提高已有框架结构建筑物抗震能力施工

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ecfan1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要: 提高已有框架结构建筑物抗震能力的方法有增设剪力墙法、柱子粘钢法、加大柱截面法等,其中加大柱截面法即是通过对原有框架结构部分柱子截面进行加大,主要框架梁进行粘钢加强等措施来适当提高建筑物抗震能力的一种结构补强设计方法。本文主要对加大柱截面法的施工工艺进行论述。
   关键词: 水平地震影响系数;加大柱截面;卸载;等代箍筋;粘钢;
  Abstract: improving existing frame structure building aseismic capacity method have add shear wall, their method of steel sticking method, increase the column section method, which increase the column section method that is through to the original frame structure parts to increase their section, the main frame beams of steel sticking measures to strengthen the ability of building aseismic appropriately raise a structure reinforcement design method. This paper mainly to increase the construction process of the column section method were discussed.
  Keywords: horizontal earthquake influence coefficient; Increase the column section; Uninstall; And generation of the stirrups; Sticky steel;
  
   中图分类号:TU973+.31文献标识码:A 文章编号:
  1 工程概况
   四川省雅安市行政中心市人大办公楼位于四川省雅安市雨城区,该工程建筑面积3500m2,框架结构,基础采用柱下独立基础。原设计建筑抗震设防分类为丙类,抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第二组,抗震等级框架为三级,结构安全等级为二级。工程于2007年11月主体完工,主体验收合格。
   2008年5月12日四川汶川大地震发生后,工程所在地雅安市属较重灾区。震后,雅安市政府曾组织四川省建科院、市质监站、设计、监理等单位就地震对工程的影响进行了联合检查,结果未发现有破坏。最后,根据雅安市人民政府机关事务管理局通知该工程按《建筑抗震设计规范》2008版及《雅安市行政中心工程场地地震安全性评价报告》进行核算加固。水平地震力影响系数最大值根据该报告中提供的场地地震反映普参数,经计算水平地震影响系数调整如下:多遇地震下由原来的0.08调整至0.11,罕遇地震下由原来的0.5调整至0.6。为满足以上抗震要求,设计院采用了加大柱截面的方法进行结构补强设计。该方案于2009年10月定稿出图,2009年11月至2010年3月进行施工,2010年5月加固主体通过验收。
  2 结构卸载
  2.1恒荷载卸载
   为保证新加构件与原结构能够有效共同工作,加固施工前应对需加固的原有构件及其周边构件进行卸载。本工程加固施工前仅砌体施工完毕内外装修还未开始施工,故建筑物上需卸载的恒载仅为填充墙砌体。本工程填充墙为200mm厚页岩空心砖砌体,为避免对原砼结构造成损伤,拆除采用无振动人工拆除,即人工重锤轻敲。
  2.1.1梁上砌体的拆除
   需加固的梁上砌体应在本跨内全部拆除,梁下砌体沿粘钢长度范围拆除,高度以满足加固所需工作面即可,一般为梁底下1m高。
  2.1.2柱周边砌体的拆除
   为保证有足够的工作面和尽量保证填充墙的整体性,需加固柱子的周边一跨内所有砌体均需拆至本跨窗户洞口中间,无窗户的墙拆至柱边1m左右(至少保证后植入墙体拉结筋的长度),原墙体上的拉结筋用钢筋钳铰断,待浇筑完柱子混凝土后再重新植入柱子。未拆除的墙体留茬部位用錾子和小锤人工剔除砖上的砂浆和断砖,留出接茬位置。
  2.2 砼结构自身支撑卸载
   为保证所加固梁、柱的安全,使所加固构件达到其功效,施工前需要对所加固的柱和梁进行支撑卸荷,支撑卸荷架要保证构件不被破坏,不可顶升过大,以提升5~10mm为度。支撑脚手架底部需铺设木板,以增大受力面,脚手架搭设后,用8#和10#槽钢作为千斤顶的支撑受力点。
  2.2.1框架柱卸载
   先对需加固柱进行支撑卸荷,支撑卸荷点在需加固柱周边梁端头,待柱加固完成后,才能拆除支撑。柱支撑卸荷如图1所示。
  
  
  图1 柱支撑卸荷架示意图
  2.2.2 框架梁卸载
   先对梁翼缘范围内的板底进行支撑卸荷,支撑卸荷架要保证上部板的荷载在需要加固的梁上为最小,但又不能破坏板和梁的结合处,支撑点设置在梁跨中处。待新梁加固完成后,才能拆除支撑。梁支撑卸荷如图2所示。
   图2梁支撑卸荷实例图
  
  
  3 框架柱加固
   加大柱截面法即在对需加大截面的柱子周边构件进行有效卸载的情况下,沿原有框架柱周边再重新布置柱子纵筋及箍筋,将原有柱子套入其中,再支模板浇注砼,从而达到加大柱子截面的目的,使其在重新承受荷载后能够与原有柱子协同受力。
  3.1 新增框架柱受力筋在基础的锚固方法
   首先挖土至原有柱子基础上表面,将基础上表面清理干净并凿成毛面,再在其上绑扎围绕柱子的基础围套,并将围套范围内的柱子表面清理凿毛,再按图纸位置在围套中插入柱子钢筋,最后浇注砼。如图3
  
  
  
  
   图3 新增框架柱受力钢筋在基础的锚固
  3.2 框架柱截面的加大
  3.2.1 增加截面内钢筋的安装
   柱主筋仍可采用电渣压力焊或机械连接,所不同的是主筋需穿过每层原有楼板,如仅为穿过主筋,可在楼板上打眼穿过然后用植筋胶封堵即可。但考虑到下層柱新加截面砼的浇注,故在上层柱根部板上开洞,一则主筋可穿过,二则浇注砼需要,最后在浇灌柱子砼时一并封堵。如图4
  
  
  
  
  图4 板面开洞和柱子凿毛实例图
   由于是后加箍筋,上层梁板已施工完毕,故柱箍筋的绑扎不能像常规做法从上往下将箍筋套在主筋上,只能掰开后围在柱子上再人工恢复原状,较费人工。
  3.2.2 新旧砼的结合措施
   为保证新旧砼能够较好的结合主要采取以下措施:①凿去原构件结合面风化酥松层、碳化锈裂层及严重油污层,直至完全露出坚硬基层为止,在此基础上将棱角打掉、表面打毛,使表面凹凸差大于6mm(剔凿时应重锤轻敲),其粗糙程度越大越好,然后用水冲洗干净;②在原有柱子四个面上每隔400mm植2根ф6钢筋拉勾与新加柱筋拉结牢固;③在浇灌新砼前,先涂刷一层高粘结性能的界面结合剂,随涂随浇,可使结合面的砼粘接抗剪强度和抗拉强度接近或高于砼本身强度,从而避免结合面过早开裂破坏。
  3.2.3柱截面穿梁处的补强措施
   由于已有框架梁的影响,梁柱接头部位新加柱截面的箍筋无法绑扎,故此处采用等代箍筋穿纵横梁来代替梁柱接头的箍筋。如图5
  
  
  图5 梁柱接头等代箍筋做法
  
  3.2.4 砼的浇注
   本工程大多数柱子截面每边增加100mm,因此砼的振捣及入模是砼浇注过程中的两大难点。
  3.2.4.1 砼的选用
   由于是加固工程,每次浇注的砼方量较小,使用商品砼不太现实,因此采用现场自拌砼。由于浇注面较小,故粗骨料采用粒径为5-10mm的瓜米石,砼内掺膨胀剂和减水剂(保证较大的塌落度),严格按配合比拌制,其强度值应较原柱子砼高一个强度等级。
  3.2.4.2 砼的入模
  如前3.2.1所述,砼入模从上层楼板柱子根部避开梁的部位开洞进入,此洞口既是柱子主筋通过区又是砼入模区。如图6
  
  
  
  图6 柱子砼浇注实例图
  
  3.2.4.3 砼振捣
   由于柱每边增大的截面仅有100mm,内部又有柱主筋和箍筋,振捣棒无法使用,需采用人工振捣。振捣时人工用锤头敲击模板侧面以使砼密实,敲击所使用的锤头不宜过大应轻锤重敲,要保证每个部位均敲击到尤其柱子根部和角部,敲击的频率越快越好以排出砼内的大部分气泡。
  4 框架梁加固
  4.1 原有框架梁粘钢
  4.1.1.粘贴面处理
   混凝土面应凿除粉饰层,油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层,较大凹陷处用找平胶修补平整,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,最后用棉布沾丙酮拭净表面,待粘贴面完全干燥后备用。
   钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽,使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面,待完全干燥后备用。
  4.1.2 加压固定及卸荷系统准备
   加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去,并尽量减小施工临时荷载。 加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统,该系统不仅能产生较大压力,而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载,能更好的使后粘钢板与原构件协同受力,加固效果最好,施工效率较高。如图7
  
  
  图7 梁底加固系统实例图
  4.1.3 胶粘剂配制和粘贴
   建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡,配置场所宜通风良好。
   胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。
  4.1.4 检验
   撤除临时固定设备后,应用小锤轻轻敲击粘结钢板,从音响判断粘接效果。如锚固区粘结面积少于90%,非锚固区粘结面积少于70%,则此粘结件无效,应拨下重新粘贴。
   粘钢加固工作完成后,自检合格后,报请甲方、设计、监理单位验收,并填写分项工程报验单。
  4.1.5 维护
   加固后钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护,也可采用涂防锈漆保护,以避免钢材的腐蚀。
  4.2 后增加框架梁
   由于抗震能力提高,部分屋面造型柱子长细比过大需在柱子中间增设钢筋砼框架梁,方法是在柱子上植入梁纵筋后绑扎箍筋,然后支模板浇注砼。
  4.2.1 搭设加固用脚手架
   将需进行加固处理的钢筋混凝土柱及基础上的堆积物清理干净。用Φ48×3.5的钢管架支撑。做到支撑架具有足够的承载能力、刚度、整体稳定性,必要时加设剪刀支撑;扣件具有足够的韧性及抗扭和抗剪能力。脚手架做到牢固稳定,做到不倾斜、不摇晃、不变形。
  4.2.2 梁筋定位
   根据设计要求,按梁钢筋所在位置精确放线,并根据钢筋间距定出孔位,并采用钢筋扫描仪进行主筋扫描,适当调整主筋的准确位置,以保证不至于打伤原有柱子主筋。
  4.2.3 植筋钻孔
   接通电源、水源,套上钻头,开始钻孔,当进入深度达到设计要求后开始停钻取芯。如孔深超过钻杆长度时,加上接杆继续进钻。孔直径允许偏差+0.5~0.15,钻孔深度不应有负偏差,钻孔垂直度偏差不应大于5°,如产生废孔用植筋膠填塞满。
  4.2.4 植筋
   将所成孔道用压缩空气机将粉末吹出,再用清空刷反复刷净,孔内应保持干燥。将建筑植筋结构胶注入所成孔内,然后用外力敲打植入钢筋并顺时针方向旋转钢筋直到达到设计深度,孔口进行封堵以保证孔内结构胶密实。
   植筋所需锚固长度如下:植筋锚固长度严格按照设计要求,如设计未明确要求的,钢筋所需锚固长度为20d(d为所植钢筋的直径);当锚固长度不能达到设计要求时,在钢筋的另外一端增加δ=10mm厚的钢板锚板,采用塞焊的方式连接。
   植筋完成后应按植筋数的1%且不小于5根做抗拔承载力检验,检验合格后再绑扎箍筋、支模板、浇注砼。
  5 加固施工监测及检测措施
   为确保加固施工的质量,整个施工过程必须进行必要的施工监测,来确保施工安全和加固效果。
   在需要加固的构件或其周边构件上布置测点,在加固前、施工过程中、直到加固完成后,所加固的构件达到其加固设计承载力后,对各个测点按一定的频率和要求进行观测,用监测手段来保证整个加固施工处于可控之中。
   加固结构应在使用30年时重新进行结构可靠性鉴定该结构是否正常工作,并定期进行检查和维护,检查的时间间隔为6-12年,但第一次检查时间不应迟于6年。
  6 结束语
   加大柱子截面法是一种成本较低的提高建筑物抗震能力的方法,施工工艺也相对较为简单,缺点是较为费工。对新建建筑物进行抗震加固,在施工中较少遇到,故在此对其施工方法做一总结,以便积累一定的施工经验。
  
  参考文献 《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)
   《建筑抗震加固设计规范》(JGJ116-98)
   《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001)
  
  作者简介:刘颂秤,生于1975年,男,中铁十二局集团建筑安装有限公司,本科学历,工程师,工程管理专业
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
其他文献
摘要:喀斯特地貌隧道工程的施工过程中经常会遇到岩溶、承压水、断层、突泥涌水、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表塌陷、瓦斯等地质灾害,施工风险高、难度大。本文主要对几种当前常用的超前地质预报方法分别进行了阐释,根据各自在实际施工应用中的优势和不足,明确了建立“长短结合,挖探结合”的综合超前地质预测预报体系和搭建综合超前地质预报管理平台的重要性和必要性。  关键词:喀斯特;隧道;综合;超前地质预报;探讨  A
期刊
摘要:本文探讨的重点是随着城市化进程的加快,城中村改造前后的居住人口的生活状况的比较,及对社会造成的影响。论文通过多点观察、问卷调查和访谈的方式重点对安徽省省会城市——合肥市一环内九华山路段存在的城中村现有居民的生活状况予以调查,整理出现有居民的基本情况以及他们对未来生活模式的期望,分析生活状况构成因素以及改造过程中存在的各类问题,提出解决问题的可实施性对策。  关键词:城中村改造 固有模式 研究
期刊
摘要:工程造价全过程控制是建设管理的核心部分,它贯穿在整个工程建设当中,每一个阶段的造价控制对整个工程项目的经济效益和社会效益都具有十分重大的影响。本文首先简要介绍了工程建设中工程造价全过程控制的主要内容和实际施工中出现的各种问题,然后针对这些问题提出了具体的改善措施,为今后工程建设中的工程造价提供了理论参考。  关键词:工程造价,全过程控制,工程建设  Abstract: the enginee
期刊
【摘要】本文就针对计算机网络安全出现的一些问题做出分析和研究,提出导致网络不安全因素的解决措施,促进计算机网络事业在我国迅速的发展。  【关键词】计算机;网络安全;对策探究  【 abstract 】 this paper for computer network security some problems appeared to analysis and study, puts forward
期刊
【摘要】 施工招投标是我国工程建筑市场经济中的一种竞争方式,是双方当事人依法进行的经济活动,通过公平竞争择优确定中标人,是邀约和承诺的实现,能够充分发挥价格杠杆和竞争机制的作用。本文分析了工程建设领域招投标存在的主要问题,探讨了加强建设工程招投标管理的措施。  【关键词】建设工程;招投标;问题;管理  【 abstract 】 construction bidding is our country
期刊
摘要:随着现代人们生活水平逐渐提高以及消费观念不断改变,人们越来越关注就餐场所的餐饮建筑和周围旖旎的环境建设,为了在激烈竞争中取得胜利,本文将结合笔者实践工作经验,对餐饮建筑和环境建设的特征、原则、功能等几个方面进行详细的分析和介绍。  关键词:餐饮建筑; 环境建设; 特征; 原则  Abstract: with the modern people life level gradually imp
期刊
【摘 要】由于工程建设时间长,施工过程复杂,还要受到自然条件、社会条件的影响,一次,几乎没有哪个才结算价格和合同价是一致的,索赔事宜不可避免,索赔属于合同履行工程中正常的风险管理。索赔事件发生后,承包商应及时提出索赔要求,按照索赔程序做好索赔工作。  【关键词】工程施工索赔  【 abstract 】 because engineering construction time long, cons
期刊
摘要:为了较好地解决城市交通问题,有必要树立绿色交通理念,促进城市交通的可持续发展。可以说,绿色交通是解决当前交通发展对环境污染矛盾的重要途径;发展绿色交通是可持续发展的必然趋势。  公交优先是指大城市的市内客运交通以大容量快速度的大公交为主以其他交通为辅。公交优先包括政策支持基础设施建设改善技术装备企业改革交通管理等 多方面优先。   关键词:绿色;公交;低碳;可持续发展  Abstract:
期刊
【摘要】本文结合工程管理的特点,浅谈项目目标动态控制的程序、纠偏措施以及进度、投资和质量的动态控制方法。  【关键词】 工程项目、动态控制、目标、方法、调整纠偏  【 abstract 】 this paper combining the characteristics of the engineering management, showing the dynamic control proje
期刊
中图分类号:D035.4文献标识码:A 文章编号:   自从1997年北京市宣武区成立城管监察大队以来,我国的城市管理监察机制日益成熟,在城市的日常管理中发挥着越来越重要的影响。这充分表明了这项制度的建立是顺应城市发展需求的,是城市文明进步的体现。在城管监察队伍的建设中,针对今年来出现的一系列不符合“和谐发展观”要求的违规违法行为,进一步提升执法队员的综合素质,不仅直接关系到监察队伍的形象和发展,
期刊