改造加固设计（精选12篇）
改造加固设计 篇1
摘要：建筑物由于年久失修、遭遇灾害, 其结构性能会发生变化, 因此, 改造前必须对其进行可靠性鉴定, 依据鉴定意见进行改造加固设计。只有做到认真检测、科学评估、周密设计、精心施工, 才能确保改造后建筑结构的使用安全。本文详细说明了混凝土结构改造加固的方法, 并强调了设计要点。
关键词：房屋改造,房屋加固,结构加固,改造设计,加固设计
1. 前言
由于经济的发展和消费能力的提高, 人民群众对住房消费需求持续火热, 房地产呈现出蓬勃发展的态势, 与此同时, 为提高居住质量, 旧房改造也越来越引起关注。另外, 一些公共建筑、工业建筑由于年久失修或用途变化, 也需要进行加固改造。市场之巨大、任务之艰巨可想而知。
房屋加固的主要目的是提升房屋的结构性能, 即提高承载力和抗变形能力, 是从结构安全性方面考虑满足使用要求;房屋改造的目的是提升或改变房屋的建筑功能, 即增加面积和改变使用性质, 是从适用性、经济性、舒适性、节能、环保等方面考虑满足使用要求。
2. 加固分类
房屋加固可分为抗震加固、补强加固和改造加固 (由房屋改造引起) 三种情况。抗震加固和改造加固最为常见, 通常改造和加固同时进行。
抗震加固, 对未进行抗震设计或抗震设防达不到规定标准的房屋进行的加固处理。
补强加固, 由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因造成房屋强度下降, 或由于设计失误、施工质量问题导致的房屋强度下降, 需要进行加固处理。
改造加固, 由于房屋使用性质改变而导致荷载增加, 或为了增加使用面积, 在层高较大的部位或在屋顶上进行加层, 导致结构强度不能满足要求, 而进行的加固处理。
3. 可靠性鉴定
3.1 收集资料
收集既有房屋的相关资料, 对改造的可行性进行分析。收集的资料包括:房屋的设计图纸、设计变更、施工工作记录、施工验收和工程地质勘察等资料, 必要时还应进行补充勘察;使用期间的维修、加固资料, 事故处理报告, 房屋遭受灾害情况资料;建筑结构现状缺陷, 环境条件, 用途与荷载等变更情况。改造后用途及荷载状况;水文、抗震设防要求;房屋所在地通常的改造加固做法。
3.2 鉴定检测内容
房屋经过多年使用, 建筑结构或多或少发生了一些变化, 为了解房屋结构当前的安全性、适用性和耐久性是否满足要求, 在改造加固前必须由有资质的单位对结构进行检测和鉴定, 对其可靠性做出正确的评价。
检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容, 砌体结构着重检测砖的强度、砌体砂浆强度、砌体结构强度、砌筑质量与构造、砌体结构的损伤与变形等涉及结构性能的项目。钢筋混凝土结构着重测定混凝土的强度、钢筋的放置与数量、结构和构件变形及钢筋的锈蚀等。结构鉴定的目的是根据检测的结果, 依据现行国家和行业标准对结构进行验算、分析, 找出薄弱环节, 评价其安全性和耐久性, 提出改造、加固的建议。鉴定评估报告是改造加固设计的依据。
鉴定的目的不同, 鉴定依据的标准有所不同, 结构加固前, 应根据建筑类别, 分别按现行《工业建筑可靠性鉴定标准》《民用建筑可靠性鉴定标准》等进行可靠性鉴定。当与抗震加固同时进行时, 还应按现行《建筑抗震设计规范》或《建筑抗震鉴定标准》进行抗震能力鉴定。
3.3 鉴定检测程序
(1) 现场查勘:开挖检查房屋的基础状况;检查上部结构及主体构件的使用情况。
(2) 现场检测:主要检测基础、上部承重结构、围护系统承重部分强度。
砌体结构, 依据《砌体工程现场检测技术标准》检测和推定砂浆强度、砖的强度或砌体的工作应力、弹性模量和强度。根据检测的用途和目的选择检测方法, 尽量选择非破损检测方法。砂浆强度、砖的强度通常采用回弹法检测。
混凝土结构, 目前采用《建筑结构检测技术标准》, 该标准是建筑结构检验与测试的通用标准。由中国建筑科学研究院主编的《混凝土结构现场检测技术标准》已完成征求意见稿, 新标准给出的检测方法针对性更强。抗压强度是混凝土检测的关键指标, 检测方法很多, 多数方法由于是间接推断误差较大, 通常与钻芯法配合使用;钢筋检测包括钢筋数量、位置、保护层厚度和钢筋的锈蚀情况;结构和构件变形检测是以设计图为依据, 对照现场实际情况进行核查;对混凝土的碳化深度和腐蚀程度也应进行检测。
(3) 复核验算:按照现行规范和计算手段, 结合实际检测结果, 对基础及上部主要承重构件、墙体的承载力进行复核验算。
(4) 鉴定结论:根据鉴定标准及有关现行国家规范, 分别对基础、上部承重结构、围护系统承重部分的安全性进行评定, 然后进行综合评定, 做出安全性鉴定意见。
4. 加固设计
根据鉴定评估报告对结构目前实际的安全性、适用性、耐久性做出的分析, 结合其改造内容, 论证其改造的可行性, 确定改造方案, 并对其重新计算, 对因改造而引起的不满足要求的结构构件进行加固处理。针对每个建筑物的不同情况选择最佳的加固方案最为关键。
4.1 选择加固方案考虑的主要因素
(1) 房屋现状。房屋结构、建造年代、完好状况、抗震设防等级、改造前用途及荷载状况、房屋场地地质及水文状况等; (2) 改后功能。改后用途、改造内容、结构变动情况、荷载状况、对抗震设防的要求等; (3) 预期效果。既定功能实现情况、加固材料与原结构协同性、结构的整体承载能力改善状况、结构的既有损伤修补情况、建筑立面影响情况; (4) 施工水平。施工队伍技术水平、机械装备等。尽量采用当地较常使用, 施工方法易于掌握, 施工质量能够保证的加固方法。采用新技术、新材料、新工艺时, 应先试点, 验收合格后展开; (5) 施工条件。施工场地、施工季节、周边情况等; (6) 施工工期。为减少对既有建筑内部人员正常工作和周边居民生活的影响, 应采用施工周期相对较短且施工噪音较小的方案; (7) 工程造价。既要考虑加固本身的费用, 还要考虑恢复和装饰需要的投入。
4.2 设计原则
(1) 改造加固设计应该由有资质的设计单位承担; (2) 结构可靠性指标满足要求; (3) 先加固, 后改造。对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、地基不均匀沉降等因素引起的原结构损坏, 应在加固设计中提出有效的防治对策, 通过加固消除结构体系存在的问题, 消除潜在的危险性; (4) 改造加固设计所采用的材料应尽可能轻质, 以减小地震反应和避免对原有基础进行加固处理;屋顶加层尽量采用轻质结构, 以减少对下部房屋使用的影响, 原有下部结构减少或不进行加固; (5) 改造加固设计应采用传力明确、构造简单、不损伤或少损伤原有构件、施工方便、费用低的方案, 应综合考虑经济技术效果, 避免不必要的拆除或更换; (6) 因加固增设的构件与原有房屋构件应有可靠的锚固和拉结措施, 确保其共同工作。有抗震设防要求时, 遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的设计原则; (7) 加固工程选用的水泥、混凝土、钢材、纤维材料、加固用胶粘剂、混凝土裂缝修补材料、钢筋阻绣剂等均应符合《混凝土结构加固技术规范》的要求; (8) 对改造后的房屋结构及地基基础进行验算。地震区结构、构件加固, 除应满足承载力要求外, 尚应复核其抗震能力。不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位;同时还应考虑结构刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。
4.3 结构加固方法
(1) 结构补强层加固法。将原结构表面凿除, 然后浇筑一定厚度的补强层以增大板厚及主梁有效高度, 从而提高结构整体承载能力; (2) 增大截面加固法。通过增大构件截面面积或增配钢筋以提高钢筋混凝土梁、柱的强度、刚度; (3) 增设支点加固法。通过增设支点, 减小受弯构件的计算跨度, 从而提高结构的承载水平; (4) 外粘型钢加固法。对钢筋混凝土梁、柱外包型钢或扁钢焊成的构架, 并灌注结构胶粘剂, 使钢构架和被加固构件粘结成整体共同受力。适用于不允许显著增大原构件截面尺寸, 但要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固; (5) 外粘钢板加固法。用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位使钢板与加固混凝土结构形成整体, 以提高结构承载能力; (6) 粘贴碳纤维布 (板) 加固法。利用粘结剂把碳纤维布 (板) 材粘贴于混凝土结构或构件表面形成复合材料体, 通过碳纤维布 (板) 与结构的协同工作达到对结构补强加固及改善受力性能; (7) 注浆加固法。采用压力设备将树脂类胶粘剂或密封剂灌注于结构损伤部位, 常用于混凝土结构的裂缝修补; (8) 锚喷混凝土加固法。上世纪60年代发展起来的隧道施工支护方法, 近年来在危、旧混凝土桥梁加固中得以应用, 建筑加固中主要用于因支点截面尺寸偏小而导致的抗剪强度不足的混凝土梁的加固维修; (9) 混凝土植筋技术。用于螺杆、螺栓、螺纹钢筋等在混凝土结构中的生根, 植入深度应满足规范要求的锚固长度。
4.4 直接加层法
(1) 基本条件:
(1) 不改变结构承重体系和平面布局; (2) 仅加一层, 且经过数年原承重结构与地基的承载力和变形能满足加层的要求, 或经过加固处理后, 可直接加层; (3) 当地的抗震设防烈度仅为6度, 或无抗震设防要求。
(2) 设计要求:
(1) 地基承载力计算。原房屋经过长期使用, 未出现任何异常现象, 计算时可将原地基承载力适当提高, 满足要求时可直接加层; (2) 地基承载力不足时, 可加大原基础底面积; (3) 原屋面板作为加层后的楼面板使用时, 应验算承载力和变形, 当不能满足要求时应采取加固措施; (4) 楼梯间及楼梯设计符合要求; (5) 其他结构及构件加固应符合规范要求。
4.5 设计要点
(1) 改造加固设计与新建筑的结构设计有很大区别, 在验算现有构件的承载力时应按《建筑结构荷载规范》的规定考虑楼面活荷载的折减;钢筋混凝土现浇楼板的梁, 核算其受弯承载力时, 跨中应考虑现浇板有效受压翼缘宽度, 跨中和梁端受压区钢筋的双筋梁作用;框架梁核算端部承载力和裂缝时的弯矩值应取柱边值而不应取柱中值;各构件的混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用。采用计算软件作整体内力分析后, 必须对构件作局部验算, 避免对实际不需要做加固处理的构件也进行加固; (2) 混凝土结构房屋加固后的使用年限, 《混凝土结构加固技术规范》中明确指出:应由业主和设计单位商定;一般情况下, 宜按30年考虑, 到期后若重新进行可靠性鉴定认为该结构正常工作, 仍可继续延长其使用年限;对于使用胶粘方法或掺有聚合物加固的结构、构件, 尚应定期检查其工作状态。检查时间间隔由设计院确定, 但第一次检查时间不应迟于10年。如因业主要求或该工程的特殊性需要有更长的使用年限, 设计应采取加强措施; (3) 对于原来未进行抗震设计、设防烈度低或按旧规范抗震设计的混凝土房屋结构, 多数在改造加固设计时很难达到现行规范的要求。因此, 应按《建筑抗震加固技术规程》对其作抗震加固, 并按《建筑抗震设计规范》的要求, 根据具体情况作适当加强; (4) 进行改造加固设计时, 应与承担施工的单位进行配合, 根据施工单位的经验和水平确定合理的设计方案。如果在设计时尚未确定施工单位, 那么在完成设计后, 施工开始前应就设计中构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论, 必要时调整方案和修改设计, 以确保工程质量和降低造价; (5) 为满足构件抗弯承载力和受剪承载力, 采用粘贴钢板或粘贴碳纤维布 (板) 加固是常用且有效的加固方法, 这两种方法的共同点是通过结构胶受剪使钢板或碳纤维布 (板) 与原构件共同工作。结构胶在60℃以上强度会降低, 遇明火会燃烧, 因此加固部位必须进行防火处理, 粘贴钢板还需要防锈蚀和设置锚栓。由于钢材与混凝土线膨胀系数不同, 受温度影响, 采用粘贴钢板加固的工程, 偶有出现钢板鼓起而脱胶现象, 因此, 采用粘贴碳纤维布 (板) 加固更可取;6) 对加固过程中可能出现的倾斜、失稳、过大变形或坍塌的混凝土结构, 应在加固设计文件中提出相应的临时性安全措施, 并明确要求施工单位严格执行。
5. 结束语
根据规定, 对既有房屋进行改造加固设计实施以后, 承担此任务的设计单位应对该房屋结构的安全性和耐久性负完全责任, 而原来的设计单位未参与改造加固设计时, 则不再负此责任。因此, 设计单位和设计人员应高度重视, 绝不能掉以轻心。
参考文献
[1].《建筑结构荷载规范》 (GB 50009—2012)
[2].《混凝土结构加固技术规范》 (GB50367—2006)
[3].《砌体工程现场检测技术标准》 (GB/T50315-2011)
[4].《建筑结构检测技术标准》 (GB/T50344-2004)
[5].李国胜.钢筋混凝土结构房屋改造设计中的若干问题.《建筑结构》.2008年第7期
改造加固设计 篇2
某工程高边坡道路拓宽改造加固的设计及施工
结合具体工程实例,介绍了高边坡路基加固方案的设计,即锚桩式挡墙和土钉喷锚结构,论述了该高边坡道路拓宽加固施工的过程,得出了该道路拓宽改造技术经济效果显著的结论.
作 者：陈荣节 CHEN Rong-jie 作者单位：江苏华东建设基础工程有限公司,江苏南京,210007 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(4) 分类号：U418.8 关键词：高边坡 道路 加固 设计 施工房屋主体结构加固和改造方案 篇3
关键词：房屋主体；结构加固；改造方案
一、前言
随着我国建筑行业的迅速发展，房屋主体结构的加固和改造也开始进入了相关业内人士的关注范畴。有资料表明，在发达国家，建设总投资的四成以上是用于建筑物房屋主体的加固和改造的，而对于新建筑物的建设，发达国家的投入甚至不到六成，这能够看出，节能、绿色和环保理念在世界发达国家渐渐得到各行业和部门的推广，而节能、绿色和环保理念也必将对我国的建筑行业产生极为深远的影响。预计我国往后的十年到三十年间，必定是我国进行房屋主体结构加固和改造的高峰期，随后我国也必将由大兴土木的阶段进入房屋新建、加固和改造阶段。本文将对房屋主体结构的改造和加固作一个探讨。
二、为什么要进行房屋主体结构的加固和改造
进行房屋主体结构加固与改造的原因有很多，首先是要避免施工甚至是设计房屋过程中产生的差错而导致房屋出现或者可能出现的建筑质量事故的发生。第二是由于有些房屋主体维护和使用不当、加上条件环境的恶劣，容易让房屋主体的建材老化，有的房屋不注重维护和使用，导致年久失修，房屋主体产生结构性损害，房屋主体可靠性下降。第三是针对有些超期服役的有纪念性意义的历史建筑，如果不对其进行加固和保护，就容易导致历史建筑的损毁。第四是由于一些房屋的主体因为其使用功能的改变、荷载情况的改变需要对房屋主体进行扩建或者是改建。第五也是属于规范要求的房屋主体加固和改造，随着社会的发展，房屋建设规范也会越来越完善，建设标准也会相应不断提高，有些老建筑难以满足新的房屋主体建设标准，就需要按标准要求进行加固或者是改造。加固的原因有很多，只有针对性地对症下药，明确房屋主体加固改造原因，才能更好的进行房屋主体结构的改造和加固方案的设计。
三、房屋主体加固改造的施工要点阐述
（一）房屋主体结构加固和改造的前期准备工作
在确定对某一房屋主体进行结构加固和改造之后，需要在房屋主体加固和改造施工前首先进行严密的房屋主体测试工作，确定整个房屋主体当中哪里需要进行强化加固，哪里的房屋主体问题最严重，房屋主体都出现了一些什么样的问题，以及这些问题互相之间有什么影响和联系。而且要明了施工队伍自身存在的不足和优势。特别是进行大型房屋主体加固和改造，在其房屋主体加固和改造施工前就一定要制定精密的房屋主体加固和改造设计方案和计划书，还要经过项目经验丰富的专业人员、负责人以及专家讨论确定，切不可偏听一方之言，不顾全局利益。于此同时，还要将房屋主体加固和改造所需的设施和材料准备好，明确房屋主体加固和改造过程中需要采用哪项技术，以为房屋主体加固和改造的施工打好基础和做好准备。
（二）房屋主体加固和改造的施工
房屋主体加固和改造不是材料的堆积和对建筑主体的一个简单修补，应该对具体的房屋主体加固和改造问题进行具体分析。在大型房屋主体加固和改造过程中，由于情况不同，需要改造和加固的施工方向也将各异，一些房屋主体加固和改造是由于房屋建筑所处位置地质条件差，导致建筑变形或者是下滑，这种房屋主体加固和改造主要采取的方法就是地基加固，比如静压桩托换、托换技术锚杆、石灰桩加固等等。在石灰桩加固时，需要充分把握水、生石灰块儿与砂石的比例，使其粘性符合房屋主体加固和改造工程的需求，与此同时还要依据相关原理，在水、石灰块和砂石混合到一定时间的时候将钢筋打入其中，让房屋主体更加牢固。在打入钢筋的时候，一定要把握钢筋弯构件配钢率和混凝土强度之间的协调，任意一方过高或者过低都可能造成装板收缩裂缝，导致风险的产生。锚杆静压桩托换也是针对房屋主体加固和改造地基问题的托换和加固的一种技术。在施工中，应首先标出准确的压装空和标杆位置，并且开凿空洞不要过大，压凿空凿进行完一部分就应该进行压桩，压凿空的形状应该以上大下小为宜，这种形状方便基础的冲剪和承压，压桩施工适宜对称进行，桩顶的轴线应该和千斤顶的轴线一直垂直，锚固空和锚固筋契合加上锚固连接材料的使用也应该适当，以便让桩面更牢固；压桩的时候不宜停顿时间过长，因此也最好不要进行中途休息，最好整个过程不要停下来。在房屋主体加固和改造过程中要保持记载的完整，以便开展下一步工程的施工；基础锚和桩之间要作凿毛的修理。凿空和孔壁之间要进行清洗。在进行封孔之前应该要将孔中的杂物和水清理干净，在刷上高标号的水泥浆，再进行封孔。若是需要进行浇灌的混凝土出现早强微膨胀，则需要进行振捣处理。这时候应该注意的是，当早强混凝土开始凝固的时候就不能再用千斤顶施加压力了。当对地基加固处理完之后还要进行一些预防性措施，避免地基稳固的扰动。这些措施包括控制进顶速度、减少管外壁的摩擦扰动（采取双层注浆措施），减小机头迎土面的扰动等措施来减少地基的稳固扰动。
在房屋主体加固和改造过程中，除了地基问题以外，还包括一些房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落的问题。这两种问题是相对地基问题而言的施工规模和施工强度都相对较小的问题，但这两种问题的出现频次要比地基问题要多得多，对于房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落这部分问题的施工，最重要的还是首先要了解出现这些问题的原因所在，这样才能达到从根本上解决房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落这些问题。
以酸雨侵蚀的墙面为例，对于这种房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落问题的分析，首先就要想到施工材料的使用，在酸雨侵蚀比较严重的环境下，只有将建筑表面材料改成抗酸材料才能抵抗这种恶劣环境对建筑物表面的腐蚀和损坏。在这种房屋主体加固和改造过程材料的选择当中，一样要遵循房屋主体的加固和改造原理，也就是房屋加固改造选用的材料标准要比原来的材料要高，这样才能在房屋主体加固和改造后能维持房屋长期持续性使用。选材过后，进入房屋主体加固和改造施工，首先要分析，针对酸雨腐蚀过的墙面存在由内到外腐蚀性逐渐增强的特点，因此在房屋主体加固和改造施工过程中，就要特别注意新旧材料的锚固性和粘合性，注意新旧材料是否能谐和使用，这些问题很重要，如果没能把握好，很可能会导致功亏一篑。
参考文献：
[1] 徐耀武. 混凝土结构加固方法概述[J]. 陕西建筑. 2008（01）
[2] 刘小民，刘与行. 土木工程结构损伤诊断研究进展[J]. 陕西建筑. 2006（01）
[3] 杜敬. 浅谈建筑抗震鉴定及其加固方法[J]. 住宅科技. 2011（S1）
[4] 崔金草，顾丽娟. 浅析钢筋混凝土结构加固[J]. 科技资讯. 2011（21）
[5] 范雷，马涛. 试论混凝土结构加固工程的施工措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011（18）
[6] 陆猛祥. 连续纤维在房屋建筑结构加固中的应用[J]. 中华建设. 2011（11）
某多层房屋加固改造设计 篇4
拟改建的商务办公楼建于1994年, 原结构按照89规范设计。整个建筑物平面被两道变形缝分成3个部分, 2层平面如图1所示 (①轴～④轴为左侧部分, ④轴～⑦轴为中间部分, ⑦轴～ (12) 轴为右侧部分) , 呈∏形, 左右两侧为4层内框架结构, 中间部分为5层钢筋混凝土框架结构。因业主要求左右两侧建筑使用功能的改变, 1层改造为商铺和餐饮, 需拆除部分结构承重墙, 2层～4层功能基本不变。原有建筑结构基础形式为条形基础。经加固改造后, 建筑总面积为4 288 m2 (原有建筑面积为4 088 m2) 。
2 结构检测鉴定
检测的内容主要包括:房屋主要承重结构构件 (承重墙、柱、梁、板) 的强度检测、混凝土构件钢筋配置及保护层厚度情况检测、房屋损坏程度检测以及房屋主体结构质量评定。检测结果表明, 左右两侧1层、2层烧结砖的强度等级为MU10, 砂浆的强度等级为M2.5, 柱、梁混凝土强度等级均为C25, 板混凝土强度等级为C35;3层、4层烧结砖的强度等级为MU10, 砂浆的强度等级为M7.5, 柱、梁、板混凝土强度等级均为C20。中间部分1层、2层柱、梁混凝土的强度等级均为C25, 板为C35;3层～5层柱、梁、板混凝土的强度等级均为C20。经计算复核, 原有条形基础能满足现有使用要求, 故此次改造不考虑基础的加固和检测。
3 结构计算和分析
左右两侧原结构为内框架结构形式, 计算时, 将墙体、柱、梁、板的强度及大小按照检测结果进行输入, 其他参数均按照现行规范要求输入。经计算结果分析, 承重墙体的高厚比和梁、板的强度计算基本满足要求 (局部有梁的配筋不足) , 改造后的1层、2层承重墙体的抗震强度不能满足现行规范的要求, 3层、4层墙体能满足抗震要求, 右侧部分承重墙体的拆除, 需增加框架柱, 原有结构的圈梁需改造加固成框架梁, 与柱相连的梁均需按照现行规范进行加固。对于加固后的砌体强度计算, 采用砌体容重和强度的折算方法, 将折算后的容量和强度输入到PKPM的相关参数中, 经计算, 加固后的结构均能满足要求。加固改造后的墙体容重和强度折算的计算如下:
折算后的容重
改造后的墙体强度计算采用如下公式[1]:
N=φcon[f×A+α (fcAc+ηsfy′As′) ]。
其中, φcon为组合砖砌体构件的稳定系数;α为材料强度折减系数;ηs为受压钢筋的强度系数。
折算后的砌体抗压强度设计值:
其中, φ为高厚比和偏心距对受压构件承载力的影响系数;A为截面面积。计算时, 考虑按照1 m的墙体进行折算。
中间部分为钢筋混凝土框架结构, 原结构整体计算表明, 原结构的弹性层间位移角在地震下均不满足要求 (X方向最大值为1/310, Y方向最大值为1/359, 均大于1/550) 。在计算加固后的结构时, 整体位移计算考虑了改造后柱增大截面对整体结构的影响, 将混凝土柱的强度等级根据截面刚度EI进行折算考虑为C27 (扩大截面采用C30混凝土) , 其折算计算如下:
4 加固改造设计
从左右两侧的结构计算分析, 主要是1层、2层承重墙体的抗震强度不够, 设计中采用双面增加钢丝网砂浆面层 (各增大50 mm) , 砂浆采用M10水泥砂浆, 内配4@120钢筋网, 与原有墙体通过钢筋进行拉结, 遇门窗洞口处采取了相应的加强措施。原结构是按照6度设防烈度考虑, 根据现有规范要求, 原部分内框架柱及梁的加密箍筋不能满足要求, 设计时, 内框架柱和梁采用了增设碳纤维布进行加强。原框架梁在外纵墙、外横墙上的搁置长度均小于300 mm的要求[3], 设计时, 在与框架梁连接的内外墙体处增设了壁柱, 并与原框架梁进行加强连接。
从中间部分结构分析:1) 结构整体位移不满足要求;2) 框架梁的强度不满足使用要求。设计中采用了增加柱截面和梁截面的方法进行加固, 考虑到建筑中的使用要求, 框架梁顶部采用了粘贴复合材的加固方法, 以减少整体楼板的厚度, 从而达到减少荷载的目的。此部分的主要节点有框架柱加大截面部分与原有基础处的锚固连接、框架柱与框架梁的连接。其节点处理见图2。对于不满足现有建筑使用要求的框架梁构件, 设计时, 为满足整体位移计算要求, 先用PKPM对改造后的结构进行配筋计算, 利用其计算结果查看所需要的钢筋面积, 然后根据原有钢筋面积计算加固所需要的碳纤维数量, 同时, 需满足规范[2]对正截面受弯承载力提高幅度不得超过40%的要求。
5 结语
1) 建筑物的加固改造设计应与建筑物的检测鉴定、现场实际结构状况、现行各相关规范相结合, 施工时应先加固后改造。对于需要拆除的承重墙部分, 施工时, 应布置合理的施工拆除方案。
2) 建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求, 对原结构和改造后的结构进行详细的计算和分析, 对比各种加固方法的经济性, 采取经济合理的加固方法。
3) 在对原有建筑物进行加固时, 应充分考虑不同材料的连接节点处理, 并采用安全可靠的结构加固方法。
4) 需进行改造加固的结构工程大多经过较长时间的使用, 有些甚至经过几次的加固改造, 在设计中应充分考虑结构的耐久性要求, 对于出现裂缝或混凝土碳化较严重的结构部位, 尤其是主要承重结构部位, 设计人员需要加强对结构现场的考察, 并针对现场实际情况进行分析, 采取合理的设计和施工措施。
摘要：通过某多层房屋加固改造设计实例, 阐述了砌体结构和混凝土框架结构加固工程所遇到的主要技术问题及处理方法, 着重论述了其加固计算模型的调整及不同加固方法在实际工程中的选择等问题。
关键词：加固改造,砌体结构,混凝土框架结构
参考文献
[1]CECS 78∶96, 砖混结构房屋加层技术规范[S].
[2]GB 50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].
[3]GB 50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].
[4]GB 50010-2002, 混凝土结构设计规范[S].
[5]黄彬辉, 谢振昌.单层及多层厂房的结构改造设计[J].中外建筑, 2008 (4) :133-136.
西沟小学校舍加固改造方案 篇5
1、食堂：面积59平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，需要拆除重建。需要资金约59平方米×850元=5.015万元。
2、教工宿舍：面积96平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，拆除重建。需要资金约96平方米×850元=8.16万元。
3、教室1：面积219平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，拆除重建。需要资金约219平方米×850元=18.615万元。
4、教室2：面积96平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，拆除重建。需要资金约96平方米×850元=8.16万元。
5、教工宿舍：面积65平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，拆除重建。需要资金约65平方米×850元=5.525万元。
6、教室3：面积120平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为D级危房，拆除重建。需要资金约120平方米×850元=10.2万元。
7、厕所：1栋，面积38平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为C级危房。需要加固改造，需要资金约38平方米×500元=1.9万元。
8、微机室： 1栋，80平方米，经兰州市城市建设设计院鉴定为B级危房，需要维修加固，需要资金约80平方米×500元=4万元。
张义镇西沟小学
对旧桥加固改造维修的浅论 篇6
桥梁是公路的主要组成部分，修路架桥总是相伴相随，对当地和周边地区的经济发展起着十分显著的作用。随着科技进步、社会工业化水平提高，车辆载重量增大，车速相继提高，人们对道路服务水平也提出新的要求。但是，早期建设的桥梁，标准低和承载力不足，逐步阻碍交通畅通，成为公路交通“瓶颈”。特别是大型、重型车与日俱增，只是公路交通安全与畅通收到严重影响，为此，加固、改造、拓宽改建，提高现有桥梁的通行能力和服务水平，以缓解日趋紧张的交通压力。
桥梁加固的现有难度：已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰。结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。新老结构的结合是一个难题：这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面。风险大：因为凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。下面结合工程实例把涪陵区几种比较常见的桥梁病害及处理方案探讨一下，以便在相关的工作中得以借鉴。
涪陵区早期修建的典型桥梁有：石拱桥、钢筋混泥土肋拱桥、少筋微弯板组合桥梁、钢筋混泥土T形桥梁等。
1、石拱桥
一般病害体现在：a、宽度不足，影响行车；b、拱上侧墙外胀开裂，桥面铺装开裂破损渗水；c、U型台侧墙开裂；d、拱顶下沉；e、主拱圈、腹拱圈开裂等；f、桥台基础侵蚀、掏空。
1.1对于使用状况较好，拱圈及拱上建筑完好，有较高的承载能力，但桥面宽度较窄的石拱桥。我们为了利用旧桥还要改善桥面宽度，从而采用改造整体桥面板的方式来加宽桥梁，让旧桥可以满足净7m以上双车道通行的要求。可采用于原桥拱上重新浇筑现浇板、梁或采用拱上架设预制板、梁等方法。本方案优点：可以在一定的范围内解决桥的宽度问题；缺点：只能在原桥桥台台身完好的有限的宽度内进行加宽，并且还会在桥头出现加宽部分和桥头路基结合不好的现象。所以本方法实施时需对原桥承载能力及结构进行评估。例如：涪陵区麻溪桥。
1.2对于拱上侧墙外胀开裂、U型桥台侧墙开裂、桥面开裂渗水，而主体结构及墩台使用状况良好的石拱桥，可采用灌浆加固内填料方式，但必须在有桥梁原始设计资料且设计填料内填料为砂、土时可采用，填料为片石时慎用；也可采用钢筋砼套箍或护套加固桥台前墙、侧墙、改造桥面铺装更换上填料并做好防水措施的方式。例如：涪陵区广济桥。
1.3对于拱桥下沉和拱圈开裂的石拱桥，可根据具体情况采用拱圈增设套拱、锚喷砼、粘贴钢(筋)板等方法。一般加固时采用只在原拱圈下部筑模现浇砼新拱圈的套拱加固方式，该加固方式会出现因施工操作困难浇筑混凝土时无法振捣密实的问题。为解决此问题，现在套拱施工均采用于原桥桥面开孔浇筑的方法。例如：涪陵区平原桥加固。如条件允许时应尽可能采用粘贴钢板法，此方法不破坏原桥结构、施工简单、工期短，但工艺、造价及質量要求高。例如：川湘大罗溪桥。
1.4对于早期修建的石拱桥，因其基础多为浅埋式基础且处于完整基岩上，车辆荷载对其影响并不严重。但有的桥梁位于场镇交通要道，基础上覆有生产生活用的各类垃圾，受到的侵蚀及漂浮物影响严重，出现基础破损、掏空等现象。可在破坏严重区域内采用锚杆混凝土加固，为保证过水断面，一般不采用外包混凝土法。例如：涪陵区广济桥。
2钢筋混泥土肋拱桥
对于60年代左右建设的钢筋混泥土肋拱桥，由于使用年限交叉、荷载标准较低，常常出现桥梁自身老化破损严重、整体刚度下降、承载能力不足的病害。对于此种桥型的加固方式很多，比如外包混凝土和增加拱肋等方式，加大拱肋截面、增配主筋能提高拱肋抗弯强度，其优点是既保持原有美观造型又降低造价，缺点是施工工艺要求高。
3少筋微弯板组合桥梁
此种桥形建设多在60、70年代，荷载标准较低，随着使用强度的加大、老化超载等原因，造成了微弯板的开裂破损、主梁破损、支座实效和整体刚度下降等病害。在实际中断道施工的可能性很小，为了维持使用，可采取改造桥面系，增加横向连系。改善活载的横向分布同时，更换主梁支座的方式来改造强梁。既增加了桥的整体刚度，改善了主梁的横向分布，又增加了桥的使用寿命的同时提高了承载能力。
4钢筋混泥土T形桥梁
80年代后建设的钢筋混泥土T形桥梁，随着使用的频率加大，超载超限及施工质量等诸多原因，造成了桥梁横隔梁开裂，主梁出现超限的各种受力裂缝，桥面开裂，桥梁整体刚度下降等病害。
4.1对于主梁使用状况良好而横隔梁板焊接点开裂的桥梁，可采用加固横隔梁的方式此种方式用锚垫板给横隔梁加上横向预应力，外包混泥土使锚杆和横隔梁结合成整体，增加了桥梁的横向联系和刚度。
4.2对于主梁和横隔梁均有较重的损伤的桥梁，可采用改变横向连接的方式，变铰接T梁为刚接T梁，变焊接钢板的横隔梁为湿接缝形式的横隔梁，从而改善横向分布提高桥的整体刚度，并且改造桥面铺装。
4.3对于桥墩盖梁出现拉应力裂缝的桥梁，可采用在体外加预应力的加固方式，对盖梁进行改造，使其满足抗剪强度的要求。该加固技术需要进行计算后进行。
5结束语
各种桥梁的病害不同，加固方式也多种多样，在这里就不一一陈述。在设计和施工实践中会遇见各种各样的问题，这里仅对上述几种具有代表性的病害进行分析，把一些常用的处理方式介绍出来，以供大家在一起探讨和研究。相信通过不断的探讨和研究，把我们的智慧应用于工程，对不同的工程找到比较理想的解决方式，从而达到以较小的代价换来较大的经济效益。
参考文献：
【1】《中国公路》编辑部.加强旧危桥改造可不容缓.《中国公路》.2001年第4期
【2】交通部科学技术情报研究所.旧桥检测、评价、加固技术的应用.1990年5月
【3】谌润水.旧桥加固与桥梁建设可持续发展.《第二届亚太可持续发展交通与环境技术大会论文集》.人民交通出版社.2000年3月
某工业厂房改造加固设计 篇7
关键词：工业厂房,加固,改造,增大截面法,构件
1 工程背景
某工业厂房位于四川省成都市,建于2013年,由主厂房和附楼组成。主厂房采用单层4跨排架结构,下部承重结构采用现浇钢筋混凝土矩形柱,屋盖采用钢网架,跨度均为24m,柱距8m。A区附楼为表面处理厂房,采用现浇钢筋混凝土框架结构,地下1层,层高3.9m,地上1层,层高12.6m。其余B～D区附楼均为单层现浇钢筋混凝土框架结构。因厂房生产工艺调整,业主提出对主厂房和A区附楼进行改造。
1)已建主厂房内需增设一个单层厂房,厂房内设置2台起重量为1.5t的电动葫芦,厂房净高≥7m,增设厂房具体位置如图1阴影范围所示。
2)A区附楼内原生产线范围扩大,同时新增一条生产线。根据业主要求及工艺条件,A区地下1层顶板需相应接长,接长范围如图2阴影范围所示,每个区域向左侧接长2.4m。
2 改造加固方案
与一般加固改造厂房不同,该厂房加固改造设计中有如下特点。
1)受原有建筑布局限制,新增厂房无法独立自成体系。
2) A区为表面处理厂房,腐蚀性等级为强,根据现行规范,钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度允许值为0.15mm。
3)新增结构改造加固设计采用的规范应与已建厂房一致。
根据以上特点,经过分析比选,确定如下改造方案。
1)主厂房内新增部分采用钢结构(钢柱+钢梁),水平力由已建厂房钢筋混凝土排架柱承担,刚架仅承受竖向力。
2) A区分别在区域1,2左侧增设一列框架柱,将原楼板及框架梁向左侧接长2.4m,并与新增框架柱相连。改建后厂房立面简图如图3所示。
3 计算分析
3.1 设计参数
1)基本风压0.30kN/m2,基本雪压0.10kN/m2(设计基准期50年)。
2)抗震设防烈度7度,设计地震分组为第三组,设计地震加速度为0.1g;建筑场地类别为Ⅱ类;框架抗震等级为三级。
3)厂房新增部分屋面恒荷载取0.5kN/m2,屋面活荷载取0.5kN/m2。
4)根据工艺专业条件,A区附楼地下1层顶板扩充部分活荷载取值5kN/m2 (区域1),20kN/m2(区域2)。已建地下1层顶板楼面活荷载均为5 kN/m2。
3.2 主厂房内新增部分受力分析
新增部分屋面钢梁与已建厂房排架柱铰接连接,计算中已建厂房在此连接处需增设一附加荷载43kN。采用PKPM进行计算,地震作用下,改造后原排架柱柱底弯矩比改造前仅大3kN·m,改造前柱顶位移与柱高比为1/454,改造后为1/452。改造前柱底截面计算配筋为1 365mm2,改造后为1 511mm2,原排架柱实配钢筋为5φ22,满足要求,新增厂房对原有厂房影响较小(见图4与表1)。
由图4和表1计算结果可知,改造后框架梁弯矩及配筋量均比改造前小,原框架梁可满足扩建要求。
注:①表中所列计算结果为采用PKPM系列软件计算所得;②实际配筋为按裂缝限值umax=0.15mm控制的配筋;⑨As1,As2分别对应弯矩M1、M2处截面配筋
4 改造加固措施
4.1 基础加固
厂房新增部分与A区附楼毗邻处钢柱落于原A区框架柱基础上,经核算,原基础仍满足要求。在钢柱下增设短柱,短柱钢筋植入原基础(见图5)。
A区附楼采用独立柱基+结构防水板的基础形式。新增框架柱位于原结构防水板上。为满足基础抗弯和抗冲切强度要求,本工程在防水板顶部增设柱墩。框架柱与柱墩纵筋均植入原防水板。
植筋前,必须将防水板表面的泥土清理干净,防水板表面凿毛,浇筑混凝土前在新旧混凝土接触面涂刷1层结构界面结合剂。
4.2 A区边次梁加固
改造后,区域1作用于边次梁的活荷载是原边次梁的2倍,区域2则是原梁的6倍。为满足承载力及裂缝限值要求,原边次梁需进行加固。鉴于该表面处理厂房腐蚀性等级高的特殊性,综合考虑安全、经济、合理等加固原则,本工程采用增大截面法对原边次梁进行加固。原边次梁截面尺寸为300mm×600mm,采用三面加围套的加固方式,加固后,区域1边次梁截面为450 mm×700mm,区域2边次梁截面为450 mm×750mm。
4.3 A区构件接长
1)板接长
将原楼板局部凿除保护层,露出负筋,将新接板负筋与原板负筋焊接,新接板底筋植入原板。具体做法如图6所示。
2)梁接长
将原框架梁局部凿除保护层,露出原梁钢筋,将新接梁钢筋与原梁钢筋焊接。具体做法如图7所示。
5 结语
由于生产工艺发生变化需要进行结构改造加固,是工业厂房设计中经常出现的问题。设计人员应结合工程结构的受力特点,仔细研究工艺条件和业主要求,考虑现场、施工、周期、经济等各因素,确定合理可行的改造方案。
参考文献
[1]GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]GB 50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]中国有色工程有限公司.混凝土结构构造手册(4版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[4]瞿滨.原有主楼局部新增结构及加固改造施工技术[J].旌工技术,2014,43(10):50-54.
某工厂车间工艺改造结构加固设计 篇8
关键词：车间,改造,结构,基础,钢柱
1 工程概况
需改造的工厂建于2011年, 主体结构为单层钢结构厂房, 局部含钢框架平台。部分区域采用桩基础, 部分区域采用天然基础。地处6度设防区, 基本地震加速度0.05g, 地震分组为第一组, Ⅱ类场地。车间工艺改造在现有厂房内的预留区域进行, 在预留区域新建两层钢结构框架车间, 墙面及屋面采用轻质材料彩钢板, 详见图1, 图2。
业主要求改造工程中, 生产不能中断, 现有车间内的设备和管线基本都是要保留且不能移动。施工现场场地小, 限制条件多, 施工难度大, 工期短, 改造方案除了满足工艺及相关专业的功能要求, 还要结合施工现场实际考虑施工的方便和可行性, 给结构工程师提出了较高的要求。
2 钢柱布置
新建操作平台采用钢框架结构, 首先要确定的就是框架柱的柱网。图3是车间改造前的现场效果图。
根据使用的要求, 柱应尽量靠近现有厂房墙边, 留出足够多的人行通道, 但又不能碰现有管线。
图4为新增框架横向剖面图, 采用1层框架柱靠近墙边设置, 留出人行通道, 同时根据现有管线的标高, 将2层柱缩进800 mm, 避开了现有管线, 保证工厂的正常生产。
图5是2层钢柱缩进作法, 为了增加钢柱GZ-2的柱脚刚度, 腹板采用插板形式, 并在垂直框架梁方向设置次梁, 次梁与主框架梁采用刚接连接, 传递GZ-2此方向的柱底弯矩。
3 基础布置
除了地上的限制条件, 柱网布置还要考虑避开现有厂房的基础;厂房局部区域设有agv (自动导引运输车) 通道, 该通道地坪内埋设有自动导引装置, 地坪绝对不能破坏, 故此区域的新增柱基础的基坑尺寸一定要重点考虑。新增钢框架荷载轻, 采用同厂房一样的天然基础。图6为局部基础平面图, agv通道附近的基础采用条形基础TJ-1, 减小基础宽度, 基础边缘距轴线2 200 mm, agv通道边缘距轴线是3 200 mm, 条基边缘距agv通道边缘1 000 mm, 尽可能的留出了施工空间。
钢柱定位根据基础尺寸确定, 最大的独立基础宽2 200 mm, 考虑垫层尺寸100 mm及与现有基础梁空隙100 mm, 钢柱定位尺寸取距现有墙内边缘 (1 100+100+100) 1 300 mm, 详见图7。图7中的钢柱GZ-1, 由于其位置正好位于现有厂房基础处, 没有新增基础的空间。采用托梁TL-1将GZ-1托起, 并将GZ-1柱脚设成铰接, 释放GZ-1对TL-1的弯矩并减小TL-1的构造尺寸。而TL-1则支撑在现有厂房基础空隙间的基础DJ-1, DJ-2, DJ-3。
4 地基处理
由于是改造工程, 现有厂房已经竣工并使用, 施工现场受限制的条件多, 尤其是地下的实际情况, 只有在施工时才会揭露, 设计方案可能会根据实际情况并考虑施工方便进行调整。根据地质报告中持力层的标高, 现有厂房基础基底标高-2.6 m, 设计新增车间基础也采用相同的持力层和埋深。但当基坑开挖到-1.5 m时, 施工单位反映, 基础施工场地狭小, 地下回填土全是杂填塘渣, 密实性小, 孔隙率很大, 粘结性很差, 基础埋深-2.6 m, 不适合放坡开挖要求, 施工安全没有保证, 施工质量和工期亦不能保证, 基坑现场开挖图见图8。
有两种方案可以解决问题, 一是按原设计方案, 用钢板桩支护, 基础标高仍为-2.6 m;二是减小基础埋深, 改良基底回填土土质, 提高回填土的承载力和变形能力, 方便施工以保证工程的施工安全、质量和进度。由于新增车间采用的是自重轻的钢结构材料, 荷载对地基承载力和变形的要求相对较小, 考虑到现场出现的实际施工困难, 调整了原设计方案, 最终采用了注浆加固改良基底回填土的方案, 将基底标高抬高到-1.5 m, 解决了施工问题, 同时也比较经济。
注浆加固具体要求如下。
4.1 技术要求
1) 注浆时基坑内不能有水, 必须抽干基坑内地下积水。
2) 注浆孔间距在垂直坑范围内每米1个并应能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。
3) 注浆深度必须到达老土层, 注浆厚度控制在80 cm以上, 结合设计图及地质资料。
4) 浆液的初凝时间为20 min;浆液注入率为20%。
5) 低压注浆, 注浆压力选用0.2 MPa~0.5 MPa。
6) 浆液用425号普通硅酸盐水泥调制, 水灰比1.0 (掺入水泥重量1/2的粉煤灰) 。
4.2 施工要求
1) 基坑内注浆场地应该预先平整, 在适当的位置挖集水坑抽去地下水。
2) 用花管注浆法施工:注浆设备就位, 用振动法将 (孔径为50 mm, 长度为1 m) 花管置入土层中, 适时的拔动花管以保证注浆饱满密实。
3) 注浆用水不得采用p H值小于4的酸性水和工业废水。
4) 浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注, 并应在注浆过程中不停缓慢搅拌, 搅拌时间应小于浆液初凝时间。
5) 注浆操作应按跳孔间隔方式进行, 先外围后中间。
6) 注浆工程完工后应对加固地层进行 (密实度) 触探检测, 检验点为注浆孔的2%, 合格率在80%以上。
5 结语
改造工程对于结构工程师的要求比较高, 设计和施工会受很多条件的限制。设计前应该结合图纸了解工程实际情况, 并现场踏勘, 了解现场设备、管线及结构构件情况, 了解业主的意图, 有的放矢, 解决难题, 确定改造方案。改造加固方案不仅要满足功能要求, 还应结合现场实际考虑施工的可行性;充分扩展和变换加固思路, 绕过难点, 变直接为间接, 找到安全、可行、施工简单的方案。
参考文献
[1]GB 50017—2003, 钢结构设计规范[S].
[2]GB 50011—2010, 建筑抗震设计规范[S].
[3]GB 50009—2012, 建筑结构荷载规范[S].
某商业大厦的改造与加固设计 篇9
关键词：加固,改造,抗震,粘钢,增大截面法,结构,混凝土
1 工程概况
某商业大厦于2001 年建成,总建筑面积约32500 m2,地下2 层,地上裙房为3 层,主楼为15 层。主体结构为框—剪结构,丙类建筑,设计建筑安全等级为二级,抗震设防烈度为7 度,Ⅳ类场地。裙房抗震等级:剪力墙属二级,框架属三级。主楼抗震等级:剪力墙属二级,框架属二级。该大厦使用多年后,业主决定对大厦的整体功能进行提升。由于建筑功能的改变,相应使用荷载及建筑空间均发生较大变化。
工程主要的改造加固有以下几个方面:(1)新增地下车库进、出口及车道,相应拆除、增设部分梁板。(2)新增自动扶梯,拆除部分梁板,对部分梁板进行加固。(3)新增剪力墙及部分剪力墙开洞及加固。(4)对不满足现行规范要求的结构构件进行加固改造。
工程的改造加固设计主要依据已完成的 《抗震鉴定报告》及建筑使用功能调整方案进行。在满足新的使用功能要求的同时,确保大厦结构的安全和正常使用。本文就主要加固改造部位所采用技术加以介绍,为同类工程的改造加固设计提供参考。
2 新增车道结构设计
为了缓解进出大厦车辆众多,车库进出口拥挤的问题,提升整体建筑的使用功能。在大厦的地下一层新建地下车库进、出口及车道。新增车道必须先拆除底层结构部分梁板,再在既有框架柱上增设车道梁及车道板。在改造设计中着重考虑了新增梁与既有框架柱的连接问题。设计时将新增梁的梁底、梁顶各2 根主筋植入两端框架柱内,其余主筋在梁端处弯折。同时在柱边与新增梁的连接位置处相应增大柱截面,以承托改建结构的荷载。增大柱截面的纵筋下部锚入楼板,上部与新增梁钢筋焊接。为解决新旧混凝土共同工作问题,将框柱表面凿成齿状,确保新增梁上荷载能够有效地传递到柱上。新增梁的截面配筋及构造如图1 所示。
3 新增自动扶梯
在对大厦3 层进行商业化改造时须拆除原有楼梯,新增自动扶梯。由于新增自动扶梯的设计荷载较大,既有框架梁不能满足规范要求,故须对其进行结构加固。根据《混凝土结构加固设计规范》[1],采用粘贴钢板法以提高框架梁的抗弯及抗剪承载力。既有框梁的加固做法如图2 所示。
4 新增剪力墙及剪力墙开洞处理
根据改造后大厦的整体抗震性能要求,大厦结构平面布置中须增设剪力墙,剪力墙增设于既有框架柱之间。增设剪力墙的竖向分布钢筋均以植筋的方式锚入下部楼板和上部框架梁,同时为避免钻孔对既有结构构件产生较大的损伤,竖向分布钢筋错开布置。水平分布钢筋则隔排植入两端框架柱内。既有框架柱作为增设剪力墙的约束边缘构件,采用增大截面法进行相应增强,加固中均对旧混凝土表面进行凿毛处理,以确保新旧混凝土的结合。新增剪力墙的截面配筋及构造如图3 所示。
另外,根据建筑物使用功能的变化,须在部分剪力墙上开设门洞,门洞开口位置均位于剪力墙非约束边缘构件区域。在采用无破损切割剪力墙后,沿洞口四周对称粘贴钢板加固,为使洞口边粘贴钢板区域达到暗柱效应,粘贴钢板区域采用穿墙锚栓拉结,以增加加固部位的暗柱约束效应。剪力墙开洞加固设计如图4 所示。
5 结构抗震性能不足的加固
对改造后不满足《建筑抗震设计规范》[2]要求的梁、柱及节点进行必要的抗震加固[3],以确保改造后的结构体系仍能满足强柱弱梁,强节点弱杆件的抗震要求。抗震加固部位主要为地下一、二层及底层的大部分框架柱柱端和梁柱节点区域。由于原框架柱均为圆柱,故在柱端1.5 倍梁高的范围内采用粘贴弧形钢板加固柱端,钢板搭接位置用M12 化学锚栓固定。对节点区域,在楼板下沿节点四周粘贴钢板,并用高强螺栓对穿钢板锁紧,加固设计如图5所示。在施工过程中为确保粘贴钢板与旧混凝土面接触密实,采用钢板卡箍对粘贴钢板进行加压紧固,以确保加固后钢板与混凝土能较好地协同受力。钢板卡箍设计构造如图6所示。
6 楼板加固
因改造后大厦使用荷载相应增大,需提高楼板的承载力。由于碳纤维布具有质量轻、抗拉强度高、施工方便的特点,设计考虑在楼板板底纵横两方向粘贴碳纤维布,以提高楼板的抗弯承载力,如图7 所示。大厦其余楼层加固部位均参照图示方法加固处理。
7 结论
(1)该商业大厦经改造后现已投入使用,使用中所加固构件在新的荷载作用下工作状态正常,表明本工程所采用的加固技术安全有效,加固效果良好。
(2)对既有建筑进行加固改造设计中,应从整体结构考虑加固改造对结构抗震性能的影响。加固设计中仍应遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件的抗震设计理念,确保加固改造后建筑的安全可靠。
(3)对既有结构进行加固时,应根据现场情况采取有效措施确保加固材料与旧混凝土面的有效结合,以达到加固材料和既有构件共同工作的目的。
参考文献
[1]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[2]GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.
旧建筑物加固改造设计方法 篇10
随着城市化的不断发展, 大量旧建筑物正需要加固和维护。近年来, 为适应城市对于旧城保护和改造工作的推进, 越来越多的旧有建筑物涉及功能的转变, 越来越多的有价值的旧建筑物需要修葺保护。因此, 旧建筑物的加固、改造越来越多出现, 其规模也越来越大。随着结构加固技术的不断发展, 成熟, 加固改造工程如今渐渐成为建筑行业一大发展方向。
(1) 划分清楚真正的结构受力构件与各种装修面及装修加建。其中, 首选砖混结构最难区分。
(2) 原有施工图不一定跟实际竣工符合, 越是年代久远的建筑, 不按图施工的情况越是严重, 偷工减料越是严重。
(3) 原有竣工状况不一定跟现状符合, 旧建筑经历了这么多年, 一般都会被使用者或多或少地改动过。
(4) 材料已经有不同程度老化, 现在的材料强度是多少, 必须以检测结果为准。
(5) 环境空间有限, 施工面有限。理论上多么合理的设计方案, 如果施工面不足或者机械无法进入, 那么这方案就没有可行性了, 所以设计时一定要考虑到是否可进入施工;
(6) 保留与加固改造。大多数工程是保留一部分、加固改造一部分。如何保全建筑物不改部分, 又能完成需要加固改造部分, 这一点, 除了与设计有关, 更多与施工组织设计有关 (图1) 。
(7) 加固构件必须具备加固方式要求的基本条件, 才能达到应有的加固效果。例如:混凝土强度等级、植筋锚固、贴钢板锚固等等。
经过多个加固改造项目设计分析总结, 归纳了一套设计方法, 与大家探讨一下。
2 加固改造工程前期准备
设计前需要大量前期准备, 协同业主尽量找到旧建筑物的原施工图和竣工图作为参考。旧建筑物的可靠性鉴定和现状测量, 有针对性地进行地质勘查钻探。需要有资质的鉴定公司和勘察公司进行现场检测, 以获取真实资料数据。
3 加固改造设计
3.1 结构设计原则
现行加固设计规范主要包括:GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》、JGJ116-2009《建筑抗震加固技术规程》、GJ123-2012《既有建筑地基基础加固技术规范》, JGJ145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》, CECS77 :1996《钢结构加固技术规范》等等。关于鉴定类的规范不再论述。新加建和拆除重建可按新建建筑规范进行设计。
3.1.1 根据鉴定结论和委托方提出要求进行加固设计
可按整幢建筑物或其中某独立区段确定, 也可按指定的结构、构件或连接确定, 但均应考虑该结构的整体性。确定加固后建筑物的安全等级, 应根据结构破坏后果的严重性、结构的重要性和加固设计使用年限, 由委托方与设计方按实际情况共同商定。一般情况下, 宜按30年考虑;到期后, 若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常, 仍可继续延长其使用年限。
3.1.2 主要荷载取值
楼面荷载按GB50009–2012《建筑结构荷载规范》以及《全国民用建筑工程设计技术措施 (结构篇) 》的相关规定取值;风荷载及参数取值按《建筑结构荷载规范》确定, 对风敏感的结构体需增加风洞试验;地震作用按GB5011–2010《建筑抗震设计规范》及GB50223–2004《建筑工程抗震设防分类标准》的规定取值, 不确定时, 需增加地震安全性评价;墙体荷载要分新墙和旧墙, 按实际取值, 旧墙一般采用红砖, 新墙一般轻质砌块。
3.1.3 成本控制
建筑布置方案应尽量保留可延用部分, 加固设计应综合考虑其技术经济效果, 避免不必要的拆除或更换, 减少结构加固量, 同时节约成本。
3.2 结构内力分析
现行结构加固设计, 大多数只能达到承载力要求, 而规范上的构造要求, 暂时未能完全满足。
旧建筑一般会被使用者改动过, 掌握清楚结构现状最为关键。要准确分辨各部分结构体系, 并确定它属于原建, 还是后期加建、改建、重建, 是否曾经做过加固等。
内力分析时, 先捕捉原设计的思维方式、设计方式, 再采取适合的结构模拟计算, 不提倡大幅度改变结构类型, 引起大面积加固。
一般的结构计算, 基本上是采用弹性计算方法, 加固计算时, 适当地采用弹塑性和塑性计算, 在满足结构安全的前提下, 尽可能发挥原结构现有的承载力, 减少加固量。对于梁板支承的力学模拟, 不仅限于刚接和铰接, 需要时, 可考虑模拟为半刚半铰状态, 部分计算软件可提供此功能。设定时必须确定节点是否能达到模拟状态。这种调整是力学上的调整, 它跟结构调幅完全不同。举个实例:一个旧屋面, 经计算, 梁板支座均配筋不足, 若对梁板面采用加固, 需要把原屋面找坡层、防水层、保温层。全都凿掉, 打开真正的结构面才能进行加固。屋面加固完成后, 须做好保护层封闭加固面, 然后重做找坡层、防水层、保温层。施工过程中, 一旦裂缝开展, 容易造成屋面漏水现象。经过比对分析, 决定对梁板进行内力调整, 刚接支座模拟为半刚接, 支座弯矩减小为原支座配筋可承受弯矩, 按力学平衡增加跨中弯矩, 对跨中梁板底进行足够的加固。这种做法, 既能保证结构的安全性和耐久性, 也满足了建筑的使用, 还大幅减少了工程量。
3.3 加固构件设计
3.3.1混凝土加固方法
混凝土结构的加固可分为直接加固与间接加固两类。设计时, 可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。直接加固宜根据工程的实际情况选用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、绕丝加固法或高强度钢丝绳网片。聚合物砂浆外加层加固法、拆除重建等。间接加固宜根据工程的实际情况选用外加预应力加固法或增设支点加固法等。植筋技术、锚栓技术、裂缝修补技术、结构胶性能和技术指标, 是工程师必须掌握的, 才能预计构件的加固效果, 选取合适的加固方法。
3.3.2砖混结构加固方法
应尽量减少对承重砖墙的影响和破坏。对于支承在砖墙的梁板面支座加固, 植筋入砖墙几乎没有作用, 可换成等代螺栓穿墙固定, 但承重砖墙穿洞太多太密, 亦对结构不利。如选用叠合层方式, 等于新做一层梁板面钢筋, 对梁对板都是比较好的加固方法。
3.3.3加固的限制性
旧建筑包含了建筑、结构、设备、装修等, 各专业的完成品。在现状检测中, 它会限制检测人员对部分构件的检测, 并直接影响对受力构件的判定。在设计中, 它会直接限制结构加固的自由度, 需要对不改动物件避让, 具体问题具体分析。新建工程是从零开始, 而结构加固工程则是见缝插针。
3.3.4加固与不加固的选择
加固虽然是对旧构件的加强, 但同时也对旧构件造成破损, 构件采取加固不一定比加固前好。举个实例:某梁, 混凝土强度比较低, 经计算配筋不足, 预计采用贴钢板。施工时, 几排固定螺栓打入梁, 梁身混凝土纷纷开裂, 有些位置甚至破坏, 露出钢筋。基材混凝土差, 贴钢板加固效果自然不好, 承载力可能比加固前更差。对于此梁, 不加固前更完整, 虽然配筋略不足, 稍超设计包络负荷, 但考虑到实际承载力比设计值略高, 经验算, 可以承担正常使用荷载 (仅不能完全满足抗震) , 故选择不做加固处理更为合适。
(1) 基础加固
主要有加大基础尺寸和提高地基础承载力。加固过程中, 应避免可能出现的倾斜、失稳、过大变形或坍塌。控制施工开挖顺序, 避免地下水位下降过急过快, 引起地基不均匀沉降, 土体变形或移动。
(2) 控制加固效果
结构设计应与实际施工方法紧密结合, 采取有效措施, 保证新增构件和部件与原结构连接可靠, 新增截面与原截面的粘结牢固, 形成整体共同工作, 并避免对未加固部分以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。
(3) 二次加固
要对已包钢加固的构件进行二次加固, 限制性大、难度高。它不似一般钢结构, 可直接往上焊接。结构胶遇高温即熔, 失效。结构胶使用温度不应高于60℃。二次加固设计时, 应清晰一次加固后的具体现状, 在不影响一次加固的基础上进行二次加固设计, 重点是节点位置。
3.4 施工图设计
结构加固施工图设计表示方法及加固构造做法, 建议参考《国家建筑标准设计图集》SG111-1~2和13G311-1。
施工图内容主要包括:加固总说明、结构拆除图、结构加固图, 等几大部分。拆除平面图主要表示出需拆除范围及构件、交界位置处理方法 (例如:是否保留钢筋, 保留钢筋长度, 柱拆到某一标高还是拆到基础面等等) , 有需要增加临时支撑的位置, 交代拆除时应注意问题 (例如:施工期间各范围可承受荷载, 以限制拆除时集中堆放建筑垃圾在薄弱构件上) 。加固平面图以拆除完成为基准, 标注各构件的加固方法, 常规做法可参考《国标图集》, 特殊做法可另加大样。
对加固过程中可能出现的倾斜、失稳、过大变形或坍塌的结构, 应制定相应的控制措施, 临时性安全措施, 并明确要求施工单位严格执行。
4 加固改造施工控制
目前来说, 真正会做加固的施工单位并不多, 更多的是只懂一点或者只懂一两种加固方法。为了避免施工理解错误, 施工技术交底时应进行详细解释。
5 加固后的保护
(1) 加固构件表面采用适合的保护方式。
(2) 避免、消除或减少结构可能受到的危害。例如:后期装修在梁板底吊天花或吊设备管, 将骨架焊接在粘贴方式加固的型钢或钢板上, 破损了结构胶;楼板开洞采用人工作业, 破坏了洞口周边的混凝土, 令洞边加固难以进行。
(3) 不得改变加固后结构的用途和使用环境。
(4) 按规范要求进行定期检查、维护。
6 结束语
如今, 随着国内加固改造工程日益增多, 加固改造将成为建筑设计行业面临的一项意义重大的任务。加固改造设计需要充分了解原有建筑和改造需求以及各种加固技术的适用范围, 与新建建筑设计存在明显差异, 对结构设计人员提出了新的要求。建筑结构设计人员应顺应建筑行业形势的发展, 逐渐增加对既有房屋的改造加固设计工作的熟悉和掌握程度, 希望本文中笔者对多个加固改造项目的设计经验可以给广大结构设计师提供帮助。
参考文献
[1]GB 50367-2013, 《混凝土结构加固设计规范》[S].
[2]SG111-1~2, 建筑结构加固施工设计表示方法[S].
[3]13G311-1, 混凝土结构加固构造[S].
[4]张鑫, 李安起, 赵考重.建筑结构鉴定与加固改造技术的进展[J].工程力学, 2011 (1) :13-16.
[5]张敬书.我国抗震鉴定和加固技术的发展[J].工程抗震与加固改造, 2004 (5) .
[6]张敬书, 金德保, 付宝明, 等.汶川地震后建筑的抗震加固技术[J].工程抗震与加固改造, 2011 (1) .
[7]聂建国, 樊健生.钢与混凝土组合结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社.
浅析危桥加固改造技术应用探讨 篇11
【关键词】危桥;加固改造;设计;施工
0.引言
近年来，由于我国经济的快速发展，改革开放前期修建的各等级道路超过规划通车数量的现象是常发生，加之超载等不利情况，很多桥梁出现了不同程度的病害。但由于受资金的限制，部分桥梁无法实施整体重建，因此，危桥加固与改造成为桥梁施工领域的一个重要课题。
郴州地区X091线山背桥地处平原微丘区，跨小型河道，桥梁始建于20世纪80年代初，全场68m，乔宽8m。其构造为2*15m跨石拱桥+1*20m跨T梁，扩大基础，重力式U形桥台。自该桥建成投入使用后，由于屡次遭罕见洪水冲刷，过水断面现已严重不足，两岸桥台及导流附属设施破坏严重，一侧河岸桥台已被彻底掏空，锥坡完全损毁，危机行车安全，已无法正常使用。针对桥梁病害的实际情况，有关部门组织专家对该桥进行了考察和鉴定，将该桥定位5类危桥。在分析桥梁病害产生原因的基础上，提出了改造加固措施。
1.主要病害
1.1一侧河岸桥台被洪水掏空，基础沉降严重，开裂明显。
1.2橋面及栏杆损毁严重。
1.3部分桥墩存在冲刷现象。
1.4两岸八字墙均被冲毁。
1.5拱桥桥面开裂严重，拱圈及侧墙存在裂缝。
鉴于该桥已无法满足使用要求，必须进行加固改造，同时为了加大桥梁的泄水能力，从根本上解决洪水季节冲刷的威胁，主管部门在征求各方面意见后，决定对该桥梁实施加固改造后。
2.加固改造的主要思路
原T梁跨破坏严重，已无法加以利用，拟新建2跨16m预应力空心板梁替代。拱桥部分则根据具体情况，对提出的两种方法进行分析。
2.1利用旧桥台在旧拱桥上加板（梁）
有些石拱桥由于填土太高或拱圈已经开裂，拱圈已不具备使用价值，而桥台仍完好可以使用。因此，可采取拆除拱上侧墙和填土，然后加高桥台，在裸拱上搭架浇注钢筋混凝土板（梁），从而形成拱上有板（梁）。湖南省有部分地区的小型拱桥采用这种方法进行改造，效果良好。
2.2锚喷加固石拱桥
针对部分石拱桥的桥台、拱圈开裂，而又受地形、排水或工期的限制不能搭架的情况，除对裂缝进行压浆处理外，可采用与隧道的初期支护类似的办法，在桥台的前墙、拱圈上设置锚杆、挂钢筋网，然后再喷射混凝土。
2.2.1对裂缝进行压浆加固。对于较宽的裂缝，采用水泥砂浆封闭裂缝表面，每隔50cm预留压浆孔，待封闭砂浆形成强度后，用水灰比0.8、压力0.4～0.6MPa的水泥浆在压孔处进行压浆，压浆贯穿整个构造物，压浆时邻孔为排气孔，当排气孔冒浆后即对压浆孔和排气孔进行堵塞，然后再对下一个孔压浆；对于较细的裂缝，可不予封闭，但仍应压浆。
2.2.2衬砌混凝土，以提高承载力和整体性。在前墙与拱圈间加衬一层钢筋混凝土，衬砌采用C30混凝土现浇，厚50cm，纵横向分布设Φ16 mm、Φ12mm钢筋。根据拱的受力情况，将拱顶至下缘的部分受拉筋分批弯起，过渡为拱脚上缘的受拉筋;桥台前墙的钢筋双面布置，并在拱圈和前墙上设置Φ12mm、间距60cm的锚杆，以保证新旧构造物之间的可靠连接。
根据现场情况和所具备的条件，拟结合上述两种方法共同确定改造方案，即对拱桥采取基础包片石加固、胶结材料封闭拱圈、侧墙及墩台裂缝、拱圈空洞压浆、新增水泥稳定碎石调平层，并据此进行加固改造设计。
3.加固改造设计要点
3.1拆除原T梁、郴州岸桥台及拱梁结合墩处的台帽，拆除桥面系及防撞栏杆，保留两跨拱桥。
3.2对冲刷严重的墩台基础进行外包片石混凝土加固，并向围堰内抛填片石后压浆，两岸桥台两侧均设置导流堤。
3.3新建2跨16m空心板、空心板桥台和拱梁结合墩处的台帽，空心板及新建桥台、桥墩的纵向中轴线必须与拱桥纵向中轴线吻合。
3.4新制作C4O桥面板和C30防撞栏杆，拱桥部分加铺15cm厚、掺4%水泥稳定碎石调平层，并增设桥台搭板。
3.5采用环氧树脂封闭拱圈、拱上侧墙及墩台裂缝，并对两跨拱桥拱圈采用M7.5砂浆抹面，对空洞处压浆。
3.6新建基础基底标高应根据实际地质情况进行调整，要求桩基深入基岩≮3m，并保证桩尖以下4m完整基岩。
4.施工要点
4.1应严格遵循JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》的有关规定，并采取全封闭施工。
4.2桥梁相关部分结构的拆除、加固施工、浇注顺序及浇注过程，应严格按照施工流程图进行。
4.3在拆除拱腔填料等的过程中，严禁大体积拆除物砸落在主拱圈上，避免危及结构安全。拆除拱上填料时须同时对称进行，且应分层、分条均匀地循环拆除，每次拆除填料厚度须≯15cm，且不得触动桥梁护拱。
4.4桥梁拆除前，应对主拱圈和桥台进行全面的质量检查;在拆除及换填施工过程中，应严格按施工流程图进行，并用仪器观测主拱圈挠度和桥台变位情况，若出现异常情况，即主拱圈挠度>1cm、桥台沉降>1cm或出现裂缝，应停止施工报设计单位研究，下达改进方案后方可施工。
4.5基础加固施工应遵循的步骤：①先修筑围堰外围，要求基底嵌岩1.2 m以上;②抽干围堰与桥梁基础之间的余水，清除淤泥和杂物;③在围堰与桥梁基础之间预埋压浆管并抛填片石，但不得扰动原有桥基础;④封闭围堰顶部，待片石混凝土达到设计强度的80%后，在确保整体密实的前提下，向围堰内部压注水泥砂浆。
4.6用环氧树脂修补裂缝应遵循的步骤：①先用钢丝刷清除圬工或混凝土表面的松散层及灰渣，再用压缩空气吹干净缝内污物;②在裂缝处设置注浆嘴，间距30cm;③用封口胶封闭裂缝表层;④在确认封缝密封不漏的情况下，用专用注胶器具将调配好的环氧树脂通过注浆嘴注入裂缝，灌浆压力为0.2MPa，当最后的出浆口出胶且出胶速率稳定后，再保持10min左右即可停止;⑤拆除管路，防止流胶，一般常温下固化2～3d即可;⑥检验注浆效果，对不密实的缝补注。
4.7植筋时应遵循的原则：①根据工程设计要求，在圬工或混凝土的相应位置钻孔。②先用硬毛刷清理孔壁，再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，如此反复进行，次数≮3次，必要时可用干净的棉布沾少量丙酮或乙醇擦拭孔壁。③对钢筋表面进行除锈处理，并用丙酮或乙醇擦拭。④打开植筋胶封盖，确认出胶口无堵塞，换上并拧紧混胶嘴，装入施胶枪，扣动胶枪把手，将最初流出的胶液舍弃，直至流出的胶液色泽均匀一致方可施胶。⑤向植筋孔内注胶时，每个孔的注胶量应略大于其理论需胶量。需注意必须从孔底向孔口填胶，以保证孔内空气排出、注胶饱满。当孔深>20cm时，应在混胶嘴上加配适当长度的延长管。⑥将钢筋旋转插入至孔底，保证孔口溢胶，防止漏胶。胶层饱满与否，将直接影响锚固力的大小。⑦凝胶后，于室温下固化1～3d，在固化过程中应避免扰动。⑧外观检查注胶是否饱满、固化是否正常。对重要部位的植筋需进行现场抗拔试验，以检验其锚固力是否满足设计要求。检验合格后，方可进行下一道工序的施工，如浇注新的混凝土。⑨整支胶在挤胶过程中应尽量保持均匀、连续，避免中间停顿。冬季施工时，为便于挤胶，可先将胶管置于4O℃左右的温水或暖房中预热。
4.8严格控制桥面标高，新浇的行车道板标高不能超过现有桥墩面标高;纵坡应保持与原桥面纵坡一致。
4.9行车道板浇注完成后，待达到一定强度时应及时切缝，切缝位置必须准确。
4.10预应力管道定位要准确、固定牢靠，保证浇注混凝土时不变形。预应力的张拉在空心板混凝土强度达到设计强度的90%时方可进行，采取应力和应变(延伸量)双控，张拉工序为：0→初张拉10%σk张拉100%σk，持荷5min→锚固。 （下转第192页）
（上接第295页）4.11预制空心板边板时，应注意预埋防撞栏杆连接钢筋及泄水管等构件;预制桥头空心板时，应注意预埋伸缩缝锚固钢筋。
4.12浇注铰缝混凝土前，必须清除结合面上的浮浆，并用水冲洗干净后，方可浇注缝内混凝土及水泥砂浆，铰缝混凝土及砂浆必须振捣密实。
4.13为使桥面铺装与预制空心板结合为整体，空心板顶面必须拉毛，并用水冲洗干净后，方可浇注桥面混凝土。
4.14桥面铺装层中的钢筋保护层厚度必须符合要求，并加强保护层的养护。
4.15施工防撞栏杆前，必须先浇注空心板间铰缝，边板与次边板中的预埋铰缝锚固钢筋须焊接。
5.结语
工程实践证明，危(旧)桥的改造加固必须以现场调研情况为基础，参照桥梁的设计和施工资料，结合自然环境，准确分析桥梁病害的成因，制定科学合理的改造加固措施，力求做到技术上可行、经济上合理。该桥实施加固改造后，桥梁病害得到了有效控制，资金投入控制及实际运营效果达到了预期目的，说明所采取的技术措施是可行的。■
【参考文献】
市政道路加固改造设计的要点研究 篇12
关键词：市政道路,桥梁,路基,路面,涵洞,加固改造
目前由于各种原因导致我国市政道路工程表现出一些问题, 尤其是市政道路遭到损坏较为突出, 甚至呈现出越来越严重的趋势。虽然我国一些地方政府对市政道路采取了一些加固措施, 并且取得了显著成效, 但是在对市政道路加固改造设计中仍然存在不科学的地方, 导致市政道路的状况没有得到有效改善和解决。
1 市政道路路基的加固改造设计
1. 1 合理选择路基的加宽侧
1) 在对市政道路进行加固改造设计时, 为了促使市政道路的平面线形更加的符合实际情况, 尽可能的消除与原设计方案的差异性, 在进行市政道路更新改造及加固的过程中应该避免继续使用原有的设计方案和之前的平面数据, 也就是要根据所需要进行加固改造设计的市政道路的路基进行实地的考察, 从而能够合理地选择路基的加宽侧。2) 在对需要加固改造设计的市政道路进行实地考察时, 应该通过利用全球定位系统相关技术中的GPS点的设计来完成对平面进行控制的目标, 一方面应该对市政道路的情况进行实地测量, 另一方面, 应该利用相关的计算机技术对实际测量的市政道路进行线性回归分析, 以增强平面线形设计的合理性及准确性。3) 应将利用计算机分析得出的线形回归结果与市政道路的实际情况联系起来, 对市政道路的加固改造进行全面的思考, 例如对于市政道路是否需要加宽, 道路两侧的建筑物是否对加固改造工作造成影响, 以及进行市政道路的加固改造对社会和人民群众将造成哪些影响, 以此真正做到市政道路改造的合理性。
1. 2 市政道路路基出现裂缝现象的处理方法
由于以前的市政道路已经使用了较长时间, 路基往往会出现沉降, 而新修建的市政道路在使用中往往会发生同样的沉降现象。其中在道路中最容易出现沉降现象的地段是新修路段与原有路段的交接部位和道路的两侧部位。所以在对市政道路加固改造的过程中需要尤其注意对这些地方进行加固改造处理, 确保道路的正常通行。针对路基加固改造, 这里建议使用土工合成材料和土工格栅两种。首先, 选用土工合成材料的主要原因在于: 土工合成的材料具有众多优点, 比如整体质量相对较轻、具有相对较好的连续性、抗腐蚀性能较高且施工比较便利。由于土工合成材料具有这些特点和优点, 已经广泛地应用在道路加固改造工程中, 其中最鲜有成效的是将其用于对土质较软路段路基进行改造加固。再者, 土工隔栅在处理新修路段与原有路段之间产生的沉降和路基两侧出现的沉降问题上都具有很好的成效。具体而言, 在对路基加固改造时, 首先需要在原有的道路路基上铺一层土工隔栅, 用以将新旧路基进行分离。其次, 用体积较小的砂石对土工隔栅进行填充, 之后在改造加固后的路基上再铺一层土工隔栅, 最后再铺筑大约30 cm的沙砾即可解决此种问题。
2 市政道路路面的加固改造设计
1) 在对市政道路路面进行加固改造设计之前, 应该注意要对路面的实际情况进行详细地检查。通常情况下, 有三种检查结果:一是对于翻修不久的道路路面, 这种情况其路面比较好, 裂缝较少; 二是由于修建多年没有进行加固改造的道路路面, 其遭到较为严重的损坏, 并且出现了较多的裂缝; 三是年久失修, 并且道路路面破坏十分地严重, 路面的质量也达不到要求, 已经严重影响了人们的正常通行。
2) 对市政道路路面进行加固改造时, 建议选择沥青混凝土盖被这种材料, 这是因为沥青混凝土盖被对路面而言其平整度较好, 工程成本较低。在水凝混凝土基层铺设完毕之后, 应该对其进行认真的清扫, 之后使用专门的喷洒机对路基进行喷洒粘层油, 应尽量保证粘层油的均匀喷洒, 同时将喷洒量控制于1. 2 kg/m2。沥青混凝土盖被技术被应用于道路的加固改造其带来的益处显而易见, 但同时由于自身的特性导致在实际中道路往往会出现开裂情况, 而且道路的耐浸泡性较弱, 在地表水较长时间的浸泡下很容易出现路基软化进而路面出现破损的现象。因此, 在使用沥青混凝土盖被这种方法对市政道路路面进行加固改造设计时, 建议借助配合使用土工合成材料, 在新旧公路道路的路面之间设置防裂层, 这样便可以有效地避免单独使用沥青混凝土层铺设路面所出现的反射裂缝。
3) 在对市政道路路面的裂缝进行加固改造之前, 应该注意如果路基的裂缝较小则应该先对其进行认真清洗, 之后向裂缝中灌注水泥砂浆等材料; 如果路基的裂缝较大, 则在清洗过后应该进行防水铺设。此后利用喷洒机喷洒粘层油, 最后在路面上铺设土工合成材料并对其进行较为严密的挤压。
3 市政桥梁以及涵洞的加固改造设计
3. 1 对市政涵洞的加固改造处理
基于我国市政道路的发展现状应该将涵洞分为两种基本类型。其一, 孔径与道路要求的排水量不相符的涵洞。此种涵洞是由于我国不断对道路进行加宽改造以解决交通拥挤的问题形成的, 道路的加宽改造导致道路的表面积不断增加, 进而加大涵洞的排水压力, 然而涵洞的改造速度较慢, 以至于涵洞的小孔径无法满足道路相对较高的排水量要求。所以针对此种涵洞应该果断的对其进行拆除重建, 建设孔径较大可以满足道路排水量要求的涵洞。其二, 孔径较大可以满足道路排水量要求的涵洞。对于此种涵洞, 在对其加固改造的过程中应该将涵洞的两端进行一定的加长, 同时应该处理好新旧涵洞之间的结合工作, 防止其发生漏水现象。
3. 2 对市政桥梁的加固改造处理
现阶段, 由于通行重载车辆数量较多, 导致我国许多道路遭到较为严重的损坏, 给人们带来安全隐患。尤其是桥梁, 如果出现坍塌, 其后果不堪设想。着眼于桥梁的受损状况, 经常容易遭受损害的部分是桥梁的横向连接结构、桥体的主梁部分, 伴随着桥梁的受损程度往往将会带来桥梁的承载力发生不同程度的下降, 从而滋生安全隐患。因此, 需要对桥梁进行加固改造设计。
1) 加固改造桥面补强层。对于桥面补强层的加固改造, 应该注意可以使用钢筋混凝土层铺设在桥梁的梁顶位置, 在施工过程中需要将旧桥面完全凿除, 以保证新铺设的桥面可以与旧桥梁实现很好的连接, 进而使主梁的高度与桥梁界面的抗压能力得到不同程度的提高。此外, 在对旧桥进行加固改造的过程中应该尤其重视对补强层和旧桥面板结合处的处理工作, 致力于将新桥面与旧桥梁构建成一个整体。桥梁的加固改造过程中应该以实际情况为依据对所加铺层和配筋的使用进行选择确认。
2) 桥梁配筋的选用。在对旧桥梁进行加固改造的过程中, 为使改造后的桥梁在高度和抗弯强度上能够得到较大幅度的提高, 需要在旧桥主梁的底部或是侧面添加主筋。
3) 粘贴钢板的应用。针对桥梁的一层钢筋混凝土层, 建议使用粘结剂以及锚栓实现将一层钢筋混凝土层与桥梁主体结合成一个统一体的目标。在对桥梁进行加固改造的过程中合理的应用粘贴钢板将使桥梁的承载力得到真实有效的提升。
4 结语
对出现损坏的市政道路进行加固改造, 不但可以减少新修建市政道路工程所花费的成本以及时地恢复市政道路的通行, 而且还可以大大地提高市政道路的承载力, 延长市政道路的寿命。再者, 有效地消除了安全隐患, 这给群众的出行提供便利的同时, 也有效地保障了群众的生命财产安全。综上所述, 科学合理地对市政道路加固改造设计, 具有明显的社会效益和经济效益, 并推动了我国社会经济的发展。
参考文献
[1]李进兴.市政路桥加固改造设计的要点研究[J].门窗, 2014 (6) :31-33.
[2]姜春磊, 李侠.公路道路加固改造设计要点[J].交通世界:运输车辆, 2013 (6) :288-289.
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