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1、框架结构混凝土加层加固改造技术一、 结构计算及加固方案的设计根据原有设计图纸，本楼原初设计采用的是扩孔灌注桩，桩基础考虑桩侧摩擦力，桩身长度9.5米。地质勘察报告显示，桩端持力层为粉砂层，容许端承载力400Kpa.主体为框架结构空心砖墙填充，层高分别为4.5m，3.5m，3.5m，原有结构混凝土强度等级C25，抗震设防烈度为8度。根据工艺要求，原二层附加钢制设备需要移动位置。因为此钢制设备重量较大，将近35吨，利用原有屋面无法固定，所以必须重新浇筑混凝土梁，预埋埋件才能固定。因此设计小组商议决定将原有屋面整体揭除，重新浇筑梁板。计算采用了中国建筑科学研究院编制的satwet三维空间结构计算软件
2、对加层加荷后结构整体计算。（计算时根据规范我们将混凝土和钢筋的强度乘以0.9的折减系数）。结果显示自震周期、层间位移均、底层柱轴压比均达不到设计要求，说明加层，加荷后建筑物整体的承载力，抗震能力不能满足要求，必须处理。因此对底层柱采用加大截面，外包钢处理，并在4.5米柱中部增植混凝土梁（原设计4.5米柱内侧无梁拉接），以此增加结构整体性。并将整体加固模型用三维空间结构软件分析计算，计算结果显示各项指标均满足设计要求。通过核算，本建筑物虽然局部加高了两层，附加设备荷载增大了，桩顶附加内力却没有显著的变化。工程小组分析，原有工程中附加设备荷载校大，受力分布点距离单柱较近，所以大部分荷载通过单柱传递
3、到基础上。新增两层后，附加设备荷载受力点进行了调整，改变了荷载分布状况、传力途径，使力均匀传递到周围的基础，所以桩顶附加外力没有显著变化。原有桩基础满足使用要求，不需要处理。总结分析结果确定了加层加固整体方案：1、 将原有屋面揭除，重新浇注梁板，预埋埋件。2、 从基础顶底起将底层柱截面加大，其余柱截面外包钢加固。整个工程采取减轻结构体系自重，加层不加荷的原则，采取相应措施。我们更换了墙体材料采用较轻的加气混凝土块砌筑，屋面采用轻钢屋面。新浇筑的混凝土，比原有混凝土高一个标号。二、 地基土的加固处理根据工艺要求，将在桩基础之间挖一条深3米宽一米的除灰混凝土水沟。桩中心间距6.6米，根据规范要求水
4、沟底部水平连线与桩顶侧壁连线必须小于土壤内摩擦角。而且本工程的桩是考虑桩侧壁摩擦阻力的，水沟的开挖必然影响到粉土对桩的摩擦力。考虑受水沟影响的此排桩所承担的轴力较小，水沟中心距桩中心距离满足3倍桩径要求，如果注意施工工艺，对桩周围土壤进行固化加固处理，可以开挖。针对水沟开挖设计了施工方案如下：首先我对受影响的桩基周围土壤进行加固处理。采用化学浆液注入法处理桩周围3米深度4.5米范围内地基。根据地质勘察报告，此区间内土壤为粉砂，所以采用水玻璃系或硅酸钠化学浆液注入土壤中，化学反应形成硅酸凝胶，短期内土壤强度可以达到1-1.4兆帕，且具有不透水性。水沟的施工采取垂直开挖，侧壁加固支护，分段开挖浇筑
5、，每段长度不大于2米。三、柱加固加层施工方法根据计算将底层边柱，原500500柱加大为800800.柱采用湿式包角钢加固法，加固配筋见1-1剖面图。施工方法：（1） 先将有裂缝部位和酥松混凝土剔除，抹成原形，不需剔除的柱表面应先凿毛增糙，四角磨出圆角，并用钢丝刷刷毛，用压缩空气吹净，然后在处理好的原有柱外表面涂刷结合界面剂。（2） 绑扎新钢筋，浇注混凝土。（3）（4）（5） .柱四角外包756角钢，角钢之间用756钢板连接，沿柱纵向间距750mm加固处理。为了加层并重新浇筑挂设备的大梁，没有采取一般混凝土结构的加层法，将屋盖揭除植筋柱加高，而是从顶层柱中部计算弯距最小处截断。为了使减小施工对原
6、有柱强度产生的不利影响，将所以加高柱分三批从不同地方截断加高，柱截断时采用无损静力机械截断。新老柱混凝土浇注前，界面用钢丝刷刷毛，用压缩空气吹净，然后涂刷界面结合剂。钢筋连接采用与原有钢筋直径相同的钢筋机械挤压套筒连接，满足接头错开的要求。混凝土浇注完毕后，柱相应外包750mm长，10mm厚钢板加固处理。这种方法可以有效的提高截断处混凝土柱抗剪切力。在整个加固，加层工程施工前，必须拆除所以墙体，设备，和屋盖。这样可以减轻结构自身重力。我们的设计思想是揭除屋盖梁板卸载柱加固加层轻屋盖代换。通过此项工程，设计小组在加层加固方面做了一些有益的探索。总结混凝土结构加层加固我们认为：1、加层工程必须仔细核算原有建筑物的地基，主体结构才能实施。2、旧有建筑物，通过先进的设计计算理论，有效改变力的传递体系，减轻结构自重，采用轻质高强材料可以为加层创造实施的可能性。3、在混凝土结构加固工程中，尽可能使新增结构和原混凝土结构融为一体，共同发挥作用。4、结构的保护性拆除是改造工程的难点，风险极大，需反复斟酌设计和施工方案，综合运用现场一切手段，如动态监测、临时支撑等技术措施，避免突然加载和卸荷冲击结构。
