某排架結(jié)構(gòu)廠房加固改造設(shè)計及施工概述

張海濱

（中航長沙設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙 410014）

1 工程概況

某廠房位于江蘇省南京市，采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，屋面采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，廠房柱距6.0m，跨度12.0m（4連跨），柱頂標(biāo)高6.0m，建筑面積1005m2，建于1967年，為蘇聯(lián)專家援建，具有歷史保護(hù)價值，政府不準(zhǔn)拆除，現(xiàn)接近使用年限，為滿足使用單位繼續(xù)使用的要求，對其進(jìn)行加固改造設(shè)計。

南京地區(qū)自然條件：基本風(fēng)壓0.35kN/m2（50年一遇），基本雪壓0.50kN/m2（100年一遇），地面粗造度類別：B類。

南京地區(qū)抗震設(shè)防烈度Ⅶ度，設(shè)計基本地震加速度0.15g，地震分組：第一組，場地類別：II類，建筑抗震設(shè)防類別：標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類。建筑結(jié)構(gòu)安全等級：二級。加固改造設(shè)計使年限30年。

2 加固改造設(shè)計

2015年4月，建設(shè)方委托南京工業(yè)大學(xué)專業(yè)檢測鑒定公司對該廠房進(jìn)行檢測鑒定，根據(jù)檢測鑒定報告，該廠房評定等級為C級，需進(jìn)行加固后方能繼續(xù)使用。根據(jù)原設(shè)計圖紙及檢測報告，原鋼筋混凝土排架柱截面尺寸為300mm×400mm，屋面薄腹梁截面尺寸200mm×1200mm，混凝土抗壓強(qiáng)度11.9MPa（檢測數(shù)值），相應(yīng)于現(xiàn)在混凝土強(qiáng)度等級C20，經(jīng)驗算，不滿足承載力要求。原圍護(hù)墻磚及砂漿強(qiáng)度等級有所降低，原鋼筋磚過梁不滿足承載力要求。根據(jù)檢測報告并結(jié)合實際情況采取如下加固方案：將其屋頂拆除更換為鋼梁壓型鋼板輕鋼屋面，原混凝土排架柱采用增大截面法加固，圍護(hù)墻墻頂增加鋼筋混凝土圈梁，窗戶兩側(cè)增加鋼筋混凝土構(gòu)造柱，門窗洞口過梁采用角鋼加固。

2.1 鋼筋混凝土排架柱加固

本工程鋼筋混凝土排架柱采用增大截面法進(jìn)行加固，將柱截面尺寸每邊加寬100mm，即由300mm×400mm增大至500mm×600mm，柱底縱向鋼筋采用植筋植入原基礎(chǔ)內(nèi)，新澆筑混凝土截面尺寸較小，無法確保混凝土能振搗密實，故采用自密實混凝土，確保混凝土澆筑質(zhì)量。設(shè)計計算時不考慮原混凝土內(nèi)鋼筋的有利作用，將計算配筋全部配于新澆筑的混凝土內(nèi)，以滿足柱承載力要求。中柱及邊柱加固大樣如圖1所示。

圖1 排架柱加固

2.2 屋蓋改造設(shè)計

將原混凝土屋面梁、大型屋面板拆除，更換為鋼梁+壓型鋼板輕鋼屋面，根據(jù)計算結(jié)果，鋼梁截面尺寸 H350×200×6×8（Q235B，焊接H型鋼），屋面檁條采用Z型連續(xù)檁條Z180×70×20×2.5（Q235B）。

鋼梁與混凝土柱采用鉸接連接，柱頂設(shè)預(yù)埋錨栓，邊柱采用2M24錨栓，中柱采用4M24錨栓，因M24錨栓錨固長度600mm，而在原混凝土柱內(nèi)鉆孔600mm深，施工困難，將柱頂混凝土鑿除600mm，錨栓錨入新澆筑的自密實混凝土內(nèi)。

2.3 圍護(hù)墻加固

原廠房圍護(hù)墻為370墻，高8.0m，根據(jù)檢測結(jié)果，磚及砂漿強(qiáng)度均降低，墻體承載力不滿足要求，加固磚墻，窗戶兩邊增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱及窗臺，墻頂增設(shè)鋼筋混凝土圈梁壓頂，墻體采用鋼絲網(wǎng)砂漿粉刷，原門窗洞口過梁為鋼筋磚過梁，并且鋼筋裸露，銹蝕嚴(yán)重，現(xiàn)采用角鋼加固，如圖2所示。

圖2 磚墻過梁加固大樣

3 主要構(gòu)造措施

（1）特殊材料選用：排架柱加大截面采用C30自密實混凝土，構(gòu)造柱、圈梁等其他構(gòu)件采用C30普通混凝土；鋼筋植筋采用A級植筋膠；裂縫或磚墻修補砂漿采用高強(qiáng)抗裂砂漿，黏結(jié)強(qiáng)度M30。

（2）植筋要求：鋼筋植筋錨固部位的原構(gòu)件不得有局部缺陷，植筋錨固長度應(yīng)滿足規(guī)范要求，鉆孔內(nèi)粉塵應(yīng)清除干凈。

（3）防火除銹：為保證鋼結(jié)構(gòu)的耐久性，對新更換的屋面鋼梁進(jìn)行除銹，除銹等級Sa2.5級，底漆油膜厚度40μm，中間漆油膜厚度60μm，面漆油膜厚度40μm，屋頂鋼梁耐火極限1.0h，采用超薄型防火涂料。

4 施工概述

本工程2015年4月開始完成全套施工圖，2015年11月開始施工，拆除屋頂構(gòu)件時采用汽車式吊車進(jìn)行拆卸，以避免損壞保留構(gòu)件，局部小構(gòu)件采用小錘輕敲或無振動機(jī)械切割。

（1）排架柱加固施工，加固施工前鑿除粉刷層，并對原混凝土柱表面進(jìn)行鑿毛處理，清洗干凈，灑水濕潤，刷一遍素水泥漿，如圖3所示。

（2）磚墻過梁加固，磚墻洞口過梁加固步驟：增加臨時支撐，鑿除磚墻表面抹灰及加固角鋼支撐段砌體水平灰縫，清除干凈，采用水泥膠泥將磚縫填滿，嵌入加固角鋼，壓緊，將綴條與角鋼焊接，靜置1—2d，拆除臨時支撐。

（3）屋面鋼梁吊裝，本工程采用汽車吊首先吊裝柱頂連續(xù)梁部分，待該梁安裝固定后再吊裝柱與柱之間的鋼梁連接，如圖4所示。

5 結(jié)論

本工程根據(jù)檢測鑒定報告及原施工圖，對排架結(jié)構(gòu)廠房加固改造，更換鋼屋頂，增加截面法加固排架柱，角鋼加固磚墻過梁，通過加固改造，滿足建筑結(jié)構(gòu)安全，同時達(dá)到建筑繼續(xù)使用功能的要求，目前工程已完成施工，狀況良好，為該類工程的設(shè)計及施工提供參考。

圖3 柱加固植筋

圖4 屋頂鋼梁吊裝