工业厂房加固改造

施工技术CONSTRUCTION工业厂房加固改造张辉1赵小爱2董立英多氟多化工股份有限公司1河南焦作454191焦作煤业(集团)有限责任公司中马村矿2河南焦作454171多氟多化工股份有限公司3河南焦作454191摘要:某4层框架结构的工业厂房,因扩产需要对厂房加固改造。通过专业杋构鍳定论证,根据不冋部位的承重要求,综合采用各种不同的技术进行加固,同时对厂房进行全面合理的改造,保证建筑物的安全性,发挥建筑物正常的使用功能关键词:结构;加固;厂房改造;1工程概况3加固方案某工业厂房建于1996年,框架结构,四层20米高。经过十几年针对上述情况,采用如下加固方案的使用,建筑物多处裂缝,千疮百孔(图片1)。由于业主生产规模扩3.1建筑改造大,原有厂房不能满足新的设备布置需要。最初提出两种处理方案楼层上废弃设备基础及找平层全部铲除,露出结构层,减轻厂房一是拆除旧厂房重建,这种方案土建投资大,而且建设周期最少四个负荷。月,正是产品销售旺季,四个月的停产会减少销售收人,更会影响业外墙墙体受雨水及废气侵蚀,若在原基层上进行装饰修补,难度主的市场信誉;二是根据厂房新的承重情况,对厂房进行加固改造满大,预期效果差,短期内仍可能岀现粉刷层脱落,得不偿失。鉴于此,足承重要求。经过对比,业主决定采第二种方案。原外墙砌体、窗户全部拆除,重新砌筑轻质砌块1.5~2米高,除获得良好的通风作用和装修效果,同时降低结构荷载。加固施工完成后施工楼地面、外围护、设备基础等,外立面采用面砖装饰装修。3.2结构加固为确保使用安全,需对原建筑进行结构验算、加固等工作。加固设计时,根据原有结构形式,受力特点,确定合理的加固方案是非常重要的,同时,还要考虑到进度要求,施工方便,可实施性,经济性等因素。在不改变原结构受力体系的情况下,梁柱板加固的常用方法有加大截面加固法、粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤图片1维加固法、增加支承加固法等。2存在问题加大截面加固法能大幅度提高构件的承载力、刚度和抗震性能为准确评估原建筑物的综合能力,首先按标准的鉴定要求由专且施工工艺简单、经济性能好,并具有成熟的设计和施工经验;适用业人员进行建筑现状的现场调查检測。主要有于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业原始资料的检査核实。包括原有地质勘察报告、竣工图、竣工验时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定收资料、隐蔽工程记录、工程改造记录等的减小。结构现场检测。包括混凝土枃件回弹法以及钻芯法检测,混凝土外包钢及粘贴钢板加固法具有受力可靠、施工简便、现场工作量构件碳化深度检测,钢筋位置以及保护层厚度检测,框架柱垂直度检较小的优点,适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要测等求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。但在化工厂房中,钢材结构现状检査。裂缝检査,基础开挖检査。不耐腐蚀,防腐要求较高,后期维护费用高。现场检测结果表明,厂房主要存在以下问题碳纤维加固法具有耐腐蚀、耐潮湿、不增加结构自重、不影响使1)建筑物超负荷使用。厂房历史改造3次,改造过程中任意在楼用空间、施工方便施工周期短、维护费用较低等优点,适用于各种受板上增加细石混凝土找平找坡现象多,造成局部地面厚度达力性质的混凝土结构构件和一般构筑物,但其长期使用的环境温度300mm。部分楼层上存在废弃设备基础。不应高于60℃2)采用回弹法对主要结构构件的混凝土强度进行检测,并在相增加支承加固法虽然简单可靠,但改变原结构的受力体系,影响应部位钻取混凝土芯样做抗压试验,用芯样的抗压强度对回弹法测建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间,适用于具体条件许试结果进行修正。对检测数据的计算分析后得出,该建筑主要结构构可的混凝土结构加固。件混凝土抗压强度推定值为18-23Mpa。梁柱表面出现不同程度混凝结合以上各种加固方法的优缺点,综合考虑各方面的因素,本工土保护层剥落,钢筋外露及锈蚀现象。程主要采用碳纤维加固法及加大截面加固法进行结构加固。3)建筑物围护结构基本丧失使用功能。该厂房原有外墙砌体材1)一层梁加固。该层设备较少,使用条件较好,设计采用碳纤维料采用的是空心砌块,几次改造使得外观千疮百孔,给人满目苍凉之加固,其主要性能指标考受多年雨侵风化以及生产废气侵蚀部分墙体潮湿返碱,粉刷层中国煤化工风化,局部层层脱落。且塑钢窗老化,无再利用价值CNMHG314城市建设2010年总第66期施工技术CONSTRUCTION2)用砂轮机将粘贴部位打磨平整,U型箍转角处打磨成半径不单位面设计厚设计抗拉弹性模小于20mm的圆弧,用吹风机清除浮尘并用脱脂棉蘸丙酮擦拭表面3)涂刷基底树脂使其渗透至混凝土内部,以提高混凝土与碳纤积质量度强度Fn量维布之间的粘结力/g cm-2aEr/MPa)用找平材料修补混凝土表面不平整部位。5)涂刷浸渍树脂,随即粘贴碳纤维布,滚压均匀。多层粘贴时重2.02000.1112500复步骤5)6)粘贴完最后一层碳纤维布后再涂刷一道树脂。对已加固修复完的结构表面应进行防护处理,表面防护材料应经过计算,对于正截面承载力不足的梁,采取在梁底通长粘贴两与浸渍树脂可靠粘结层250mm宽的碳纤维布,梁顶支座处粘贴一层250mm宽的碳纤维43地基注浆加固施工工艺布。为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力,在梁端每侧1)布孔:定位放线,对注浆孔进行编号粘贴100mm宽U型箍五道,在主次梁交接处每侧粘贴三道100mm2)钻孔:钻孔直径为40mm,成孔后,对成孔深度进行核验。宽的U型箍3埋设注浆管:在注浆管底部2m范围内打花眼,注浆管下端宜2)二、三层梁加固。由于设备重新布置,且个别设备重量比原有距离孔底0.3~0.6m,避免注浆管端头被泥土堵塞。封孔:注浆管露出设备增加将近40%,根据计算结果,梁的正截面承载能力以及斜截面地面15cm左右,然后钻孔内倒入拌好的水泥水玻璃浆封口,养护承载能力均满足不了要求,采用碳纤维加固不经济不合理,设计采用48h后即可灌注。加大截面法进行加固。根据计算,梁截面的宽度每边加大100mm,高4浆液试配:每罐加入200kg水泥,按比例掺入外加剂,搅拌时度加大200mm,按加大后的截面重新计算配筋间15-25min。3)柱加固。根据计算结果,中间个别柱承载力达不到要求,采5)注浆:将吸浆管放入储浆池,检查各管路连接好后,开动注浆用加大截面法进行加固。柱截面的长度和宽度按计算分别加大泵,缓缓加压,增大进浆量。250mm,按加大后的截面重新计算配筋封管:注浆结束后,拆开孔中管与地面移动注浆管接口,并迅4)板加固。因使用荷载加大,结构验算毎楼层均岀现部分承载力速将管口堵塞,减少回浆量。解开导浆管时,小心注浆管内浆液带压不足的板,最初考虑在原楼板上再施工一层混凝土板,但该种办法会喷出。使楼板自重加大,并且梁柱荷载相应增加。综合考虑,最后选择粘贴5加固效果碳纤维加固。板底粘贴200mm宽间距400mm的碳纤维布1层)本加固改造工程于2007年9月开始施工,2007年10月完工,3.3地基加固经有关单位检测,加固满足设计要求。加固改造后的厂房面貌焕然计算结果表明,现有基础截面偏小。如果加大基础截面,需要对新(图片2)。该工程于2008年初投入生产使用,至今情况良好。基础进行大开挖,土方工作量大,施工周期长,费用高。经过比较,采用压力注浆法加固地基,提高地基承载力的办法来满足使用要求?设计加固深度为基础底面以下5米,成孔直径40mm,注浆材料32.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.8-1.0,注浆压力0.2-1.0MPa。34裂缝处理。经验算不需加固梁柱表面的裂缝,将裂缝处的混凝土保护层铲除,钢筋锈蚀清理干净后,用灌浆料重新浇筑。4加固施工工艺41加大截面法加固施工工艺1)除去结构表面的原有混凝土保护层,清除表面碎块浮渣,将面2)工程竣工后,对加固改造各分项投资进行汇总,与拆除后重新层凿毛、冲洗干净。建设相同规模的厂房进行经济性对比,加固改造工程总投资以及工2)为方便混凝土灌注、振捣,在楼板上间隔60mm钻直径期均低于新建工程。尤其工期的缩短,使业主尽早投人使用,早见效100mm的浇筑孔益,意义尤为重大3〕新增主筋用结构胶植筋锚人原结构混凝土中,满足锚固要求。参考文献4)支模板,喷水湿润,浇注C30微膨胀细石混凝土,分层仔细振【l]cECs146:2003碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程.捣密实【2]GB50367-2006混凝土加固设计规范42碳纤维加固施工工艺【3]GB50010-2002混凝土结构设计规范1)清除需粘贴碳纤维布处构件表面的粉刷层。中国煤化工CNMHG城市建设3152010年总第66期