复杂地势下建筑结构加固体系快速化施工技术

复杂地势下建筑结构加固体系快速化施工技术

季卫星

    南通长城建设集团有限公司   江苏南通  226300

摘要：本文就复杂环境下建筑结构加固体系快速化施工技术发表一些意见和建议。

 关键词：加固；钢结构支撑；分隔

1前言

在未来20年的时间内，城市核心区内将严格控制建筑高度，有效推动党政机关单位疏解，完善工作生活配套设施，统筹推进老旧小区综合整治和有机更新，开展老旧小区抗震加固、建筑节能改造等工作。在此背景下，城市核心区内新建工程将越来越少，因结构安全性能提升及功能调整带来的加固改造工程将占据主要市场空间。

2特点

2.1在确保安全与质量的前提下，大幅提高施工速度

利用换撑钢构与原结构外框梁、柱共同作用形成稳定的支撑体系，可同步进行上下非相邻楼层的拆除加固施工，作业面有原结构楼板分隔，互不影响。

2.2可保留原建筑外立面，大幅减少拆除工作量与固废排放

通过合理设计换撑钢构，可实现在保留外立面的基础上完成内部结构拆除改造，减少了拆除噪声、扬尘污染，并大幅减少固废排放。

2.3构造简易，材料常见，可推广性高

换撑体系可根据具体工况进行设计，采用的材料均为常用材料，施工关键节点均可通过测量监测与试验检测保证安全和质量，整体成熟可靠，可推广性高。

3工艺原理

复杂地势下建筑结构加固体系快速化施工技术，系通过设立换撑钢构托紧梁柱节点，与原有建筑外框架体系共同作用，形成稳定的支撑体系，可在保留建筑物原有外立面（外框架结构及外部填充墙体和装饰面层）的情况下进行内部加固、拆除改造作业。自下而上施工进行地下室拆除新建的同时，自上而下进行屋面及以下层拆除新建，最终在中间层合拢。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

图4.1-1施工工艺流程

4.2操作要点

4.2.1换撑钢柱安装

在基础筏板施工时定位预埋换撑钢柱柱脚埋板，按照每根钢柱定位在原结构每层楼板开矩形吊装口。待混凝土强度≥2Mpa时进行换撑钢柱吊装。换撑钢柱截面尺寸及壁厚需根据计算确定，材质为Q235B级钢。每根框柱（除边柱外）周边设置4根换撑钢柱作为一个换撑单元。

4.2.2换撑钢梁安装

换撑钢梁采用Q235B级热轧普通工字钢，每个换撑单位的4根换撑钢柱间安装换撑钢梁托紧原结构梁。换撑钢梁安装采用倒链吊装，钢梁上皮与混凝土梁下皮需顶紧贴实，应提前将混凝土梁下皮打磨平整。

4.2.3换撑单元内部及单元间的水平支撑安装

每个换撑单位内部及换撑单元间采用设置水平支撑或交叉斜撑，支撑可采用矩形钢管，截面尺寸根据计算确定，两端与换撑钢柱焊接固定，保证换撑体系的整体稳定。

4.2.4地下室顶板拆除

采用风镐、液压剪等工具对地下室顶板进行拆除，拆除前需先搭设操作架。

4.2.5地下室新建顶板模架搭设

地下室原结构顶板拆除完成后将建筑垃圾清理干净，拆除原操作架、搭设模板支架，新建地下室侧墙、顶板，并对地下室结构柱进行增大截面法加固施工。

4.2.6屋面层拆除

在地下室顶板新建的同时，进行屋面层顶板及内部框柱结构拆除施工。此时施工工序由自下而上顺做施工转换为地下、地上同步的顺逆结合施工。

4.2.7屋面板与地下室顶板同步新建施工

搭设屋面模板支架，同步进行屋面层与地下室顶板的新建施工。屋面层与地下室顶板同步新建施工。

屋面层模板支架搭设时，支架基础为原三层楼面。根据原设计图纸，原楼面厚度为150mm，混凝土强度C20，配筋为一级钢。模架体系使用轮扣式脚手架（参考盘扣架进行计算），并验算楼层板承载力。经计算，原三层结构楼面可承受新建屋面模架工程与混凝土浇筑的各项荷载，故仅需搭设一层支撑即可。

原屋面板拆除时，边柱保留，中柱拆除至三层楼板位置。根据新屋面板梁底标高调整换撑钢构托梁，在原托梁顶部加设转换立柱，托紧新梁底位置。

为控制新建梁在托换钢梁上的滑动，在托梁上部设置反向锚板。

屋面板此时为逆作施工，内部框柱位置梁柱接头浇筑完成，施工缝留在梁底，柱子底部用模板封堵严密，防止漏浆。为增强施工缝部位的抗剪，在柱中预留4C16插筋，插筋长度为伸入施工缝上下各240mm（15d），节点如图4.2.7 施工缝部位抗剪钢筋设置节点。

根据规范，预留柱插筋向下与三层柱筋焊接，焊接长度10d。按照层高及连接区位置，柱筋向下预留长度为1550mm/2050mm交错布置。

图4.2.7 施工缝部位抗剪钢筋设置节点

4.2.8首层顶板拆除与新建施工

地下室顶板浇筑完成养护至强度不低于2Mpa，满铺废旧模板进行保护，进行首层顶板及内部框柱拆除、新建施工。首层顶板浇筑完成养护期间完成二层边柱加固至二层原顶板底部。

4.2.9二层顶板及内部框柱拆除与结构新建施工

二层顶板拆除前，需完成对二层边柱的结构加固，并需对屋面层混凝土强度进行检测（同条件试块强度不得低于75%），满足要求后方可拆除屋面模架支撑体系。支顶屋面层的模架拆除后拆除二层顶板、梁。

4.2.10三层结构柱合拢

三层结构柱合拢浇筑，关键节点在于新浇结构柱与屋面预留柱头间的施工缝需浇筑密实。在该位置支设对称的喇叭口。喇叭口浇筑完成高度高出施工缝位置200mm，拆模后将多余砼剔凿。为保证浇筑质量及无收缩，三层结构柱浇筑采用C40无收缩自密实混凝土浇筑。在相对位置屋面预留观察与灌注孔，可自屋面层向下浇筑并实时观察浇筑完成面高度，确保施工缝位置浇筑密实性。

4.2.11钢支撑拆除

三层合拢部位混凝土强度达到100%方可进行钢支撑拆除施工。拆除顺序为：拆除水平支撑→拆除三层顶板梁底托撑→拆除二层顶板梁底托撑→拆除首层顶板梁底托撑→拆除竖向钢柱。竖向钢柱最终使用吊车从屋面预留吊装口吊出装车。

4.2.12钢支撑穿楼板洞口封堵

钢支撑穿各层楼板洞口部位剔凿成上大下小的坡口并露出板筋，底部支模，补焊东楼部位板筋，使用比楼板高一标号细石混凝土封堵密实，屋面洞口使用抗渗混凝土封堵严密。

5小结

通过应用本技术，项目在确保安全的前提下大幅压缩了工期，圆满实现了甲方设定的工期节点目标，同时大幅减少了固体废弃物排放和噪声、扬尘排放，维护了周边办公、居住环境，实现与周边居民和单位的和谐相处，展现了企业的责任担当，取得了良好的社会效益。

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