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档计算程序蚂SATWE职PMSAP献周期折减系数包0.9截0.9盟地震力放大系大数锻1.0攻1.0进震型数伪15救15怒首层楼层剪鼻力清X雾向康7587架7173揉首层楼层剪客力践Y暗向珠8102主7980敞首层倾覆力巾矩速X允向弹294222忽276801钻首层倾覆力卷矩尚Y晓向损307238穿296065饿周期弱T1=1.5魂438蝇(造平送动由)桥T1=1.6如02覆(罪平植动皂)升T2=1.4且784虚(色平跃动猛)嚼T2=1.5势31长(绩平执动野)初T3=1.1稀500缺(然扭杀转申)匹T3=1.3涝25蝇(念扭合转低)皂周期比营T3/T1=跳0.745局T3/T1=立0.827戒最大值层间位短移柴角妄X抽向支1/1088授1/1033零最大值层间位捞移拥角浩Y弦向询1/1296歇1/1253推剪重遍比秩X戏向仅%絮3.67浪3.48如剪重牙比猫Y桥向薪%短3.92户3.87禽转换层上部与唉下部结构的等妻效侧向刚度纤比毒X虫向挎1.0194象1.墓1284伍转换层上部与米下部结构的等贞效侧向刚度师比暖Y宅向餐1.2486梢1.2671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；岩1呀～派3雨层梁、板：建漆筑功能未变，丑且悉使用犁规范未变，经芒复核满足要求白；驶3莲层顶板框支梁秃、板：原结烟构每A嚼～毕B州轴坛/A4~A思5剪轴悬梁上无上部墙奇、柱，本次设圣计落了两根柱宾子，经计算需坏加固写。其余结构满驳足要求。绳框支愤柱嫩:金瑞经验算均为构恢造配筋，满足饥要求。湖新旧交接水平佛施工缝处的抗祝滑移能力满足形要求。蒙5爪称钢筋的锚固略本绍工程摧新设计结构墙昂、柱位置赌局部与原结构灭墙、柱位置不相符，墙、柱钢臣筋与原结构已飘预留钢筋部份秩不符，需重新凝埋设钢筋。以添往一些续建工霜程钢筋的锚固按往往采用化学称植筋。本工程侵设计用置换混眉凝土和增大截肯面法处理钢筋陡锚固问题。主志要原因如煌下显:则（羽1完）益化学植筋的耐值久性与结构使播用年限矛盾，澡且实际操作上苦无法满足规范煌要求。根据《邀混凝土结构届加固设计规范车》判GB5036沟7-2006税规遣定轧:小a傲）轿结构加固后的酒使用年限一般赞按肺3启0肺年考虑搭，到期后，若限重新进行可靠存性鉴定认为该秃结构工作正常友，仍可继续延宅长其使用年限仗；业b稍）对使用胶粘扭方法或掺聚合德物加固的结构疲、构件，尚应碑定期检查其工仪作状态。检查钢的时间间隔可馒有设计单位确犬定，但第一次障检查时间不应冬迟少于务1谁0拦年。据上两条全规定，如果采碑用化学植筋方墙法锚固钢筋，挠钢筋已被浇筑跑到混凝土内，静且已投入使用溪，结构胶的耐佩久性、可靠性似鉴定、定期检膀查都只能是句贸空话。陵（析2迫）馒原转换梁犁及新增结构钢粒筋笨较密，慎采用化学植筋滤时，植筋孔定瓦位、成孔困难牺，孔距已不能错满足要求，并吼有可能对原结唱构混凝土及钢曾筋造成较大损代伤。讨（琴3络）鲁采用置换混凝羊土和增大截面下法处理钢筋锚盖固问题，看似吗比较原始的方品法，但却是实年实在在，看得管见，模得着，在结构使用年限找与整体结构匹祥配，并易于检乏测。迷置换混凝土和熔增大截面的肉具体位置绵做法雅详见兄图二、图三。5施工要求币本工程置换及棵增大截面位置艳为原有施工完贡成的风3炼层摊顶板浊转换梁岛上，施工时存瓶在着原结构：瞒钢筋直径大、遵配筋密集，砼位强度高，梁断推面大，砼不好表凿打及清洗干斧净，新旧砼交周接面不好处理敬等特点。针对希以上问题提出异如下施工要求逮。赞（谋1话）锡施工前应认真授核查施工现状梁是否与原施工毛图相符。竿（较2苦）蚕混凝土捐采用比原结构牌梁混凝土强度讨高一级的洁微膨胀混凝土竟。后（樱3擦）减混凝土骨料的早品种和质量应诱符合下列要求侧：麻（撤3.1卧）脆粗骨料应选用薯坚硬、耐久性漠好的碎石或卵株石。其质量应甚符合国家现行敏标准《普通混示凝土用卵石和糕碎石质量标准嚼及检验方法铅》有JGJ5趴3辞的规定；不得值使用含有活性巡二氧化硅石料胖制成的粗骨科嘴；真（禾3.2巴）凤细骨科应选用询中、粗砂；其谅质量应符合国桑家现行标准《瓦普通混凝土用你砂质量标准及观检验方法蛇》左JGJ5死2献的规定；壶（趴3境.虫3秩）追混凝土拌和用烈水应采饮用水街或水质符合国促家现行标准《废混凝土拌和用伯水标准斥》达JGJ6找3使规定的天然洁崇净水；与（膊3挨.赛4相）挺使用商品砼时倦，所掺粉煤灰学应保为玻1滋级灰。且烧失妖量不应大扮于见5忽%亭；担（帖3杯.探5困）选混凝土应在施隆工前进行试配迷，经检验其性愚能符合设计要碌求后方可使用脂；塞（仔3好.扣6台）辱不得使用铝粉驰作为混凝土的蚂膨胀剂。傍（盼4盘）笼施工时应保证歉新旧混凝土具跳有较高的结合言强度，原构件睛结合面基层应夫坚实，表面应宾粗糙、清洁。度（骡5辞）叔凿去原构件结光合面风化酥松艺层、碳化锈裂惩层及脏污层等槽，直至完全露长出坚实基层为库止，棱角要打藏掉，在此基础修上将表面打毛扇，其粗糙程度呈越大越好，然绒后用水冲洗干蜜净。叮（愉6圆）累在浇灌新砼前筝，应对原结构占混凝土洒水湿铸润，宜保享湿输12-24散h喜，后涂刷一层仍高粘结性能界础面结合剂，随嚼涂随浇。界面破剂可采用高强隐度等级的水泥缴浆，乳胶水泥谷浆，环氧树脂娘胶登，秀Y顶J很混凝土界面结然合剂及各种建穷筑结构粘结剂蝴。潜（满7居）磨对新浇筑混凝典土应及时进行茄养护，养护时辫间不少弱于度7嗓天，确保新旧角混凝土结合良吹好。仍（掘8花）原预留钢筋饼在浇筑混凝土郊前应彻底清除匪防锈层和除锈崇，并重新送检掏合格后方可利俩用。尖（挠9划）框支柱在上卸部墙体范围内哗的钢筋应伸入牧上部墙体内不秃少于一层，其葬余柱筋应锚入咐梁内或板内。智（睬1倍0秧）在施工过程效中，若发现原体结构或相关隐揪蔽部位有构造纸有严重缺陷或惊与原竣工图不遇符合时，应立捡即停止施工，小会同相关单位步协商，采取有祥效措施进行处投理后方可继续桥施工。岂（往1寻1衫）刷除，清理狭原结构时，应斥注意对其结构崖的保护，严禁侄野蛮施工。夺（继12秃）局应选择有相应验资质的专业队割伍进行改造施滋工，施工方法酿应按改造设计寻进行施工组织俗设计军施工时应采取帆确保质量和安躬全的有效措施俩，并按有关规腿范进行施工和气验收。炉6驾置换混凝土和栋增大截面红转换梁施工阶烤段承载力专项援分析森已建裙楼已投董入使用，综合得考虑商户运营未特点后，希望龟续建工程施工扛时应尽量减少晌对现有商户的各影响，根据常且规，孕置换混凝土和戏增大截面转换奖梁遍先进行反撑加兔固彩荷后方可施工敲，凶故施工过程中葱是否先对原需必要置换混凝土绕和增大截面的念梁采取反撑加传固应通过计算婆确定。蜡按施工阶段不翼加支撑的叠合煮构件计算原结率构转换梁承载蝶力比，纠转换梁按简支胆梁计算那。愤以某F~尼G穗轴吊/A3~A假6由轴夏KZL4(1否)画为例计算，计吐算结果详高表衔2表2党梁截面软：粉1200X2乱20久0少，砼等涝级羡C4铃0月，钢熟筋迟HRB400碰施工荷载内力川转换葛梁实际承载力式弯矩坝（床kN.颂m抢）州剪绍力监(佛k坑N.)啦弯矩宫（懂kN.弦m映）馆剪贝力敌(筑k尝N.)更2078颈860甚9578拢1634爷计算结果满足厨要求史综上，本工程凶需置换混凝土紧及增大截面的心梁在施工阶段耕承载力斗满足要求，不惠需设置反撑。7结论劈续建工程的改推造与重新设计败大致采用如下汗步骤：安原有资料的收侨集与整理；现场勘察；鞭新方案的初步勾设计；仗原有结构的检婆测与鉴定；暴对鉴定结果进设行分析利用；熔举行专家讨论粘会，对原有结薪构存在问题、顽新方案及施工最中可能存在的需问题进行探讨闸；午将方案具体化勺。课上述工程不是鹿绝对的，很多酷时候是交叉进昼行的。幻续建工程的改盘造与重新设计典的注意事项茎：悉结构使用年限至应从原结构竣溪工之日起算起临；熟结构布置时，色应尽量尊重原震结构体系，不昂要轻易改变竖商向构件的传力叠方向及大小；拔经计算后对原烈有结构应认真钩复核，找出承覆载力不足构件遭，采取相应的月加固措施传，并应根据加暑固情况重新进引行结构计算分赠析，防止因局仔部构件加固而恢导致其他薄弱仓部位的产生；仆新