某高层建筑续建工程设计

某改造续建建筑工程设计探讨摘要：工程设计中，经常会遇到由于各种各样的原因而停工较久但未完工或已完工若干层，后因功能变更修改平面，导致竖向构件及结构荷载改变的工程。这些工程的设计不同于新建工程的设计,与既有工程的改造和加固设计也有区别.本文以某工程为例介绍了该工程的改造与续建设计,涉及到已建结构校对复核，钢筋锚固，施工注意事项等,得出一些结论。关键词：改造续建工程结构布置增大截面置换混凝土钢筋锚固化学植筋1工程概况该工程原设计由裙房及塔楼组成，地下一层、地上23层，框支剪力墙结构体系，框支层设在3层，地下室、裙房1～3层均已施工完毕。在进行可行性研究后，新设计是在原已施工结构的基础上续建，位置亦原塔楼位置基本相同，续建层数为4～21。因塔楼建筑平面布局改变，导致某些结构墙、柱与原结构墙、柱位置不符或钢筋与原结构已预留钢筋不符，需重新埋设钢筋。本工程设计的重点、难点是新增结构钢筋与原结构转换梁如何锚固的问题。新旧结构平面布置对比图详图一。2原设计资料及已施工构件情况:原始资料为：原各专业施工图、地质报告、民用建筑可靠性鉴定报告、地震安全评估报告，缺原结构计算书。3结构平面布置根据本工程特点，新设计主体仍采用框支剪力墙结构，剪力墙尽量布置在原结构转换梁上，以减少结构加固量。4结构分析设计计算时采用SATWE和PMSAP两种不同力学模型空间分析程序进行计算，施工图时取二个程序计算结果进行分析、比较，取其合理的较大者做为结构构件设计的依据。地震力计算考虑双向地震扭转效应及偶然偏心的影响。结构分析设计见表1表1结构分析主要结果对比表撞计算程序麦SATW躁E楼PMSA请P楚周期折减迷系数榨0.9析0.9遥地震力放彻大系数蝶1.0阻1.0点震型数案15叠15附首层楼层妄剪悼力迟X摩向葵7587印7173惹首层楼层戚剪洪力立Y头向兽8102绳7980母首层倾覆蚂力臂矩凉X寿向积2942悬22胶2768防01勿首层倾覆演力中矩戒Y经向枪3072圈38僵2960宰65鼠周期舟T1=1基.543怕8炼(述平震动刮)叼T1=1童.602直(骆平半动溜)些T2=1猾.478颜4吵(巴平损动争)融T2=1责.531谊(趋平补动蝶)鹿T3=1碌.150琴0备(今扭窗转肝)恐T3=1奴.325碌(短扭例转遥)暂周期比勉T3/T黑1=0.槽745贼T3/T词1=0.座827砌最大值层臂间位移贩角幕X圾向慌1/10季88膊1/10敌33挠最大值层批间位移谁角汗Y布向垃1/12视96崖1/12携53喉剪重迅比他X面向景%款3.67安3.48朱剪重闸比日Y昏向夺%棚3.92协3.87饲转换层上貌部与下部忆结构的等趴效侧向刚泥度缎比累X使向圾1.01车94灵1.12黎84跑转换层上聪部与下部航结构的等供效侧向刚夺度源比如Y躬向湖1.24愉86貌1.26饶71采用时程分析时，根据建筑场地类别和设计地震分组，选用二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力平均值不小于振型分解反应普法计算结果的80%。并对转换梁采用有限元应力分析。新旧交接水平施工缝处的抗滑移能力验算。经对原施工完结构验算复核，结果如下：基础、地下室：因本次设计塔楼建筑功能未变，层数、高度、均少于原结构，且规范未变，经复核满足要求；1～3层梁、板：建筑功能未变，且使用规范未变，经复核满足要求；脚3晒层顶板框舌支梁、板孩：原结栋构政A讯～阔B峰轴敏/A4~恳A靠5鹊轴梁上无厉上部墙、遭柱，本次联设计落了世两根柱子怒，经计算坐需加固。励其余结构原满足要求暖。蜻框支骑柱蚀:仁晶经验算均范为构造配延筋，满足组要求。数新旧交接热水平施工亚缝处的抗盛滑移能力宋满足要求借。以5糖陆钢筋的锚尼固历本工程新翅设计结构劈墙、柱位冤置局部与盯原结构墙岁、柱位置伟不符，墙你、柱钢筋尤与原结构婚已预留钢竭筋部份不帅符，需重伤新埋设钢同筋。以往友一些续建怪工程钢筋吧的锚固往娇往采用化季学植筋。婶本工程设笨计用置换磁混凝土和闻增大截面资法处理钢遮筋锚固问饺题。主要于原因如拔下堡:地（决1怎）化学植川筋的耐久到性与结构进使用年限冷矛盾，且懒实际操作押上无法满坚足规范要已求。根据劳《混凝土卧结构加固开设计规范篇》部GB50暗367-动200植6树规我定揭:熟a阵）结构加党固后的使适用年限一教般脆按交3监0丢年考虑，厘到期后，缝若重新进贱行可靠性助鉴定认为魂该结构工呆作正常，建仍可继续梁延长其使业用年限婶；且b材）对使用续胶粘方法森或掺聚合腥物加固的膏结构、构谊件，尚应皂定期检查删其工作状缘态。检查价的时间间姻隔可有设屯计单位确坑定，但第物一次检查互时间不应庸迟参于犯1弟0仁年。据上双两条规定孩，如果采工用化学植跑筋方法锚寺固钢筋，条钢筋已被菜浇筑到混花凝土内，榴且已投入彩使用，结辛构胶的耐枪久性、可牲靠性鉴定趴、定期检夹查都只能魔是句空话豪。晕（祖2翁）原转换评梁及新增层结构钢筋腔较密，采砖用化学植量筋时，植校筋孔定位牢、成孔困城难，孔距鞠已不能满衰足要求，乎并有可能岗对原结构山混凝土及白钢筋造成执较大损伤鹿。艰（漆3滥）采用置水换混凝土坡和增大截退面法处理射钢筋锚固辽问题，看萌似比较原松始的方法疮，但却是羞实实在在棉，看得见野，模得着辱，结构使尘用年限与趴整体结构斩匹配，并阵易于检测床。置换混摘凝土和增挖大截面的继具体位置吐做法详见坊图二、图像三。伏5摊垫施工要求给本工程置勾换及增大蝇截面位置奖为原有施啊工完成篇的附3集层顶板转久换梁上，罪施工时存辆在着原结君构：钢筋胞直径大、汽配筋密集塑，砼强度嘴高，梁断令面大，砼阅不好凿打拾及清洗干唇净，新旧慎砼交接面究不好处理微等特点。砖针对以上偏问题提出摔如下施工糖要求。牧（手1肃）施工前鸦应认真核卫查施工现断状是否与园原施工图灯相符。今（触2魄）混凝土断采用比原秒结构梁混傅凝土强度芝高一级的详微膨胀混绞凝土。豆（晕3首）混凝土什骨料的品涉种和质量烦应符合下女列要求：柔（节3.依1卡）粗骨料亮应选用坚玉硬、耐久损性好的碎跟石或卵石撒。其质量酿应符合国墓家现行标险准《普通拿混凝土用爱卵石和碎常石质量标欧准及检验袋方法馅》愤JGJ5恰3约的规定；纲不得使用飞含有活性塌二氧化硅长石料制成奏的粗骨科昼；元（骑3.磨2逗）细骨科坝应选用中财、粗砂；非其质量应并符合国家命现行标准互《普通混殃凝土用砂须质量标准旁及检验方烫法姿》刻JGJ5迎2促的规定；皂（啦3.惨3撞）混凝土界拌和用水僵应采饮用歌水或水质钟符合国家窄现行标准斜《混凝土真拌和用水考标准赏》印JGJ6兔3衫规定的天宅然洁净水框；六（逮3.只4鞠）使用商窄品砼时，萄所掺粉煤栽灰应娘为创1轿级灰。且伤烧失量不收应大堂于允5抚%毒；磨（裙3.酸5轧）混凝土盲应在施工贿前进行试齐配，经检训验其性能划符合设计罩要求后方掌可使用；宫（抱3.脉6泉）不得使卷用铝粉作啦为混凝土视的膨胀剂边。炊（预4双）施工时愈应保证新险旧混凝土丝具有较高锻的结合强晶度，原构私件结合面覆基层应坚罪实，表面箭应粗糙、陡清洁。宪（宵5网）凿去原讲构件结合舟面风化酥潜松层、碳惯化锈裂层虽及脏污层闭等，直至旺完全露出椅坚实基层藏为止，棱稀角要打掉道，在此基叼础上将表紧面打毛，秤其粗糙程功度越大越推好，然后墙用水冲洗份干净。已（碧6爽）在浇灌肢新砼前，帆应对原结旬构混凝土现洒水湿润灭，宜保病湿句12-2篮4着h唯，后涂刷歼一层高粘撇结性能界愈面结合剂林，随涂随无浇。界面胜剂可采用醋高强度等捡级的水泥舟浆，乳胶摊水泥浆，州环氧树脂强胶钥，针Y纹J键混凝土界傻面结合剂聚及各种建仙筑结构粘约结剂。贿（汤7算）对新浇蛛筑混凝土膛应及时进卖行养护，曾养护时间汽不少猜于交7揭天，确保惩新旧混凝踏土结合良蒸好。吩（堡8召）原预留耍钢筋在浇曾筑混凝土肃前应彻底盯清除防锈局层和除锈港，并重新撒送检合格里后方可利首用。竹（帐9掘）框支柱壤在上部墙犁体范围内岂的钢筋应撞伸入上部骨墙体内不栏少于一层杰，其余柱甲筋应锚入壤梁内或板锋内。裳（膊1飘0晚）在施工怎过程中，匹若发现原顾结构或相课关隐蔽部郊位有构造姥有严重缺纤陷或与原膜竣工图不确符合时，战应立即停带止施工，伞会同相关冰单位协商搅，采取有牧效措施进油行处理后徐方可继续件施工。菊（架1洪1腾）刷除，水清理原结膨构时，应奉注意对其叙结构的保丈护，严禁惕野蛮施工快。却（迟1燃2很）应选择教有相应资盈质的专业冷队伍进行丘改造施工殿，施工方而法应按改则造设计进麦行施工组枕织设计遗施工时应益采取确保歉质量和安菜全的有效砌措施，并义按有关规值范进行施至工和验收桑。怜6论槐置换混凝谷土和增大罗截面转换涨梁施工阶茎段承载力歼专项分析畅已建裙楼间已投入使滚用，综合草考虑商户忽运营特点都后，希望厅续建工程弄施工时应蚂尽量减少票对现有商把户的影响晓，根据常督规，置换晒混凝土和由增大截面真转换梁先过进行反撑妙加固荷后喜方可施工跑，故施工班过程中是莫否先对原风需要置换私混凝土和跪增大截面狱的梁采取版反撑加固私应通过计热算确定。臭按施工阶葡段不加支横撑的叠合维构件计算贫原结构转药换梁承载石力，转换屈梁按简支饥梁计算。种以病F~谁G秒轴引/A3~呜A涨6印轴爆KZL4技(1野)式为例计算赞，计算结劳果详曾表友2表2破梁截面律：社1200忆X220沈0欺，砼等坛级帽C4糖0披，钢蜓筋晓HRB4心00登施工荷载千内力棋转换梁实蛙际承载力俊弯矩杨（潮kN.绍m炎）容剪针力两(燥k尘N.)恼弯矩牢（霜kN.纤m揉）告剪跪力尚(需k导N.)晃2078怖860花9578境1634久计算结果米满足要求耍综上，本志工程需置越换混凝土味及增大截孟面的梁在扛施工阶段跌承载力满苏足要求，秆不需设置竭反撑。7结论厌续建工程街的改造与渐重新设计骗大致采用梯如下步骤侨：起原有资料困的收集与惩整理；战现场勘察饲；拐新方案的禾初步设计追；昆原有结构庙的检测与罗鉴定；灵对鉴定结切果进行分园析利用；啊举行专家鬼讨论会，辨对原有结您构存在问饱题、新方巷案及施工稼中可能存贯在的问题谜进行探讨钻；厘将方案具趴体化。齿上述工程吓不是绝对饺的，很多若时候是交浩叉进行的窑。犯续建工程园的改造与辰重新设计丝的注意事愤项：璃结构使用辛年限应从细原结构竣艺工之日起园算起；佣结构布置俱时，应尽蒜量尊重原赚结构体系廊，不要轻司易改变竖古向构件的斜传力方向奏及大小；罗经计算后予对原有结聚构应认真油复核，找大出承载力吹不足构件登，采取相糟应的加固贯措施，并惭应根据加上固情况重榜新进行结摩构计算分淘析，防止寒因局部构泽件加固而限导致其他启薄弱部位像的产生；羡新增结构象重点部位