關于改擴建工業廠房基礎設計的探討

魏俊

摘 要：文章介紹了改建廠房基礎設計過程遇到的問題及注意事項，通過實際案例分析及具體施工改造措施的談論，選取具體施工方案，并對施工過程中遇到的問題進行積極解決，為更好地實現工業廠房改擴建工程積累有益經驗。

關鍵詞：工業廠房；改擴建；基礎設計

1 工業廠房改擴建內容及要求概述

1.1 改造內容

為滿足新的使用需求，實際施工中工業廠房改擴建內容主要包括在廠房外貼建新的工業建筑廠房；根據生產產品的需要在廠房內增設空調系統，在原工程框架結構增設備用房；工業廠房內增設磚混結構房屋；工業附樓重新翻新裝修、重做地面、房間空間重新改造、拆除非承重墻等施工操作。

1.2 改造注意事項

1.2.1 新老基礎設計成一體施工實施方案。該方案具體做法是框架邊柱內收、框架外挑。房屋空間內如果出現有框架柱，往往會影響使用與布局，因此，在實際施工時要盡量避免房間內有框架柱的出現，通過框架邊柱內收、框架外挑的手法實現規避。

1.2.2 框架柱下做基礎梁施工實施方案。此方案基本做法是通過框架柱下做基礎梁，基礎梁單面懸挑以支撐框架邊柱。但此方案在遇到框架柱距較大時，往往并不實用，在實際施工過程中要具體考量框架的柱距。

1.2.3 構建混凝土墩施工實施方案。基本做法是在墻基內外分別構建一個混凝土墩，架基礎梁抬框架邊柱。此施工方案較為適用，但對施工改造廠房外部場地時空空間要求較大。在實際施工過程中，要綜合考量廠房外部空地是否有其他建筑或植物（以數目居多），是否影響施工作業空間。

2 具體改擴建案例分析

2.1 改造工程概況

我們選取實際改建工程中的較為經典的舊工業廠房作為實際分析的案例，該廠房的具體情況為：50年代中期設計建造，整體由主廠房和副樓兩部分組成。主城方是四聯跨鋼筋混凝土排架結構，副樓是混轉結構，基礎是鋼筋混凝土獨立柱基和磚砌大放腳條形基礎。在柱基與條形基礎下均作了1米后的比例為3：7的灰土處理，整個舊工廠場地全部為Ⅰ級非自重濕陷性黃土地質結構。

2.2 工程綜合評估

通過實地工程及力學檢測及綜合評估，該老舊廠房因當時年代所迫，施工建筑材料及施工質量均存在不同程度的缺陷，綜合評定該廠房的未來預計剩余使用年限約為20年，并且目前副樓可以承受的負重荷載每平方米不能超過1.5kN。參照原施工圖紙，實地考察了當年施工過程中具體改動變動情況，為未來具體施工改造奠定了參照基礎。

2.3 改造擴建目標

按照實際使用需求，該老舊廠房主房內要新增設空調系統（布線）與空調機房，空調機房設置在廠房頂端，采用單層鋼筋混凝土框架結構；同時，副樓要進行重修裝修，副樓地面進行重新處理。

2.4 主廠房施工實施方案確定

2.4.1 新增設空調系統與空調機房基礎設計方案。結合舊廠房的實地情況（廠房外空間不足，新增機房跨度約為10米），綜合考慮前述的框架邊柱內收、框架外挑，框架柱下做基礎梁，構建混凝土墩三種方案，采用方案一（新老廠房設計成一體）較為適宜。

2.4.2 基礎做法。老廠房用比例為3：7的灰土對地基進行重新處理，使其承重能力達到每平米150kN的標準，具體操作過程中，原地基因使用年限較長已經沉降變形，因此，在具體施工過程中進行新老地基做在一起處理，并在新加基礎上做3：7的灰土處理，基礎設計過程中綜合考慮墻體的載重負荷，對底面積進行適當放大，同時降低基地附加應力，新加基礎的附加沉降變形很小，不會造成墻體的破裂或產生裂縫。基礎施工做法及圖紙如圖1所示。

2.5 具體施工操作

（1）首先進行基礎開挖工作，對地基進行處理，用比例為3：7灰土分層夯實直至達到基礎底標高。（2）在新增設柱框的基礎寬度范圍內對圈梁開展加固施工操作，在工廠老墻上對應基柱基中間的位置鑿開寬度為500毫米的洞，在基礎圈梁和基礎墊層之間用鋼管頂緊，然后進行拆條基墻洞至柱基的寬度。加鋼管支撐的目的為是避免墻體載重負荷墻洞兩側應力過于集中。鋼管澆筑在混凝土基礎中不取出。當柱基混凝土達到設計預期承載負荷強度后，柱基與基礎圈梁間的空隙砌磚頂緊或用混凝土澆實。（3）施工注意事項。新基礎設計要求。在新改造基礎設計時，要將基礎設計成長方形，要盡量減少對舊廠房原基礎的開鑿寬度，盡量做到減少對老基礎開鑿后上部墻體對洞兩邊墻基產生的附加應力，避免墻體出現裂縫或開裂。施工圖紙要求。在施工圖紙中必須要注明施工過程中的注意事項及施工關鍵點，通過施工圖紙的重點關注點的標注，實現規避開鑿老舊墻體時工程事故的發生。（4）施工效果評估。經過實際使用效果檢驗，在對該老舊廠房的改造后，沒有出現墻體裂縫，整體施工效果很好，證明施工方案選取與施工具體措施是較為成功的。

2.6 原廠房副樓改造

2.6.1 減輕樓面載重負荷的構造。原老舊廠房副樓地面為60毫米厚的爐渣混凝土墊層，30毫米厚的水泥砂漿面層。本次改造時，將原副樓的地面墊層全部清除，改成地磚設計。考慮原老舊廠房副樓底層中掩埋的專業管線較多，并且仍需將眾多管線掩埋在新的底層中，同時，考慮到樓面構造的承載負荷，經過研究商議對墊層進行其他材質的選取與鋪設。具體為選擇聚苯板擠塑板，既實現了減輕重量又能將線體掩埋的目的。

2.6.2 具體做法。將原有副樓墊層進行刮除，用水泥砂漿找平。鋪設厚度約為50毫米的厚聚苯板，再做40厚細石混凝土，內配鋼筋網，在面層鋪設PVC地板。將專業管線掩埋在墊層中。

2.6.3 施工效果評估。鋪設細石混凝土后，沒有裂縫現象出現，同時，所用專業管線掩埋在墊層中，運行良好且美觀整潔，PVC地板堅固有彈性。

2.7 整體施工技術總結

（1）改造工程要深入了解現場具體情況，通過實地考察并與原始施工圖紙進行對比分析，找到當時具體施工過程中發生變動且并未體現在圖紙中的施工部分，只有實地勘測掌握一手真實情況，才能為后續施工方案的確定奠定良好基礎。（2）新舊基礎一體設計施工做法。在地基承載能力可達到每平方米150kN時，且新增載重負荷不超過原老舊廠房房柱中負荷量，在沒有吊車的情況下，新老基礎設計成一體的做法是可行的，如果新增廠房內設有吊車，則做另行考慮。（3）可通過選擇聚苯板擠塑板，既實現了減輕重量又能將線體掩埋的目的。但是，更好的建議是面對樓層地表墊層很厚，盡量不進行剔除操作，管線盡量設置在棚頂，通過吊頂進行掩埋操作，并可通過使用鋼梁直接將吊頂支撐在棚頂墻面，實現對原有結構不產生影響的效果。

3 結束語

綜上，該擴建工業廠房基礎設計及施工，要結合老舊工程的具體情況，按照未來的使用需求，在三大改造方案中進行選擇并修改，在原地基不受影響的情況下進行新的操作并加固，最終實現預期工程改造的效果。

參考文獻

[1]付桂宏.改擴建工業廠房基礎設計的探討[J].建筑結構，2017（7）.