某排架結構廠房加固改造設計及施工概述

張海濱

（中航長沙設計研究院有限公司，湖南長沙 410014）

1 工程概況

某廠房位于江蘇省南京市，采用鋼筋混凝土排架結構，屋面采用預應力混凝土大型屋面板，廠房柱距6.0m，跨度12.0m（4連跨），柱頂標高6.0m，建筑面積1005m2，建于1967年，為蘇聯專家援建，具有歷史保護價值，政府不準拆除，現接近使用年限，為滿足使用單位繼續使用的要求，對其進行加固改造設計。

南京地區自然條件：基本風壓0.35kN/m2（50年一遇），基本雪壓0.50kN/m2（100年一遇），地面粗造度類別：B類。

南京地區抗震設防烈度Ⅶ度，設計基本地震加速度0.15g，地震分組：第一組，場地類別：II類，建筑抗震設防類別：標準設防類。建筑結構安全等級：二級。加固改造設計使年限30年。

2 加固改造設計

2015年4月，建設方委托南京工業大學專業檢測鑒定公司對該廠房進行檢測鑒定，根據檢測鑒定報告，該廠房評定等級為C級，需進行加固后方能繼續使用。根據原設計圖紙及檢測報告，原鋼筋混凝土排架柱截面尺寸為300mm×400mm，屋面薄腹梁截面尺寸200mm×1200mm，混凝土抗壓強度11.9MPa（檢測數值），相應于現在混凝土強度等級C20，經驗算，不滿足承載力要求。原圍護墻磚及砂漿強度等級有所降低，原鋼筋磚過梁不滿足承載力要求。根據檢測報告并結合實際情況采取如下加固方案：將其屋頂拆除更換為鋼梁壓型鋼板輕鋼屋面，原混凝土排架柱采用增大截面法加固，圍護墻墻頂增加鋼筋混凝土圈梁，窗戶兩側增加鋼筋混凝土構造柱，門窗洞口過梁采用角鋼加固。

2.1 鋼筋混凝土排架柱加固

本工程鋼筋混凝土排架柱采用增大截面法進行加固，將柱截面尺寸每邊加寬100mm，即由300mm×400mm增大至500mm×600mm，柱底縱向鋼筋采用植筋植入原基礎內，新澆筑混凝土截面尺寸較小，無法確保混凝土能振搗密實，故采用自密實混凝土，確?；炷翝仓|量。設計計算時不考慮原混凝土內鋼筋的有利作用，將計算配筋全部配于新澆筑的混凝土內，以滿足柱承載力要求。中柱及邊柱加固大樣如圖1所示。

圖1 排架柱加固

2.2 屋蓋改造設計

將原混凝土屋面梁、大型屋面板拆除，更換為鋼梁+壓型鋼板輕鋼屋面，根據計算結果，鋼梁截面尺寸 H350×200×6×8（Q235B，焊接H型鋼），屋面檁條采用Z型連續檁條Z180×70×20×2.5（Q235B）。

鋼梁與混凝土柱采用鉸接連接，柱頂設預埋錨栓，邊柱采用2M24錨栓，中柱采用4M24錨栓，因M24錨栓錨固長度600mm，而在原混凝土柱內鉆孔600mm深，施工困難，將柱頂混凝土鑿除600mm，錨栓錨入新澆筑的自密實混凝土內。

2.3 圍護墻加固

原廠房圍護墻為370墻，高8.0m，根據檢測結果，磚及砂漿強度均降低，墻體承載力不滿足要求，加固磚墻，窗戶兩邊增設鋼筋混凝土構造柱及窗臺，墻頂增設鋼筋混凝土圈梁壓頂，墻體采用鋼絲網砂漿粉刷，原門窗洞口過梁為鋼筋磚過梁，并且鋼筋裸露，銹蝕嚴重，現采用角鋼加固，如圖2所示。

圖2 磚墻過梁加固大樣

3 主要構造措施

（1）特殊材料選用：排架柱加大截面采用C30自密實混凝土，構造柱、圈梁等其他構件采用C30普通混凝土；鋼筋植筋采用A級植筋膠；裂縫或磚墻修補砂漿采用高強抗裂砂漿，黏結強度M30。

（2）植筋要求：鋼筋植筋錨固部位的原構件不得有局部缺陷，植筋錨固長度應滿足規范要求，鉆孔內粉塵應清除干凈。

（3）防火除銹：為保證鋼結構的耐久性，對新更換的屋面鋼梁進行除銹，除銹等級Sa2.5級，底漆油膜厚度40μm，中間漆油膜厚度60μm，面漆油膜厚度40μm，屋頂鋼梁耐火極限1.0h，采用超薄型防火涂料。

4 施工概述

本工程2015年4月開始完成全套施工圖，2015年11月開始施工，拆除屋頂構件時采用汽車式吊車進行拆卸，以避免損壞保留構件，局部小構件采用小錘輕敲或無振動機械切割。

（1）排架柱加固施工，加固施工前鑿除粉刷層，并對原混凝土柱表面進行鑿毛處理，清洗干凈，灑水濕潤，刷一遍素水泥漿，如圖3所示。

（2）磚墻過梁加固，磚墻洞口過梁加固步驟：增加臨時支撐，鑿除磚墻表面抹灰及加固角鋼支撐段砌體水平灰縫，清除干凈，采用水泥膠泥將磚縫填滿，嵌入加固角鋼，壓緊，將綴條與角鋼焊接，靜置1—2d，拆除臨時支撐。

（3）屋面鋼梁吊裝，本工程采用汽車吊首先吊裝柱頂連續梁部分，待該梁安裝固定后再吊裝柱與柱之間的鋼梁連接，如圖4所示。

5 結論

本工程根據檢測鑒定報告及原施工圖，對排架結構廠房加固改造，更換鋼屋頂，增加截面法加固排架柱，角鋼加固磚墻過梁，通過加固改造，滿足建筑結構安全，同時達到建筑繼續使用功能的要求，目前工程已完成施工，狀況良好，為該類工程的設計及施工提供參考。

圖3 柱加固植筋

圖4 屋頂鋼梁吊裝