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所属栏目:建筑设计论文范文发布时间:2011-02-25浏览量:139

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  某砖砌体房屋抽墙加固设计与施工
  郑汉金广东省湛江市建筑工程公司
  [作者简介]郑汉金,男,1973年生,工程师,一级建造师,现任广东省湛江市建筑工程公司付总工程师,研究方向为房屋建筑施工及管理。
  [摘要]原有建筑物在使用过程中,根据市场的需求,经常会遇到改变其平面布置及结构受力体系问题,本文以某商业步行街砖砌体房屋抽墙加固为例,介绍了其加固设计与施工方法,供工程技术人员参考。
  [关键词]砖砌体房屋抽墙加固设计与施工
  一、工程概况
  某步行街改造工程有2层局部框架的砖混结构,纵向共6跨,每跨均相同,需抽除的墙体为左端第一跨,平面结构布置见图1。厚度为240mm的承重墙体在图中用斜阴影示出(无阴影部分指非承重墙体),其中轴D、F上的墙体仅至层2楼面,轴E上的墙体至屋面。此建筑北面临街,南面临河,为充分发挥底层的商业价值,业主希望抽除层1轴(1)、(2)之间,位于轴D、F和F上的三堵承重墙,并拆除三堵墙之间的楼梯,补齐底层楼面上的楼梯洞口中(室外增设钢爬梯)。原结构部分梁的截面尺寸和配筋见表1。
  二、加固方案
  此建筑物纵向跨数较多,抽除一跨承重墙体对整个结构水平向抗侧刚度的影响较小,并且该地区为6度抗震设防,这两点保证了抽墙的可行性。考虑到轴(E)上的墙体荷载过大,对下部结构的加固不利,因此上部墙体亦予以拆除。为保证抽除墙体后建筑的安全度,并满足正常使用要求,考虑如下:
  (1)加固时遵循以下原则:1)加固时不能仅仅加固需抽除墙体上的圈梁,还需考虑受力体系的改变对相关受力体的影响,所有受力增加的部位都应进行验算,不足时,则应加固处理。2)抽墙施工采用“逆作法”,即加固屋顶梁(包括其下的扶壁柱和基础)→拆层2墙→加固层2梁→拆层1墙,3)必须保证施工的可操作性;4)在满足承载力的同时,还应满足正常使用要求,即避免在抽除墙体的过程中和抽除墙体后,结构产生过大变形;5)新老结构能共同工作。
  (2)利用加固梁和轴(D)、(E)、(F)梁下增设的扶壁柱形成框架,节点详图见2-3.21。这减小了墙体抽除对结构整体的刚度的影响,并可解决仅加固圈梁带来的梁下部墙体的局部受压以及墙体稳定性等问题。
  (3)新墙扶壁柱传递的竖向轴力较大,地基承载力不能满足要求,须进行基础加固。
  (4)混凝土浇筑时,采取如下措施:
  1)采用直径不超过6mm的石子作为骨料的细石混凝土,并适当添加减水剂,保证具有较好的和易性和流动性;
  2)采用微膨胀混凝土,保证后墙扶壁柱与加固梁能紧密连接。
  为保证扶壁柱混凝土浇筑密实,每次浇筑高度不宜超过3m,将。将轴E上的扶壁柱分3段浇筑,第1段为基础至出地面1m,第2段至屋2楼面,第3段至屋面。为保证梁两侧新增混凝土的密实性,在距梁两侧650mm处的楼板上开洞,洞口宽80mm,长150mm,四角插筋4Φ12,从洞口浇混凝土地,插入振捣棒振捣密实。
  (5)为保证新增混凝土与圈梁旧混凝土共同工作,采取如下措施:
  1)新旧混凝土接触面凿毛处理,不平度>6mm;
  2)在原梁中部间隔800mm(梁端1/4梁跨内,间隔为400mm,)凿一直径约60mm的孔洞,洞中穿Φ28粗钢筋,超销键作用;
  3)在楼板开洞处增加外套箍筋,以增强梁的整体性。
  4)混凝土强度等级比原结构混凝土提高一级。图2为楼面梁加固后的截面配筋图。
  (6)沿扶壁柱高度方向,每隔400mm在墙上凿一同柱宽、高150mm的孔洞,四角插筋。形成销键连接,使得新增扶壁柱与墙体紧密贴合。(图3)
  (7)应正确留设施工缝。施工缝一般应留在结构受剪力较小的部位,同时应考虑施工的方便。施工顺序要求:先加固屋面梁以及扶壁柱,拆除顶层墙体后再加固层2梁。这导致层2梁与扶壁柱之间要有施工缝。施工缝留设在距扶壁#p#副标题#e#柱柱边800mm处,接合面留设成企口形状,并增设弯起钢筋,以提高截面抗剪能力(图3)
  三、施工顺序
  施工的难点在于时间和空间上的错位:墙体需要梁加固后才能拆除,而墙体不完全拆除,就无法绑扎梁底部新增钢筋和浇筑新增混凝土,可通过墙体托换的方法解决此问题。
  在圈梁下部,开设一高约500mm(4~5皮砖)、宽约250mm的洞口(图4a),需清除洞口底部(砖表面)的砂浆或浮灰,以免支撑下沉。在洞口和砖顶面之间增设-升降可调节的钢管支撑(图4b)。通过锤击楔形铁块,顶紧支撑。顶紧后,先将两个楔形铁块焊接,左右开设下一个洞口,再增设一个支撑,支撑从两边向中间支设。当全部支撑到位后,拆除梁下墙体至支撑底部位置。支设时,钢筋宜对准圈梁中间。在选取钢筋直径时,需考虑钢管强度和稳定性。
  以轴E为例,拆除承重墙体的施工过程如下:
  (1)先开挖基础,将需抽除墙两端约500mm范围内的墙体敲除(至层2圈梁顶时,洞口宽扩大为约1m),见图3绑扎好柱的钢筋笼,销键同样需施工到位。
  (2)屋顶圈梁底间隔500mm加设竖向支撑。支撑到位后,拆除顶圈梁下墙体至支撑底部位置。
  (3)顶梁表面凿毛处理,并绑扎钢筋(见图4C)。层2梁端部1m范围内凿毛处理、绑扎钢筋、放置弯起钢筋,其中主筋伸出施工缝约400mm。
  (4)分段浇筑基础和扶壁柱,最后一段扶壁柱和顶梁新增混凝土同时浇筑。
  (5)新增混凝土达到设计强度后,拆除顶层墙体。拆墙时,应尽量避免振动过大引起结构损坏。
  (6)参照步骤(2),层2梁底加设竖向支撑,并拆除层1梁下墙至支撑底部位置。
  (7)层2梁表面凿毛,按图2-3.20(a)绑扎钢筋,将梁中受力钢筋与伸出施工缝的受力主筋双面焊接。新增楼面板的板中钢筋到位。
  (8)浇筑层2梁和楼板。待新浇筑的混凝土达到设计强度后,拆除层1墙体。
  (9)将突出加固梁截面外的钢管割除。如钢筋直径较大,钢管中空对截面刚度带来较大削弱,更改用角钢作竖向支撑。
  四、结束语
  为保证砖砌体房屋部分承重墙体抽除后仍能安全可靠工作,必须注意如下3点:(1)综合考虑抽墙改造对结构整体性和相关受力构件的影响,根据墙体位置来判断抽墙的可行性;(2)精心设计和制定合理的施工方案来保证施工的顺利进行;(3)采取谨填的态度。
  [参考文献]
  1、《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204-02;
  2、《混凝土结构设计规范》GB50010-02;
  3、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-02;
  4、《建筑抗震设计规范》GB50011-01;
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