杭州黃龍飯店加固改造工程實例

李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設計研究院,浙江 杭州 310006)

杭州黃龍飯店加固改造工程實例

李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設計研究院,浙江 杭州 310006)

根據杭州黃龍飯店《房屋安全鑒定報告》和原設計圖紙,對20年前設計的塔樓按現行規范和計算軟件,進行復核驗算。根據驗算結果,對框支柱的抗剪和軸壓比不足,梁抗彎不足,框架梁端箍筋不加密,以及混凝土保護層脫落,鋼筋銹蝕外露,混凝土裂縫等情況,提出了相應的處理方案。

五星級酒店;加固改造;包鋼加固

1 項目背景

黃龍飯店位于杭州市西湖區,是中國工程院院士程泰寧先生在1984年與香港許李嚴建筑工程師聯合設計(圖1)。2006年黃龍飯店改擴建工程啟動,擴建工程在原有6幢塔樓和1個單層地下室以外,再擴建2幢塔樓和1個4層地下室,新老地下室通過地下通道相連。2009年3月,受杭州黃龍飯店有限公司委托,對飯店原有的6幢塔樓(本文僅對1#、2#塔樓論述, 其余各塔樓情況相似)安全性進行

圖1 鳥瞰圖

結構復核驗算及加固。根據杭州市房屋安全鑒定所的《房屋安全鑒定報告》(杭房安鑒字[2009]076號)(以下簡稱《鑒定報告》)及原設計圖紙,對報告中檢測到的不符合原設計要求的混凝土構件和結構主要受力構件進行承載力復核,并提出相應的加固方案。同時,對混凝土構件存在的感觀缺陷,如混凝土保護層脫落、鋼筋外露、鋼筋銹蝕和構件表面裂縫等情況作加固補強處理。

2 工程概況

1#、2#塔樓系9層鋼筋混凝土框支剪力墻結構樓房,帶一層連通地下室,1#、2#塔樓上部通過連廊連接,底層標高4.8 m 處設置設備夾層。1#、2#塔樓基礎采用樁基、鋼筋混凝土承臺加地下鋼筋混凝土止水板。上部結構1層(標高7.00 m以下,包括設備層)采用鋼筋混凝土框支柱、剪力墻承重,2層以上(不含標高7.00 m)為鋼筋混凝土剪力墻承重；現澆鋼筋混凝土板樓、屋蓋；坡屋面,鋼筋混凝土檐溝集排水。房屋按當時國家相關規范7度抗震設防考慮抗震構造措施。2#塔樓剖面圖見圖2。

圖2 2#塔樓剖面圖

1#、2#塔樓樓面標高7.00 m處的轉換梁和框支柱混凝土標號為400#(1989年以前的老規范使用標號表示混凝土強度指標。從1989年《混凝土結構設計規范(GBJ 10—89)》起,改用強度等級表示。經換算,400#對應C38混凝土，下同)；樓面標高±0.00 m處的地下室頂梁、板，及樓面標高4.80 m處的設備夾層梁、板，混凝土標號為250#(C23)；樓面標高7.00 m以上的梁、板及剪力墻混凝土標號為250#(C23)；鋼筋采用Ⅰ、Ⅱ級鋼。

3 鑒定結果分析

《鑒定報告》對原結構的梁,柱,剪力墻混凝土強度、碳化深度、截面尺寸、箍筋間距和最外側主筋根數進行了檢測,結果匯總如下：

1)柱 對1#、2#塔樓底層20根框支柱進行檢測,檢測結果框支柱混凝土強度標準值為29.2 MPa,未滿足混凝土設計強度等級400#(C38)要求。碳化深度0.5～5 mm,其相應構件截面尺寸、箍筋間距、最外側主筋根數等均滿足設計要求。

2)梁 對1#、2#塔樓13根2層框支轉換梁和17根2層以上梁進行檢測。檢測結果顯示,2層框支轉換梁混凝土強度標準值為27.7 MPa,未滿足混凝土設計強度等級400#(C38)要求；2層以上梁混凝土強度標準值為17.9 MPa,未滿足混凝土設計強度等級250#(C23)要求。碳化深度均為2.0 mm,其相應構件截面尺寸、箍筋間距、最外側主筋根數等均滿足設計要求。

3)墻 對1#、2#塔樓26片2層以上墻進行檢測。檢測結果顯示,剪力墻混凝土強度標準值為17.9 MPa,未滿足混凝土設計強度等級250#(C23)要求。碳化深度2.0 mm,其相應構件截面尺寸、箍筋間距、最外側主筋根數等均滿足設計要求。

4)板、基礎 沒有進行檢測。

4 復核驗算和補強原則

1)復核驗算范圍：根據《鑒定報告》,對于柱、梁、墻,僅對房屋安全鑒定報告中,檢測過的梁、墻進行復核驗算。對于板和基礎,由于未進行檢測,故按原設計的混凝土強度進行驗算。

2)根據檢測報告,柱、梁、墻的混凝土強度未滿足原設計要求,最外側鋼筋根數和箍筋間距滿足要求,鋼筋的直徑和強度未做檢測。復核驗算時,假定鋼筋的直徑和強度滿足原設計要求,混凝土強度采用《鑒定報告》中的數據。

3)復核驗算時,梁、柱、墻、板的截面尺寸均按原設計圖紙。考慮到即將對塔樓進行大面積室內裝修,荷載按裝修后的實際使用情況取值。

4)復核驗算采用PKPM(2007年3月版)進行建模計算,根據現行有關規范和規程進行承載力復核驗算。

5 復核驗算結果和加固建議

1)經復核驗算,《鑒定報告》中檢測到的底層框支柱、2層框支轉換梁,2層以上的梁及2層(含2層)以上剪力墻的驗算結果如下：

①底層框支柱縱向鋼筋滿足計算要求,但按現行規范,箍筋抗剪不足,軸壓比未滿足規范要求,需要加固。框支柱包鋼加固見圖3。

②2層框支轉換梁(非懸臂段),截面400×970和400×1 800的框支轉換梁抗彎承載力未滿足計算要求,需要加固。其余框支轉換梁的抗彎和抗剪承載力滿足計算要求。

③2層以上梁的抗彎和抗剪承載力滿足計算要求。但梁端箍筋沒有加密,未滿足現行規范的構造要求。應對框架梁梁端采用結構抗剪構造加固。

④2層以上剪力墻上原設計按構造配置,混凝土強度的下降,降低了結構的安全儲備,對剪力墻承載力影響不大,可不做加固。

⑤塔樓變形滿足《建筑地基基礎設計規范(GB 50007—2002)》中第5.3.4條建筑物的地基變形要求。

2)對于《鑒定報告》中未檢測的混凝土構件,依據現行規范進行復核驗算時,鋼筋強度和混凝土強度均按原設計采用。計算結果顯示：

②2層各框支轉換梁的懸臂段,梁支座上部鋼筋和抗剪箍筋偏少,建議加固。

③1#、2#號樓2～9層～軸間連廊梁,配筋偏少,需要加固。

3)混凝土樓板,梁、墻、柱的混凝土保護層脫落,鋼筋外露及銹蝕問題,需進行補強加固處理。具體加固部位由業主、項目管理公司、設計、監理及施工單位現場確定。

圖3 框支柱包鋼加固

4)考慮到二十多年來混凝土強度的降低,以及混凝土碳化,鋼筋外露銹蝕,而且今后還有二十多年的設計使用年限,在盡量不改變結構外形尺寸的前提下,對1層框架梁,除框支柱外的其余框架柱,2層所有框支轉換梁和各樓層外觀破損嚴重的梁(具體位置由業主、項目管理公司、設計、監理及施工單位現場確定)進行加固,以增加結構的耐久性和可靠度。

5) 《鑒定報告》未對混凝土樓板進行檢測。根據現場觀測,部分樓板混凝土保護層脫落,鋼筋銹蝕、外露情況嚴重。建議抽檢混凝土樓板,確保結構安全。再根據檢測情況,確定是否對板進行加固補強。

6 結構加固補強措施

1)混凝土保護層脫落的加固補強措施：鑿除保護層脫落范圍內混凝土保護層,露出混凝土。清潔表面,用高壓水槍沖洗干凈,徹底干燥后,采用混凝土裂縫修補膠或I級聚合物砂漿(以上材料需提供配方,相關指標應滿足規范要求)恢復保護層。

2)鋼筋銹蝕外露的加固補強措施：先對鋼筋進行清理、除銹。當銹蝕程度特別嚴重,已損失鋼筋截面超過5%時,應補強植筋。然后按混凝土保護層脫落的加固補強措施,恢復構件截面。對于縫寬大于0.3 mm的裂縫,采用環氧灌漿料壓力灌漿。當裂縫寬度小于0.3 mm時,可用裂縫修補膠封閉裂縫。對于樓板外觀破損和鋼筋銹蝕特別嚴重的板面,須采用碳纖維加固補強。

3)柱子抗剪,梁抗彎,抗剪的補強加固：對框支柱和框支轉換梁采用外包鋼和纖維復合材料加固。此方法簡便可靠,對截面的尺寸影響較小,承載力提高幅度大。對于抗剪不足的剪力墻洞頂連梁,采用纖維復合材料加固。見圖3。

7 結 語

杭州黃龍飯店改擴建工程自2007年開工建設,歷經5年時間,中間不間斷營業。改擴建后的黃龍飯店總建筑面積為11.4萬m2,成為市區范圍的五星級飯店新地標。2016年9月作為G20外國元首下榻酒店,接待了巴西總統特梅爾、乍得總統代比和聯合國秘書長潘基文,獲得了社會各界的一致好評。

本工程獲得2014年浙江省建設工程錢江杯(優秀勘察設計)二等獎。

xample of the Reinforcement and Reconstruction Project for Huang Long Hotel of Hangzhou

LIJunrong,JIAOJian

2016-06-23;

2016-10-08

李駿嶸(1979—)，男，浙江杭州人，高級工程師，從事建筑結構設計工作。

TU746.3

B

1008-3707(2017)01-0022-04