沈陽(yáng)某商業(yè)廣場(chǎng)地下室加固

摘要：本文介紹了沈陽(yáng)某商業(yè)廣場(chǎng)工程項(xiàng)目原有地下室加層改造后框架柱、地下室頂板框架梁的加固設(shè)計(jì)，以及在工程設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決辦法。

關(guān)鍵詞：加層改造 抗震加固 荷載驗(yàn)算

1 工程概況

本工程改建前工程概況地下一層為車庫(kù)，地上為十棟二層商業(yè)用房。業(yè)主現(xiàn)對(duì)此工程進(jìn)行改建，新方案采用原有地下車庫(kù)保留，地上單體拆除，新建建筑五層，使用功能為影城、精品店、餐飲、娛樂于一體的商業(yè)建筑。由于上部建筑層數(shù)及使用功能改變，使上部結(jié)構(gòu)荷載增加，導(dǎo)致原有地下室混凝土構(gòu)件及基礎(chǔ)承載力不滿足改造后使用功能要求，因此，需對(duì)原有地下室基礎(chǔ)、框架柱及地面層梁板進(jìn)行加固處理。

2 構(gòu)件加固處理

2.1 原結(jié)構(gòu)框架柱加固 原地下室框架柱中柱截面尺寸為750x750mm，邊柱為500x500mm；中柱縱筋采用16Φ25或4Φ25+12Φ20，箍筋采用HRB400級(jí)，Φ8@100/200，邊柱采用16Φ25，箍筋采用Φ8@100/200?？蚣苤炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30。

根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的《多高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》計(jì)算結(jié)果分析，改建后的原有框架柱上的荷載顯著增大，水平荷載效應(yīng)也明顯增強(qiáng)。改建后原框架柱主要存在以下幾個(gè)方面問題：部分框架柱的軸壓比超限，主要是由于上部荷載大幅度增加造成的；部分框架柱的縱筋不滿足。

針對(duì)以上問題我考慮了兩種加固方案：方案一采用外包鋼加固法，方案二采用加大截面加法。外包鋼加固方法是在框架柱四周外包型鋼的加固方法，其優(yōu)點(diǎn)是用于框架柱加固時(shí)，施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，受力可靠；缺點(diǎn)是用鋼量較大，加固維修費(fèi)用較高。另外，這種加固法還存在外包鋼需要進(jìn)行防腐處理等問題。加大截面加固法優(yōu)點(diǎn)施工簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)；缺點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)間有一定影響，且加固后的建筑物使用空間有一定的減小。我認(rèn)為加固方案的選擇不應(yīng)只局限于直接投資的多少，還應(yīng)考慮后期維護(hù)費(fèi)用等因素。考慮工程造價(jià)、施工難易程度，確定在不影響建筑使用功能情況下采取加大截面加固法。

2.1.1 為了保證地下室框架柱剛度的連續(xù)性，增加對(duì)框架柱周圍樓板的有效約束，對(duì)地下室不滿足要求的框架柱沿全高加固。柱子截面增大的具體尺寸除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求外，同時(shí)還要考慮加固部分柱縱筋的布置及構(gòu)造要求，我在設(shè)計(jì)時(shí)將地下室柱每側(cè)增加100mm。

2.1.2 為保證新舊混凝土的共同工作，要求施工時(shí)將原混凝土柱箍筋以外的保護(hù)層鑿掉，用鋼絲刷刷去浮渣，用清水沖洗干凈后在結(jié)合面上涂刷一層高粘結(jié)性能的截面結(jié)合劑，綁扎鋼筋后用無收縮混凝土澆注。且混凝土強(qiáng)度等級(jí)比原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一個(gè)等級(jí)。因加大截面部分鋼筋比較密集，采用普通混凝土澆注比較困難，而無收縮混凝土具有很好的流動(dòng)性和很高的強(qiáng)度，比普通混凝土更容易保證加大截面的質(zhì)量。

2.1.3 與地下室外墻相連邊柱加固時(shí)，將新增箍筋植入地下室外墻中，植入長(zhǎng)度滿足受力要求，見圖一；中柱加固時(shí)，因箍筋不能采用與現(xiàn)澆混凝土柱箍筋相同形式，因此箍筋分為兩部分綁扎，然后一側(cè)箍筋與另一側(cè)箍筋焊接，單面焊接長(zhǎng)度滿足10倍鋼筋直徑，見圖二。

2.2 原有地下室柱與地上新增柱連接做法 對(duì)于地下室不需要加固的框架柱與地上新增柱在±0.000連接作法是本工程設(shè)計(jì)及施工的難點(diǎn)。由于原有地下室框架柱與框架梁節(jié)點(diǎn)處鋼筋比較密集，如新增柱縱筋全部采用植筋方法，則施工難度較大，且很難在梁柱節(jié)點(diǎn)處形成剛性節(jié)點(diǎn)。考慮本工程為框架結(jié)構(gòu)，地震作用下，框架是主要抗側(cè)力構(gòu)件，承擔(dān)全部水平力作用，應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)處有可靠的連接，以傳遞強(qiáng)震作用下的軸力與彎矩。我們采用新增柱與地下室原有柱在連接處加大截面的方法，截面每側(cè)擴(kuò)出100mm或125mm，將新增柱鋼筋錨固在地下室框架柱中，地下室柱加大截面高度滿足新增柱鋼筋錨固長(zhǎng)度要求，做法見圖三。

2.3 地下室頂板梁的加固 原地下室頂板厚度為200mm，雙層雙向配筋，主受力方向以Φ12@200（下皮)與Φ12@150（上皮）為主，次受力方向以Φ10@200（下皮)與Φ12@200（上皮）為主?？蚣芰航孛娉叽缍滔蛞?00x600mm為主，長(zhǎng)向以400x900mm為主?？蚣芰号c樓板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30。地下室頂板的大部分框架梁、次梁及樓板滿足改造后的使用功能要求。對(duì)于部分承載力不滿足要求梁采取加大梁截面方法，增加梁下皮縱向鋼筋，提高梁的剛度。將新增加縱向鋼筋兩端植入原有框架柱中，箍筋植入原有梁中，做法見圖四。

對(duì)于后加梁與原有梁或原有柱的連接是將原有梁或柱的混凝土保護(hù)層鑿掉，將新增梁上皮鋼筋全部植入原有梁或柱中，下皮鋼筋要求五根且不小于2/3下皮鋼筋數(shù)植入原有梁或柱中，其余下皮鋼筋至主梁邊截?cái)?。新增梁每?cè)兩根腰筋植入原有梁或柱中，以承擔(dān)部分剪力作用，做法見圖五。

3 結(jié)論

①本工程新增柱與地下室原有柱在連接處采用加大截面方法，此方法連接可靠，施工簡(jiǎn)便。②選擇合理的結(jié)構(gòu)加固方案是工程師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的重要內(nèi)容，加固方案選擇應(yīng)在滿足結(jié)構(gòu)安全情況下，盡量做到施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)合理。

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