舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法

郭 蒙

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

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舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法

郭 蒙

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

論述了將舊鍋爐房改造成熱力站的三種常見的加固方法，詳細(xì)闡述了采用夾板墻、鋼板帶及增設(shè)圈梁這三種方法的作用及適用范圍，并介紹了具體的施工方法及在施工中需注意的問題，可供同類房屋加固改造工程參考。

夾板墻，鋼板帶，圈梁，加固

0 引言

隨著太原市集中供熱全覆蓋的持續(xù)推進(jìn)和擴(kuò)網(wǎng)面積的不斷增加，我們需要增加熱力站的數(shù)量。出于對老城區(qū)可利用土地的局限性、城市規(guī)劃的合理性以及工程施工的經(jīng)濟(jì)性考慮，我們需要將一些舊鍋爐房改造成熱力站。但是，由于舊鍋爐房都是砌體結(jié)構(gòu)，有些年代久遠(yuǎn)，維修維護(hù)工作不到位，施工水平低、施工質(zhì)量差等原因，導(dǎo)致舊鍋爐房墻體的豎向承載力、延性、抗側(cè)剛度、抗剪強(qiáng)度和抗震能力都達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范的要求，需要對其進(jìn)行改造、加固，以確保結(jié)構(gòu)安全，從而保障集中供熱安全運(yùn)行。

將舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法主要有三種：

1)采用夾板墻來提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性；

2)采用鋼板帶來加強(qiáng)舊鍋爐房墻體的抗震能力；

3)增設(shè)圈梁來增強(qiáng)舊鍋爐房的抗倒塌能力。下面就具體介紹這三種加固措施的作用、適用范圍、施工方法、注意事項(xiàng)等。

1 采用夾板墻來提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性

夾板墻是指用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固后的磚墻的簡稱，它先除去磚墻表面的粉刷抹灰層，再用水泥砂漿或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層對磚墻墻體進(jìn)行加固，這樣可以大幅度地提高墻體的豎向承載力、延性、抗側(cè)剛度和抗剪強(qiáng)度，是提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性的常用方法。

夾板墻主要適用于：

1)多層磚房抗震橫墻間距或砂漿砌塊強(qiáng)度不符合規(guī)范規(guī)定；

2)因房屋加層加載導(dǎo)致磚墻承載力不足；

3)局部墻體達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；

4)磚墻承載力和抗剪強(qiáng)度因施工質(zhì)量差而達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

墻體加固前應(yīng)當(dāng)著重檢查磚墻是否風(fēng)化嚴(yán)重，是否有明顯的空鼓、傾斜；承重墻體是否出現(xiàn)斜向和上下貫通的豎向裂縫；磚過梁是否有明顯開裂變形；房屋頂層是否有斜向溫度裂縫；端部墻體是否出現(xiàn)外傾沉降等。

為了保證夾板墻充分發(fā)揮作用，就必須先清除原墻面，機(jī)械鉆孔，清洗原墻面；再素刷水泥砂漿，鋪設(shè)鋼筋，澆水濕潤墻面；然后逐層砂漿抹面，噴射混凝土；最后后期養(yǎng)護(hù)。施工技術(shù)上要嚴(yán)格按照規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)操作，讓加固抹面層與原墻面充分粘結(jié)，共同工作，以提高墻體的抗震能力。

當(dāng)采用夾板墻加固墻體時，抹面層厚度以30 mm～50 mm為宜，水泥砂漿強(qiáng)度以M7.5～M15為宜，噴射混凝土強(qiáng)度以C15～C25為宜。鋼筋網(wǎng)可以采用Φ6或Φ4～Φ6低碳冷拔鋼絲綁扎或焊接連成方格形狀，尺寸一般為150 mm～300 mm，鋼筋網(wǎng)外要求有不小于10 mm厚度的保護(hù)層；然后用Φ4～Φ6的穿墻S筋與墻體固定，S筋間距小于600 mm,布置成彼此相間的梅花形。

經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐表明：夾板墻各組成部分之間存在著良好的共同工作性能，能大幅度的增強(qiáng)墻體的抗剪能力、變形能力及延性，改變磚墻的脆性性質(zhì)，從而提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性。

以太原市市政公共設(shè)施管理處后勤服務(wù)中心熱力站的加固方案為例：該熱力站內(nèi)的所有內(nèi)、外墻體均采用夾板墻方式加固，具體做法：采用Φ6@200雙向配筋；拉結(jié)筋Φ6，梅花布置，間距500。采用1∶2.5水泥砂漿雙面抹灰，每面厚40。當(dāng)外墻與內(nèi)墻相交時，水平筋應(yīng)貫通內(nèi)墻。

2 采用鋼板帶來加強(qiáng)舊鍋爐房墻體的抗震能力

鋼板帶是指設(shè)置于墻體頂層或四周的連續(xù)封閉的鋼板。其作用類似于圈梁，卻具有工廠化程度高、現(xiàn)場工作量小、施工速度快、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。

雖然現(xiàn)在常用的砌體結(jié)構(gòu)加固方法如夾板墻，可以有效地增加剛度，提高承載力，強(qiáng)化熱力站砌體的抗震性能；但是夾板墻加固方法如前所述必須將墻體砂漿面層全部清除，容易對原墻體結(jié)構(gòu)造成二次傷害，而且需要經(jīng)過澆水濕潤墻面的操作流程，對正在使用中的熱力站來說，濕作業(yè)的施工方式速度慢，周期長，會對生產(chǎn)工作造成不便；另外，常用的夾板墻加固方法有可能使熱力站結(jié)構(gòu)自重增加，導(dǎo)致基礎(chǔ)還需加固，增加了工程造價。鋼板帶直接加固熱力站砌體結(jié)構(gòu)，此加固方法的特點(diǎn)是干作業(yè)，不需要鑿除墻體砂漿，砌體損傷小，施工速度快，節(jié)約工程成本。此外，鋼板帶還具有較高的承載能力，可以提高墻體的延性與抗震能力。

以太原市第一機(jī)床廠供熱工程1號熱力站的加固方案為例：采用鋼板帶對熱力站墻體進(jìn)行加固，寬度為250 mm，厚度為16 mm，分上下兩層固定在機(jī)房內(nèi)外墻壁上。鋼板帶墻體加固剖面圖，鋼板帶螺栓栓孔位置示意圖，詳見圖3，圖4。外墻鋼板帶在墻體大約中部斷開20 mm，內(nèi)墻可在混凝土柱、隔墻處斷開；拐角處需貫通。鋼板帶可采取對接焊接。

3 增設(shè)圈梁來增強(qiáng)舊鍋爐房的抗倒塌能力

圈梁是在房屋的檐口、窗頂、樓層、吊車梁頂或基礎(chǔ)頂面標(biāo)高處，沿砌體墻水平方向設(shè)置封閉狀的按構(gòu)造配筋的混凝土梁式構(gòu)件。設(shè)置圈梁的目的是為了增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體剛度、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性，防止和減輕可能的地基不均勻沉降或較大振動荷載等因素對房屋的不利影響。設(shè)置在基礎(chǔ)頂面和檐口部位的圈梁對抵抗不均勻沉降最有效；當(dāng)房屋中部沉降較兩端大時，基礎(chǔ)頂面圈梁發(fā)揮較大作用；當(dāng)房屋兩端沉降較中部大時，檐口圈梁發(fā)揮較大作用。在其設(shè)置上應(yīng)當(dāng)遵循“小斷面、多拐角”“小鋼筋直徑，多構(gòu)造用法”的原則。

根據(jù)GB 50003—2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，圈梁應(yīng)符合下列構(gòu)造要求：1)圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上，并形成封閉狀；當(dāng)圈梁被門窗洞口截斷時，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其中垂直間距的2倍，且不得小于1 m；2)縱、橫墻交接處的圈梁應(yīng)可靠連結(jié)。剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應(yīng)與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接；3)混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同，當(dāng)墻厚不小于240 mm時，其寬度不宜小于墻厚的2/3。圈梁高度不應(yīng)小于120 mm。縱向鋼筋數(shù)量不應(yīng)少于4根，直徑不應(yīng)小于10 mm，綁扎接頭的搭接長度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不應(yīng)大于300 mm。

在圈梁的施工中容易出現(xiàn)模板變形，圈梁斷面無法保證；鋼筋搭接不夠；鋼筋保護(hù)層厚度不足的問題。針對模板變形，圈梁斷面無法保證的問題：在施工中可以采用經(jīng)過改進(jìn)的“π”形支撐，硬架支模施工方法；該方法施工速度快，可以防止圈梁斷面上口變小，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和抗震能力，并且操作簡單，節(jié)約材料，牢固耐用。針對鋼筋搭接不夠的問題：由于圈梁鋼筋的搭接長度不存在受拉與受壓之分，為了符合GB 50003—2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，附加圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其中垂直間距的2倍，且不得小于1 m。針對鋼筋保護(hù)層厚度不足的問題：按GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，干濕交替環(huán)境與嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為35 mm。

4 結(jié)語

在熱力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，證明了運(yùn)用夾板墻、鋼板帶、圈梁等方法對不需拆除的舊鍋爐房進(jìn)行加固并改造成為新的熱力站是行之有效的方法，既提高了舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性、加強(qiáng)了墻體的抗震能力、增強(qiáng)了舊鍋爐房的抗倒塌能力；也提高了工作效率并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，也節(jié)約了大量的資源。

[1]李貴美.用“夾板墻”法作砌體結(jié)構(gòu)加固.安徽建筑，2003(4)：121-122.

[2]GB 50003—2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[3]唐岱新.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

曾利馨.談圈梁和構(gòu)造柱的合理設(shè)置.川化，2001(1)：79-80.

[4]黃偉東.圈梁與構(gòu)造柱在施工中應(yīng)注意的幾個問題.平頂山工學(xué)院學(xué)報，2002，11(3)：84-85.

Consolidating methods of transforming old boiler into thermal station

Guo Meng

(TaiyuanThermalCompany,Taiyuan030012,China)

The thesis discusses three common consolidation method of transforming old boiler into thermal station, and describes roles and application scope of three methods of plywood wall, steel board belt and increasing ring beam, and introduces specific construction methods and construction matters, which will provide some guidance for similar housing reinforcement and transformation engineering.

plywood wall, steel board belt, ring beam, consolidate

1009-6825(2015)18-0046-03

2015-04-16

郭 蒙(1980- )，女，工程師

TU761.2

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