探討大跨度砼結(jié)構(gòu)改造施工中新老構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)處理

摘要：根據(jù)工程實(shí)踐，對大跨度天井新增梁，新老混凝土節(jié)點(diǎn)處理的施工方案。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)可靠 施工簡單 梁柱節(jié)點(diǎn) 梁梁節(jié)點(diǎn)

1 概述

我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑大量興起于二十世紀(jì)九十年代，目前已成為城市建筑的主要建筑群體組成。然而隨著時(shí)間的推移，多數(shù)建筑的空間、功能的劃分已經(jīng)不能滿足人們的使用要求。因而大量的改造工程擺放到我們面前，然而直到目前為止也沒有合適的計(jì)算軟件能夠模擬改造工程的真實(shí)情況。因此通過怎樣的施工處理措施既使施工簡單又能符合結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定，已經(jīng)是我們建筑工程人員不得不面對的問題。對于建筑內(nèi)部大跨度洞口封堵，新增梁與原結(jié)構(gòu)梁、柱連接節(jié)點(diǎn)的處理措施則更凸顯關(guān)鍵。

2 工程概況

蘭州亞歐商場，該建筑建于1991年，地下一層地上十層局部十二層，結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為7.2m×7.8m，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，持力層為卵石層。該建筑地處蘭州市中心，地價(jià)房價(jià)都高，在2007年業(yè)主決定將該建筑局部區(qū)域八、九、十層樓頂洞口進(jìn)行封堵（洞口尺寸為14.4m×23.4m）（詳見圖一），以增加建筑面積作為賓館營業(yè)。由于該區(qū)域原結(jié)構(gòu)七層為餐廳大廳，洞口區(qū)域中間有兩根框架柱未能由六層通上來，這無形中給本次洞口封堵造成了較大困難。

3 問題的分析和合理的處理方案

完成大跨度洞口封堵的技術(shù)難點(diǎn)在于如何處理新老混凝土構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接。軟件中的結(jié)構(gòu)理論模型均是基于混凝土連續(xù)澆筑的基礎(chǔ)上的，但是改造項(xiàng)目新老混凝土的相接界面根本不可能達(dá)到一體澆筑的效果；因此新老混凝土界面抗剪就成了改造的難點(diǎn)。梁柱節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)連接包括三方面的內(nèi)容：①鋼筋在原混凝土結(jié)構(gòu)中的處理；②新老混凝土構(gòu)件的連接處理；③新增梁支座處大的剪切力的處理。如果上述幾方面處理不好，新增梁的安全性、與原結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作都會(huì)存在問題，同時(shí)造成加固改造的失敗。現(xiàn)針對上述問題，結(jié)合本工程的實(shí)例，進(jìn)行分析說明。

3.1 梁、柱節(jié)點(diǎn)：即新增梁與原結(jié)構(gòu)框架柱的節(jié)點(diǎn)處理。該處節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)是剪力大、負(fù)彎矩拉力大；根據(jù)這一受力要求，應(yīng)采取以下處理措施（詳見圖二）：在原框架柱上植入新增梁鋼筋，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范計(jì)算植入深度；植筋前應(yīng)先定位放線，將梁柱相交界面鑿毛露出柱箍筋，然后再避開柱縱筋定位打孔植筋。對于有彎折的鋼筋采用先彎后植。

梁的受力特點(diǎn)是通過鋼筋承擔(dān)正截面拉力，通過混凝土承擔(dān)斜截面剪力；拉力通過植筋比較容易保證，但是剪力在新舊混凝土結(jié)合面就不那么容易了。因此考慮在節(jié)點(diǎn)處采取加強(qiáng)措施，盡可能使實(shí)際施工情況和計(jì)算模型假定相一致；為了提高混凝土支座處抗剪承載力采取以下措施：①相交界面鑿毛刷界面劑，增強(qiáng)新舊混凝土粘結(jié)力；②在節(jié)點(diǎn)處加腋、加筋，以此來提高抗剪承載力，“1號(hào)筋”通過自身的抗壓來增加抗剪承載力，承擔(dān)剪力的多少可參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中彎起鋼筋所承擔(dān)剪力的計(jì)算方法計(jì)算；③如果梁底部鋼筋較多，則盡可能多彎起一些，通過彎起筋承擔(dān)的拉力起到抗剪作用，如果底部鋼筋較少則可類似“1號(hào)筋”增加一些“2號(hào)筋”。

3.2 梁、梁節(jié)點(diǎn)：即新增梁與原結(jié)構(gòu)混凝土梁連接的節(jié)點(diǎn)；該節(jié)點(diǎn)承受的主要內(nèi)力是負(fù)彎矩和剪力。根據(jù)節(jié)點(diǎn)受力特點(diǎn)及受力原理，采用如下方式進(jìn)行加固處理，來解決節(jié)點(diǎn)的可靠性；①新增梁縱向受力鋼筋的錨固長度必須按照規(guī)范計(jì)算滿足計(jì)算要求；②新老混凝土截面處理滿足節(jié)點(diǎn)可靠的抗剪性能。如果這兩點(diǎn)不能很好的解決，那么可以說加固改造是失敗的。針對此種問題，結(jié)合本工程實(shí)例進(jìn)行分析如下：

本節(jié)點(diǎn)與其他類似加固處理節(jié)點(diǎn)的區(qū)別是，該種處理方法在新增梁與原結(jié)構(gòu)梁相交處，對原混凝土梁進(jìn)行擴(kuò)大截面（圖三）。

在施工過程中，擴(kuò)大截面施工和新增梁混凝土澆筑必須同步施工，確保混凝土澆筑的整體性。梁通過該種處理方法可以有效地解決在原有混凝土梁側(cè)面新增梁節(jié)點(diǎn)處的抗剪強(qiáng)度要求。

眾所周知，混凝土梁的縱向受力鋼筋是以受拉為主；因此新增節(jié)點(diǎn)的梁頂、梁底的縱向受力鋼筋的植筋深度將至關(guān)總要。具體方法有如下兩種；一種是直接植入法。（圖四）

當(dāng)新增梁的縱向受力鋼筋不能滿足直接植入法的要求時(shí)；對于梁頂，當(dāng)新增梁植筋對應(yīng)側(cè)有樓板時(shí)，適當(dāng)降低梁頂縱筋標(biāo)高，以滿足植筋深度及所植鋼筋周邊握裹混凝土的應(yīng)有厚度；對于梁底采用植筋另加機(jī)械連接的方式進(jìn)行處理。以確保應(yīng)有的受拉承載力，稱之為間接植入法。（圖五）

4 總結(jié)

加固改造工程形式多樣、內(nèi)容復(fù)雜，目前建筑加固行業(yè)在國內(nèi)屬于起步階段，尚缺少完整的施工規(guī)范。

該工程實(shí)施于2007年，目前已經(jīng)完好的使用了五年，同時(shí)經(jīng)歷了在蘭州有強(qiáng)烈余震的“5.12汶川地震”。可以說該節(jié)點(diǎn)處理方法施工簡單、合理，同時(shí)又能確保節(jié)點(diǎn)連接的可靠性，解決了新增構(gòu)件節(jié)點(diǎn)處理難的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2010）.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367—2006）.

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2002）.