合肥市某医院住院楼结构加固改造设计

杜晓东

安徽省建筑设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230601

摘 要：合肥市某医院住院楼因新的建筑使用功能要求，拟对其进行重新装修改造。结合原设计图纸、结构安全性鉴定报告及当前相关规范，对结构进行承载力复核，对不同部位及构件制定相应加固方案。

关键词：建筑功能；改造；鉴定报告；加固方案。

1.工程概况

该医院住院楼始建于1997年，地上为9层框剪结构，无地下室，总建筑高度33.75m，总建筑面积约9000㎡。原结构设计的抗震设防烈度为7度0.1g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为重点设防类，框架和剪力墙抗震等级均为二级，设计使用年限50年。该大楼建成至今，使用时间较长，内部功能房间分割及装修布置不能满足现代化住院病房使用功能要求，院方拟对其进行全面装修改造，结合原有结构梁柱布置及建筑房间布置，对各楼层功能房间重新分割，增设一部污物电梯及一部层间楼梯，同时根据院内其他新建建筑立面风格修改原建筑立面。

2.抗震鉴定

本工程由安徽省建筑工程质量监督检测站进行安全性和抗震的鉴定。

根据检测报告，原结构混凝土的强度、配筋、原结构构件的几何尺寸、轴网尺寸以及原建筑物全高垂直度，均满足设计和规范要求。经复核计算，该工程结构体系的承载能力满足现行相关规范的要求。

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015^【1】，该结构安全性鉴定等级为B_su级，即该栋建筑物的安全性略低于规范要求，尚不影响承载能力，可不采取措施。

根据国家相关规范以及业主的要求，经过加固后本工程拟定的设计使用年限为40年。

3.加固部位及方法

本工程属于重点设防类建筑，根据国家现行规范规程^【2】，其剪力墙部分抗震等级应为一级，框架部分抗震等级为二级。按照现行规范及建筑使用功能要求，对该结构进行整体复核计算，结果及加固方法见下表：

表1 计算结果及加固方法

具体加固部位及方法：

（1）九层部分房间改为密集档案室，楼面活荷载值按12KN/㎡施加，较原设计活荷载增加较多，局部梁板配筋不足，须对其进行加固。因该住院楼改造期间原九层病案室正常使用，只能在其底部进行加固。在原板跨内板底增加钢梁，减小楼板计算跨度，使原设计板底钢筋满足计算要求，新增钢梁与原混凝土梁连接大样如图2所示。对原受弯承载力不足的混凝土梁采用增大截面法进行加固，对梁底净高无要求的混凝土梁在梁底增大截面，大样如图3所示；对梁底净高要求较高的混凝土梁在梁侧面加大截面，大样如图4所示。

具体施工方法：1）首先凿除构件表面的粉刷层或垫层至混凝土基层；对混凝土缺陷部位（混凝土疏松、破损）应清理至坚实基层。混凝土存在裂缝应按要求处理；钢筋锈蚀应进行除锈和清洁。2）将结合面处的混凝土按要求进行凿毛，尚应采取涂刷结构界面胶、种植剪切销钉或增设剪力键等措施，以保证新旧混凝土共同工作；清除混凝土表面的油污、浮浆，并将灰尘清理干净。3）新增钢筋穿原结构梁、板、墙的孔洞应采用胶粘剂灌注锚固。4）浇筑混凝土时，要保证振捣密实，以保证混凝土的质量。

加钢梁部位须与楼板紧密相连，所以在钢梁与楼板结合面处，楼板底面先找平，钢梁与楼板顶紧，最后在钢梁与楼板结合面处加钢楔，以保证楼板荷载可传力至钢梁。

（2）各层大病房内增设独立卫生间，隔墙荷载和活荷载增大，相关楼板板底及板顶支座处钢筋配筋不足，本工程采取在楼板板底和板顶粘贴碳纤维布的方法进行加固。加固时对该楼板混凝土面采取打磨平整、清扫除尘的处理，以保证碳纤维布与原结构有效连接。该加固方法能有效提高楼板的承载能力，保证结构的整体安全，同时碳纤维加固方法对整体建筑影响较小，方便施工。现场碳纤维布加固施工如图5所示。

（3）按照现行规范剪力墙抗震等级为一级，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010^【3】第7.2.12条，须对其进行水平施工缝的抗滑移验算，电梯井处剪力墙存在抗剪验算不满足规范要求的情况。根据规范公式所示，水平施工缝验算不满足规范要求主要是穿过剪力墙水平施工缝的墙体竖向分布钢筋及边缘构件纵筋的总量不足。本工程采用剪力墙墙体粘钢的方式进行加固，增加其水平抗剪能力。加固时对剪力墙墙体面采取打磨平整、清扫除尘的处理，以保证粘钢与原结构有效连接。现场剪力墙墙体粘钢施工如图6所示。

因为此住院楼为上世纪九十年代建筑，在加固施工过程中，存在较多结构质量问题出现，例如出现板和梁的裂缝。设计单位结合现场情况，对出现的裂缝的部位进行先进行检测，对裂缝出现的原因进行分析，再根据检测报告对裂缝分别进行封闭和加固处理。并密切跟踪施工过程及施工质量，及时对主体进行分部验收。

结语

本工程设计施工历时一年半，根据设计以及现场施工过程，总结得出以下几点经验：

1）对新增荷载较大区域可采用重新分割板块，调整上部荷载的传力路径，避免局部构件受力较大；

2）在构件加固时，如果构件强度差别在20%范围内，尽量采取碳纤维，粘钢等加固方法，尽量不破坏原结构，这样的加固工序较少，施工花费时间较少，对原结构影响较小；

3）对荷载加大较大的部位，强度差别在20%范围外的构件，可以采用加大截面等方法进行加固，以保证结构的安全。

加固类项目，须按规范要求进行复核，不足处应采取可靠加固措施。本工程所总结的经验仅供参考，具体工程应按照实际具体对待，不可照搬照套。

参 考 文 献

1. GB 50292-2015民用建筑可靠性鉴定标准 [S]. 北京:中国建筑工业出版社,2016.

2. GB 50011-2010 建筑抗震设计规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

3. JGJ 3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2010.

4. GB50367-2013 混凝土结构加固设计规范 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2013.

5. JGJ145-2013 混凝土结构后锚固技术规程 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2013

6. JG/T340-2011 混凝土结构工程用锚固胶

作者简介：杜晓东（1972—），男，上海奉贤人，2002年毕业于北方工业大学土木建筑专业，本科，学士，高级工程师。专业方向：工业与民用房屋结构设计

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