大鵬加固經(jīng)典案例回顧丨海南海控**廣場改造加固工程

時間：2022-12-29作者：廣東大鵬建筑科技集團有限公司瀏覽：110

工程概況

 

      ?？?*廣場位于海南省海口市國貿(mào)**區(qū)，瀕臨瓊州海峽，工程總建筑面積18.84萬平方米，主樓總高度249.7米，是目前我國“八度半”抗震設防區(qū)和高鹽霧區(qū)的較高建筑。也是地質(zhì)條件復雜、氣候條件較差、新舊建筑物協(xié)同工作的高難度工程。該項目獲得了中國建設工程魯班獎、中國鋼結(jié)構(gòu)金獎在內(nèi)的多項榮譽。大鵬于2011年--2013年5月施工，總工程造價2610萬。

 

 

 

 

 

檢測和鑒定

      由于?？?*廣場B座結(jié)構(gòu)主體裸露達十多年，并且地下室部分作為停車場使用，受大氣環(huán)境和氣候的長期作用，有相當一部分構(gòu)件露筋，銹蝕嚴重，對整個結(jié)構(gòu)的承載力和正常使用都構(gòu)成嚴重影響。國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心于2007年對?？?*廣場結(jié)構(gòu)進行了檢測和鑒定。

重點檢測部位有：受到車輛行駛、?？繒r產(chǎn)生的較大反復荷載或擾動荷載作用的構(gòu)件，如地下室停車場結(jié)構(gòu)，暴露在室外的構(gòu)件(如外框柱、梁)，受到鹽霧侵蝕的構(gòu)件(如**部鋼結(jié)構(gòu))以及其他受較重荷載區(qū)域(如設備用房等)。

本工程主要采取的檢測與鑒定方法是回彈法、鉆芯法檢測混凝土強度，超聲波法檢測混凝土結(jié)構(gòu)缺陷和裂縫，以及鋼筋位置及保護層厚度的檢測，鋼筋銹蝕程度的檢測。通過現(xiàn)場檢測**技術(shù)數(shù)據(jù)后，經(jīng)建模計算得出如下結(jié)論。

1)部分混凝土構(gòu)件由于鋼筋銹蝕嚴重，造成混凝土保護層脹裂，鋼筋裸露，鋼筋銹蝕嚴重；鋼結(jié)構(gòu)存在銹蝕。

2)主樓部分鋼筋混凝土柱與剪力墻混凝土強度偏低。

3)柱頭、樓板等部位結(jié)構(gòu)損傷較多。

 

 

 

 

 

 

 

 設計參數(shù)說明

    B座改造加固設計按照《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011一2010計算地震作用，采取抗震措施，同時從偏于安全的角度考慮，綜合編制設計參數(shù)：設計基準期為50年；建筑結(jié)構(gòu)抗震設防類別為丙類；建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1．0；基礎設計等級為甲類；基礎安全等級為一級；抗震設防烈度為8度；設計基本地震加速度為O．209；場地類別為Ⅱ類；特征周期為0．30s；小震阻尼比為0．04；大震阻尼比為0．05；剪力墻和框架抗震等級均為一級；周期折減系數(shù)為0．9。

 

 

 

 

 

大鵬加固改造技術(shù)

梁、板類構(gòu)件加固

主要采取加大截面法對梁、板類構(gòu)件進行加固，如圖所示。圖中t為梁側(cè)面加大尺寸，h為梁底加大尺寸。

 

 

 

特殊節(jié)點1

因位于B座地下2層冷凍機房，原結(jié)構(gòu)梁異常密集，有6根梁匯集于1根柱子上，如圖2所示，給該區(qū)域梁的加固工作帶來較大困難。

根據(jù)荷載分析計算，原設計擬對圖2中的JGL—01，JGL-02，JGL-03梁采取加大截面及新增梁底縱筋的方法，如表1所示。通過深化設計，局部調(diào)整，制定可行措施。

 

 

1)不改變根數(shù)的情況下合理排布新增下鐵，結(jié)合增加梁底加高尺寸，使得新增下鐵可相互錯開，方便植筋。

2)在梁與柱交叉部位用混凝土牛腿進行加強，如圖3所示，減少植筋深度，避免框架梁縱筋在柱內(nèi)交碰。

 

特殊節(jié)點2

部分受樓層凈高尺寸要求，不宜采取加大截面法加固的，采用預張緊鋼絲繩網(wǎng)．聚合物砂漿加固法加固，如圖4所示，圖中^為梁高。

 

施工流程

加固部位定位放線 -混凝土基面處理-安裝固定板-固定卡的安裝-高強鋼絲繩網(wǎng)裁切-高強鋼絲繩網(wǎng)的固定、張拉-高強鋼絲繩網(wǎng)節(jié)點的銷固基面浮塵沖洗涂刷界面劑抹聚合物砂漿-濕潤養(yǎng)護。

 

施工質(zhì)量控制要點

1)預張拉鋼絲繩網(wǎng)一聚合物砂漿加固結(jié)構(gòu)，須在原結(jié)構(gòu)原有裂縫封閉、注漿后方可施工。

2)界面處理：將加固區(qū)裝飾面層剔除后，進行鑿毛，清除板表面的雜物，然后用高壓空氣吹凈，保證加固面的清潔及無松動混凝土塊。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)為增強加固板表面和高強聚合物砂漿的附著強度，在施工部位混凝土的表面充分灑水潤濕。

4)滲透性聚合物砂漿施工時，為保證黏結(jié)性能，每層施工厚度應控制在15mm左右，一般35mm厚的聚合砂漿層分2層施工。

5)加固施工完畢，開始初始硬化以后安排專人進行濕水養(yǎng)護，并保持7d以上的養(yǎng)護狀態(tài)。

 

墻類構(gòu)件加固

墻體開洞處采用粘鋼法加固，如圖5所示，圖中畫“×”部分為拆除的門窗洞口。

 

施工流程

定位放線-剔鑿-打磨墻面-環(huán)氧砂漿修補-鋼板下料-鉆孔-鋼板拼裝-螺栓緊固-封縫-灌膠-固化-檢驗。

 

 

 

施工質(zhì)量控制要點

1)嚴格按照規(guī)范要求進行混凝土基面及鋼板粘貼面的處理，提高結(jié)構(gòu)膠的黏結(jié)力。

2)鋼板成孔時采用磁力鉆或臺鉆機械成孔。

3)結(jié)構(gòu)膠配合比應嚴格按照使用說明書進行，嚴禁配合比不準，造成結(jié)構(gòu)膠不固化或者固化太快浪費膠。

4)涂膠時要中間厚兩邊薄，在受壓時中間的結(jié)構(gòu)膠從兩邊流出，保證鋼板內(nèi)結(jié)構(gòu)膠密實。

5)如有空鼓，在空鼓處用電鉆打2個孔，用灌注方式將空鼓補實。

 

拆除

因功能調(diào)整，部分構(gòu)件需要拆除或開洞。

普通部位拆除

 

拆除方法

1)雨篷等外部結(jié)構(gòu)采用水鋸切割、水鉆拆除，并采用汽車式起重機配合塔式起重機進行垂直及水平方向運輸。、

2)樓梯等內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用水鋸切割、水鉆配合，并采用葫蘆進行垂直方向運輸。

3)新開洞口尺寸較小，采用水鉆拆除。

 

注意事項

1)施工前應將被加固構(gòu)件上方多余荷載全部卸掉，同時做好拆除及加固工程工作面水平及豎向交叉作業(yè)。

2)拆除施工順序應符合從上至下，從內(nèi)往外，先斷開與原結(jié)構(gòu)之間連接(采用靜力水鋸切除)再分塊拆除，并吊裝出施工現(xiàn)場。

 

特殊部位拆除

現(xiàn)場情況

A，B座連接部分擬拆除重建。該部位原設計為人口大廳，上部是架空雨篷。左右兩側(cè)結(jié)構(gòu)相對獨立，豎向為1—6層，高27．5m。大廳兩側(cè)分別有3根900mm×900mm方形柱和1根直徑900mm的圓柱，方形柱由框梁連接，圓柱獨立。柱下為地下室**板結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

 

 

 

此次拆除為保護性拆除，避免拆除混凝土塊對地下室**板結(jié)構(gòu)損傷，擬采取人工加風鎬、起重機配合的方式進行拆除。

 

 

拆除方案

1)起重機械選型

由于本次使用的汽車式起重機需站位于地下室**板上，所以在選用起重機時，不僅要使該起重機起重性能滿足現(xiàn)場施工需要，還要對其工作狀態(tài)下單腿較大支撐力與地下室**板承載力進行核算，必要時對**板進行支撐加固。

綜合考慮，選用SANY-QY25c汽車式起重機。

由圖6可得，起重機停機位與所拆除的柱距離為5一15m，在QY25c汽車起重機起升高度曲線范圍內(nèi)。參照起重機主臂起重性能表，計算混凝土柱分節(jié)長度，做到合理分節(jié)，充分發(fā)揮機械施工效率，降低施工成本。

2)工況分析

方柱拆除：起重機幅度約為6m，主臂起升較大高度為33m，可全部拆除，吊重7．5—15．8t，方柱分節(jié)長度為3．7—7．8m，滿足起重性能要求。

圓柱拆除：起重機幅度約為15m，主臂起升較大高度在30m以上，可全部拆除，吊重3．5—3．7t。圓柱分節(jié)長度為2．2—2．3m，滿足起重性能要求。

 

新增構(gòu)件

因功能變化和受力需要，需要提高原結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載力，故增設部分構(gòu)件。

新增構(gòu)件節(jié)點(見圖7)

 

 

 

 

 

圖8b中梁側(cè)背板與梁內(nèi)鋼筋穿孔塞焊，鋼板外側(cè)涂防銹漆焊接后，在背板與混凝土之間灌注結(jié)構(gòu)膠。

 

 

施工質(zhì)量控制要點

1)新增結(jié)構(gòu)按自下而上的順序施工。

2)為使新舊混凝土能夠結(jié)合成整體，擬選擇高性能的混凝土界面劑(界面膠)。

3)為解決混凝土體積穩(wěn)定性，提高混凝土耐久性，防止鋼筋進一步氧化，在混凝土中添加了膨脹劑和阻銹劑，根據(jù)同類產(chǎn)品應用經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)范得到膨脹劑的限脹率≥0．3‰。

4)梁柱墻板改造完成后噴涂滲透型阻銹劑。

 

 

 續(xù)建

現(xiàn)場情況

原工程施工至15層停建，遺留3層鋼梁，鋼柱高15．6m，擬拆除該鋼梁后續(xù)建2層。

 

續(xù)建方案

1)舊混凝土面的處理柱、**筒墻處青苔、浮土等清理干凈，表面徹底鑿毛，混凝土澆筑前沖洗干凈；樓板清理干凈。

2)原有鋼筋的處理框架柱保證四角3根鋼筋，每邊l根鋼筋要與新建結(jié)構(gòu)連接，剪力墻每排隔2根鋼筋與新建結(jié)構(gòu)進行連接。雙面焊接，焊接長度為5d，原露鋼筋頭需調(diào)直、除銹，長度不滿足5d的，往下剔鑿。

3)鋼結(jié)構(gòu)的處理原有鋼梁全部拆除，由新鋼梁替換，需深化設計；鋼柱視現(xiàn)場實際情況，根部銹蝕嚴重的進行拆除重做，其他的進行除銹處理。但由于鋼柱翼緣板間縫隙較小，除銹困難，采取下述措施，保證了施工質(zhì)量。

除銹執(zhí)行標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923—88，除銹等級界定為st2。除銹后立即涂刷阻銹劑。

 

新舊連接

考慮到B座建筑建成已多年，其沉降已穩(wěn)定，而A座新建建筑尚未發(fā)生。A座結(jié)構(gòu)以后的沉降及在地震作用下的變形將對A座及B座帶來破壞，圖9中XGL2與B座舊樓為鉸接連接，與A座新樓通過滑動支座連接，采用滑動支座后其滑動位移消除了這種不利影響。共布置了35個滑動支座?？拐鹎蛐武撝ё罨O計如圖10所示。

設計參數(shù)：豎向承載力800kN，轉(zhuǎn)角0．02rad，算，y方向位移士150mm。支座使用年限100年?；瑒硬牧夏Σ料禂?shù)0．03(常溫)和0．05(低溫)。

 

 

 

 

 

 

  

     大鵬嚴格執(zhí)行十二項質(zhì)量管理制度，建立質(zhì)量保證體系，對施工人員進行安全教育，必須持證上崗，嚴格管理，過程監(jiān)督制定施工現(xiàn)場治安、消防管理規(guī)定，強化安全生產(chǎn)管理，通過組織落實、責任到人、定期檢查，經(jīng)過大鵬加固，該工程承載力明顯提高，達到了大震不動的目的，該項目根據(jù)國家標準合格驗收，得到了*和業(yè)主各方的高度評價。

     ?？诤？?*廣場改造加固工程，不僅再次突現(xiàn)大鵬施工**，同時也為今后臨海高樓的成功加固起到了較好的**和**作用。未來，大鵬將依然以質(zhì)量為底線，以標準樹立品質(zhì)，以品質(zhì)成就經(jīng)典，讓建筑較安全較高效！

 


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