摘要:本文通过对某教学楼的现场勘查,对采取的接层改造加固方案进行分析与比较,论证了各种技术问题的可行性,同时给出了具体的设计施工方法,有效地保证接层工程的安全性。

　　关键词:接层;改造;加固

　　1 工程概况

　　本项工程为河北工程学院第四教学楼接层改造工程,结构的安全等级为二级,抗震设防烈度为七度。原为砖混结构:地下一层,地上四层,现加第五层为轻钢结构,裙房一层,现加第二层为轻钢结构,丙类建筑。

　　2 接层方案的选择

　　考虑到本楼已使用近30年时间,抗震构造要求有多处不满足现行规范,且经过楼层抗震验算和基础验算后,经过比较,最终选用轻钢结构接层,接层墙体选用水泥钢丝网加芯板。

　　3 技术要点

　　1)裙房门厅处梁为上返梁且为悬挑梁。由于接层需要将门厅顶板垫平,荷载增加较多,准备采用粘贴碳纤维加固。原支座负弯矩设计承载力M=40kN.M,现要求设计承载力达到55kN.M。但由于此梁上平面粗糙程度严重,梁表面不易打磨平整,且在凹面处未见结构主筋。用仪器探测后发现悬挑梁根部上皮未发现主筋与箍筋(与原图纸不符)。向下继续探测在梁中部才见有主筋,见图1。签于此种情况若还采用粘贴碳纤维加固,则第一碳纤维虽能承担一部分弯矩,但由于其下为素混凝土,且表面不平整,容易产生剥离现象;第二由于原结构箍筋位置低,仅靠碳纤维无法保证梁抗剪。则不能保证结构安全。笔者经过考虑现采用如下加固方案,见图2。

　　计算 配筋按叠和构件进行考虑,预制构件,叠和构件的正弯矩区段,负弯矩区段。

　　2)阶梯教室屋面梁的加固

　　原顶层最东侧为一大阶梯教室,由于原楼为结构四坡找坡,故在阶梯教室的顶层需垫300mm高才和走梁一个平,笔者采用珍珠岩垫层,这样相对较其它材料轻。就这样此处的梁仍需加固,笔者采用粘贴碳纤维的方法。在施工现场发现个别梁主筋有锈蚀现象,并且已经引起混凝土的轻微开裂。鉴于此种情况,考虑应先处理钢筋锈蚀问题,采用高压注射环氧树脂的方法,将钢筋与空气隔绝,然后粘贴碳纤维,在混凝土开裂处,增加碳纤维U型箍。

　　3) 轻钢结构接层前注意事项

　　a、将楼梯间处的空心板去掉,改为现浇楼梯。

　　b、原屋面的防水层,找平层,保温层去掉。

　　c、屋顶保温层、找平层去掉后若有结构缺陷与设计人员及时联系。

　　d、屋顶结构平面增设QL,原圈梁,墙体上平凿毛,隔600mm左右用Ф20钻,钻深300mm孔(有空心板处为板下300mm),将孔内粉末清理干净,孔内灌结构胶,插Ф14钢筋,L=650mm。增设圈梁遇门口截断。在门口两侧各增加2Ф14锚筋。结构胶的使用也应遵循产品说明。

　　e、上下水管道及暖气管道穿楼板时,位置和尺寸定准后,用钻钻孔,若钢筋被破坏,在空心板孔插C12筋,浇筑混凝土以加强空心板。

　　f、因为属改造工程,施工时结合现场实际情况制定施工方案和措施,确保施工安全,并密切注意楼的新旧连接部分的变化,发现问题及时取得联系。

　　g、施工中应进行沉降观测,且提供必要数据。4)轻钢结构 计算 模型

　　由于本工程为在原五层砖混结构的基础上接一层轻钢结构,四层砖混结构的振动周期与一层轻钢结构的振动周期不同,所以计算模型的选取尤为重要。通过四层砖混结构的自振周期与一层轻钢结构的自振周期的比较,笔者近似选用增大一倍轻钢结构地震力的算法,给接层结构以足够的安全储备。

　　本工程施工完毕后,使用至今已有三年时间未发现结构安全问题。