大鵬加固經(jīng)典案例回顧丨海南海控**廣場(chǎng)改造加固工程

    工程概況

     

          ???*廣場(chǎng)位于海南省??谑袊?guó)貿(mào)**區(qū),瀕臨瓊州海峽,工程總建筑面積18.84萬(wàn)平方米,主樓總高度249.7米,是目前我國(guó)八度半抗震設(shè)防區(qū)和高鹽霧區(qū)的較高建筑。也是地質(zhì)條件復(fù)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(xiàng)目獲得了中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)在內(nèi)的多項(xiàng)榮譽(yù)。大鵬于2011--20135月施工,總工程造價(jià)2610萬(wàn)。

     

     

     

     

     

    檢測(cè)和鑒定

          由于???*廣場(chǎng)B座結(jié)構(gòu)主體裸露達(dá)十多年,并且地下室部分作為停車(chē)場(chǎng)使用,受大氣環(huán)境和氣候的長(zhǎng)期作用,有相當(dāng)一部分構(gòu)件露筋,銹蝕嚴(yán)重,對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力和正常使用都構(gòu)成嚴(yán)重影響。國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心于2007年對(duì)海控**廣場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè)和鑒定。

    重點(diǎn)檢測(cè)部位有:受到車(chē)輛行駛、??繒r(shí)產(chǎn)生的較大反復(fù)荷載或擾動(dòng)荷載作用的構(gòu)件,如地下室停車(chē)場(chǎng)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(shè)備用房等)。

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

    1)部分混凝土構(gòu)件由于鋼筋銹蝕嚴(yán)重,造成混凝土保護(hù)層脹裂,鋼筋裸露,鋼筋銹蝕嚴(yán)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(qiáng)度偏低。

    3)柱頭、樓板等部位結(jié)構(gòu)損傷較多。

     

     

     

     

     

     

     

     設(shè)計(jì)參數(shù)說(shuō)明

        B座改造加固設(shè)計(jì)按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500112010計(jì)算地震作用,采取抗震措施,同時(shí)從偏于安全的角度考慮,綜合編制設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年;建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi);建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí);結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為10;基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲類(lèi);基礎(chǔ)安全等級(jí)為一級(jí);抗震設(shè)防烈度為8度;設(shè)計(jì)基本地震加速度為O209;場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi);特征周期為030s;小震阻尼比為004;大震阻尼比為005;剪力墻和框架抗震等級(jí)均為一級(jí);周期折減系數(shù)為09。

     

     

     

     

     

    大鵬加固改造技術(shù)

    梁、板類(lèi)構(gòu)件加固

    主要采取加大截面法對(duì)梁、板類(lèi)構(gòu)件進(jìn)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(diǎn)1

    因位于B座地下2層冷凍機(jī)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(lái)較大困難。

    根據(jù)荷載分析計(jì)算,原設(shè)計(jì)擬對(duì)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(guò)深化設(shè)計(jì),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(cuò)開(kāi),方便植筋。

    2)在梁與柱交叉部位用混凝土牛腿進(jìn)行加強(qiáng),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(diǎn)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(yù)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(xiàn) -混凝土基面處理-安裝固定板-固定卡的安裝-高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)裁切-高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)的固定、張拉-高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的銷(xiāo)固基面浮塵沖洗涂刷界面劑抹聚合物砂漿-濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。

     

    施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

    1)預(yù)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(jìn)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(wú)松動(dòng)混凝土塊。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3)為增強(qiáng)加固板表面和高強(qiáng)聚合物砂漿的附著強(qiáng)度,在施工部位混凝土的表面充分灑水潤(rùn)濕。

    4)滲透性聚合物砂漿施工時(shí),為保證黏結(jié)性能,每層施工厚度應(yīng)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(kāi)始初始硬化以后安排專(zhuān)人進(jìn)行濕水養(yǎng)護(hù),并保持7d以上的養(yǎng)護(hù)狀態(tài)。

     

    墻類(lèi)構(gòu)件加固

    墻體開(kāi)洞處采用粘鋼法加固,如圖5所示,圖中畫(huà)“×”部分為拆除的門(mén)窗洞口。

     

    施工流程

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

     

     

     

    施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

    1)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)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(shí)采用磁力鉆或臺(tái)鉆機(jī)械成孔。

    3)結(jié)構(gòu)膠配合比應(yīng)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,嚴(yán)禁配合比不準(zhǔn),造成結(jié)構(gòu)膠不固化或者固化太快浪費(fèi)膠。

    4)涂膠時(shí)要中間厚兩邊薄,在受壓時(shí)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(shí)。

    5)如有空鼓,在空鼓處用電鉆打2個(gè)孔,用灌注方式將空鼓補(bǔ)實(shí)。

     

    拆除

    因功能調(diào)整,部分構(gòu)件需要拆除或開(kāi)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(chē)式起重機(jī)配合塔式起重機(jī)進(jìn)行垂直及水平方向運(yùn)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(jìn)行垂直方向運(yùn)輸。

    3)新開(kāi)洞口尺寸較小,采用水鉆拆除。

     

    注意事項(xiàng)

    1)施工前應(yīng)將被加固構(gòu)件上方多余荷載全部卸掉,同時(shí)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(yīng)符合從上至下,從內(nèi)往外,先斷開(kāi)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(chǎng)。

     

    特殊部位拆除

    現(xiàn)場(chǎng)情況

    A,B座連接部分?jǐn)M拆除重建。該部位原設(shè)計(jì)為人口大廳,上部是架空雨篷。左右兩側(cè)結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立,豎向?yàn)?/span>1—6層,高275m。大廳兩側(cè)分別有3900mm×900mm方形柱和1根直徑900mm的圓柱,方形柱由框梁連接,圓柱獨(dú)立。柱下為地下室**板結(jié)構(gòu),如圖6所示。

     

     

     

    此次拆除為保護(hù)性拆除,避免拆除混凝土塊對(duì)地下室**板結(jié)構(gòu)損傷,擬采取人工加風(fēng)鎬、起重機(jī)配合的方式進(jìn)行拆除。

     

     

    拆除方案

    1)起重機(jī)械選型

    由于本次使用的汽車(chē)式起重機(jī)需站位于地下室**板上,所以在選用起重機(jī)時(shí),不僅要使該起重機(jī)起重性能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工需要,還要對(duì)其工作狀態(tài)下單腿較大支撐力與地下室**板承載力進(jìn)行核算,必要時(shí)對(duì)**板進(jìn)行支撐加固。

    綜合考慮,選用SANY-QY25c汽車(chē)式起重機(jī)。

    由圖6可得,起重機(jī)停機(jī)位與所拆除的柱距離為515m,在QY25c汽車(chē)起重機(jī)起升高度曲線(xiàn)范圍內(nèi)。參照起重機(jī)主臂起重性能表,計(jì)算混凝土柱分節(jié)長(zhǎng)度,做到合理分節(jié),充分發(fā)揮機(jī)械施工效率,降低施工成本。

    2)工況分析

    方柱拆除:起重機(jī)幅度約為6m,主臂起升較大高度為33m,可全部拆除,吊重75—158t,方柱分節(jié)長(zhǎng)度為37—78m,滿(mǎn)足起重性能要求。

    圓柱拆除:起重機(jī)幅度約為15m,主臂起升較大高度在30m以上,可全部拆除,吊重35—37t。圓柱分節(jié)長(zhǎng)度為22—23m,滿(mǎn)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(shè)部分構(gòu)件。

    新增構(gòu)件節(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖7)

     

     

     

     

     

    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(diǎn)

    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(jìn)一步氧化,在混凝土中添加了膨脹劑和阻銹劑,根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范得到膨脹劑的限脹率≥03‰

    4)梁柱墻板改造完成后噴涂滲透型阻銹劑。

     

     

     續(xù)建

    現(xiàn)場(chǎng)情況

    原工程施工至15層停建,遺留3層鋼梁,鋼柱高156m,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(jìn)行連接。雙面焊接,焊接長(zhǎng)度為5d,原露鋼筋頭需調(diào)直、除銹,長(zhǎng)度不滿(mǎn)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(shè)計(jì);鋼柱視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,根部銹蝕嚴(yán)重的進(jìn)行拆除重做,其他的進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8923—88,除銹等級(jí)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(duì)A座及B座帶來(lái)破壞,圖9XGL2B座舊樓為鉸接連接,與A座新樓通過(guò)滑動(dòng)支座連接,采用滑動(dòng)支座后其滑動(dòng)位移消除了這種不利影響。共布置了35個(gè)滑動(dòng)支座??拐鹎蛐武撝ё罨O(shè)計(jì)如圖10所示。

    設(shè)計(jì)參數(shù):豎向承載力800kN,轉(zhuǎn)角002rad,算,y方向位移士150mm。支座使用年限100年?;瑒?dòng)材料摩擦系數(shù)003(常溫)005(低溫)。

     

     

     

     

     

     

      

         大鵬嚴(yán)格執(zhí)行十二項(xiàng)質(zhì)量管理制度,建立質(zhì)量保證體系,對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育,必須持證上崗,嚴(yán)格管理,過(guò)程監(jiān)督制定施工現(xiàn)場(chǎng)治安、消防管理規(guī)定,強(qiáng)化安全生產(chǎn)管理,通過(guò)組織落實(shí)、責(zé)任到人、定期檢查,經(jīng)過(guò)大鵬加固,該工程承載力明顯提高,達(dá)到了大震不動(dòng)的目的,該項(xiàng)目根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合格驗(yàn)收,得到了*和業(yè)主各方的高度評(píng)價(jià)。

         海口???*廣場(chǎng)改造加固工程,不僅再次突現(xiàn)大鵬施工**,同時(shí)也為今后臨海高樓的成功加固起到了較好的**和**作用。未來(lái),大鵬將依然以質(zhì)量為底線(xiàn),以標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)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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    詞條說(shuō)明

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