1 工程概況及改造原因

廈門億寶大廈位于廈門開元區(qū)湖濱南路328號，是一幢高層綜合樓。該大廈共25層，裙房一層到三層為商場和倉庫，主樓為辦公和住宅用。有層地下室作為地下車庫、動力中心兼作民防工程。地下室底板標高為-5.70m，一層地面結(jié)構(gòu)面標高為-0.40m，上面覆蓋220mm厚回填土，澆筑80mm厚C20混凝土墊層，二層板面標高為4.45m，地下室頂板厚200mm，一層板厚100mm，門廳結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。



2 設(shè)計方案

2.1 設(shè)計方案的選定

由于整幢大廈已經(jīng)處于裝修收尾階段，各種上部荷載和應(yīng)力應(yīng)變已經(jīng)基本形成，而且有2、3層上部傳遞下來的集中荷載，這就要求設(shè)計過程中不但要考慮承載力而且對位移變形的控制還要進行嚴密的計算。

經(jīng)過現(xiàn)場的勘察和對原設(shè)計數(shù)據(jù)的分析計算，設(shè)計院提出兩套改造加固方案。其中一套是采用鋼結(jié)構(gòu)對其加固，另外一套方案是采用增加鋼筋混凝土梁對其加固。經(jīng)過設(shè)計、抗震、建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站和施工等單位技術(shù)部門的研究討論，最后決定采用增加鋼混凝土梁進行改造加固。

2.2 改造加固平水面布置和依據(jù)

改造后平面布置圖見圖2。



圖2 改造后平面布置圖

地下室采用斜三角形支撐是為了使上部的力通過支撐傳遞到原有基礎(chǔ)的樁承臺上。新增加柱是為了與原有門廳外柱對稱，最主要是減少新增加梁的跨度。

2.3 改造的設(shè)計數(shù)據(jù)和具體要求

新增加L-1斷面為1100×1400，斷面大樣如圖3、4所示。新增加XJZ斷面為400×1100。



圖3 L—1短跨斷面



圖4 L—1跨中斷面

所有混凝土標號均為C40，其中地下室三角形支撐部分要求S8級抗?jié)B。加水泥用量8%的AEA混凝土膨脹劑，新增加梁L-1也加8%的AEA。

新增加梁與原有柱采用喜利得HY-150植筋膠進行植筋錨固，φ25鋼筋錨固深度為380mm，植筋孔直徑為φ32mm，φ16鋼筋錨固深度為216mm，植筋孔直徑為φ22mm。



3 改造施工及技術(shù)保證

3.1 臨時支撐的設(shè)計

根據(jù)新增加的L-1梁斷面較大，在施工中鋼筋要穿過原有結(jié)構(gòu)的梁，所以有8個梁頭要在施工中被破壞。為保證結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全。根據(jù)設(shè)計院提供的數(shù)據(jù)，對要破壞梁頭的梁采用鋼管柱進行支撐加固。具體布置和鋼管柱的型號如圖5所示。同時還進行臨時線形支撐的搭設(shè)。



結(jié)合現(xiàn)場實際情況和工期要求，我們采用空壓機帶動風鎬進行鑿除。先進行放線，再用手動砂輪切割機將混凝土切15~20mm深（以不切到鋼筋為宜），然后再用風鎬逐步鑿除。

3.3 Hilti HIT-HY150植筋

3.3.1 鉆植筋孔

最初考慮到電錘的鉆孔難度大，擬采用金鋼取孔，但采用金剛?cè)】子锌赡苋嘣薪Y(jié)構(gòu)主筋，而且不能保證孔的表面有足夠的粗糙度，最后還是采用電錘鉆孔，在原有結(jié)構(gòu)主筋位置適當調(diào)整鉆孔位置。

3.3.2 清洗植筋孔

植筋孔成型達到設(shè)計深度后，由于是水平成孔，所以用清水將孔內(nèi)的灰塵清洗干凈，并讓其自然干燥。

3.3.3 注射粘結(jié)劑插入鋼筋

將罐裝膠安在分配器中，從孔的底部開始注射以確保完全填充。在插入鋼筋時應(yīng)有一些膠資助溢出。注射膠量一般以填滿孔的2/3為宜。然后勻速旋轉(zhuǎn)鋼筋插入孔內(nèi)。注射量的計算公式一般為V=L_b,inst×（D²-φ²）/1000（其中V為注射量單位為ml，L_b,inst為錨固安裝長度單位為mm，D為孔的直徑單位為mm，φ為鋼筋的公稱直徑單位為mm）。

3.3.4 固化

該產(chǎn)品的固化時間與施工時的施工溫度直接相關(guān)。對應(yīng)關(guān)系如下：

20℃膠凝時間為6min，固化時間為50min。30℃膠凝時間為4min，固化時間為40min。

3.3.5 植筋拉拔試驗

植筋的效果直接影響到改造工程的成功與否，由于我公司第一次使用喜利得HY-150植筋膠，所以對所植的97根φ25鋼筋按不小于3%的數(shù)量隨機抽取了3根進行測試，實際測試數(shù)據(jù)如下表：

測試數(shù)據(jù) 表1

見表

3.4 臨時支撐施工安裝

3.4.1 線形支撐的搭設(shè)

為保證支撐的受力均衡在支撐架的頂部用可調(diào)節(jié)頂托來調(diào)節(jié)。

3.4.2 臨時鋼管支撐的安裝

臨時鋼管支撐根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行編號，然后根據(jù)編號量出實際加工長度，由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)公司加工制作，運到現(xiàn)場安裝。加工時應(yīng)確保鋼管的壁厚和材質(zhì)是否符合設(shè)計要求。

安裝時為確保鋼管支撐的垂直度，安裝現(xiàn)場架設(shè)兩臺經(jīng)緯儀進行垂直度控制。使其安裝垂直度偏差控制在H/1000以內(nèi)。鋼管支撐安裝校正固定后，再用高效無收縮灌漿料將底座灌密實。

3.5 新增加L-1混凝土澆筑施工

根據(jù)是設(shè)計要求，混凝土的強度為C40，采用粒徑小于20mm的硬質(zhì)花鋼巖石子、中砂、P0.42.5水泥。上于新增加梁呈“凹”狀，存在與原有梁和板的結(jié)合問題，所以在混凝土中摻入水泥用量8%的AEA混凝土膨脹劑。由于澆筑時鋼筋較密，考慮到施工速度較慢，為避免出現(xiàn)施工冷縫，所以在配料時將初凝時間調(diào)整為6小時。

為確保混凝土的攪拌質(zhì)量，混凝土采用商品混凝土。由于該工程的外裝修已經(jīng)完成，混凝土必須從二層樓面下料，所以混凝土的垂直運輸機具選用M32-4型汽車臂泵從二層窗戶直接將混凝土送到下料口。

在架設(shè)模板時每隔1500mm左右開一個振搗口。待L-1下部混凝土振搗密實后再用模板封閉。同時在澆筑過程中也可以從門子洞觀察混凝土密實情況。

由于混凝土體積較大，而且加入了混凝土膨脹劑，考慮到梁面是垂直的，有用麻袋包裹養(yǎng)護不能使麻袋完全貼在混凝土面上，故養(yǎng)護時我們采用24小時不間斷淋水養(yǎng)護。具體方法就是沿梁兩側(cè)的上部各敷設(shè)一根φ15的PVC管，在管上均勻鉆小孔，然后接上自來水管。將自來水開到適當大小即可。養(yǎng)護不少于14天。



3.6.1 柱子拆除施工

柱子的拆除工作是檢驗整個改建工程的關(guān)鍵一環(huán)。為便于沉降觀測，拆除按以下步驟進行：搭操作架——在L-1梁底與柱子相交位置用金鋼取孔將柱子切斷，使柱子與L-1脫離開——再用空壓機帶動風鎬對余下部分柱子進行破壞性拆除。

3.6.2 柱子拆除過程中梁的變形觀測

在拆除柱子前在L-1上固定模板的對拉螺桿上焊接鋼管，并在鋼管適當位置綁上一段鋼卷尺（制作簡易花桿）。

梁的沉降變形采用DS-2水準儀加測微器進行觀測。并做好原始的觀測記錄。

3.6.3 質(zhì)量保證

為確保工程質(zhì)量，本工程所有原材料必須按規(guī)定進行抽樣送檢。施工時嚴格按施工及驗收規(guī)范要求進行施工。所有施工用的砼均采用商品砼澆筑。

在澆筑混凝土時做三組試塊，其中兩組在現(xiàn)場同條件養(yǎng)護。一組測7天強度，一組測14天強度作為拆除/軸柱子的依據(jù)。另外一組送廈門市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗室進行標準養(yǎng)護。

3.6.4 安全保證

施工過程中給所有施工人員（包括負責具體操作的班組人員）進行全面詳細的技術(shù)、安全交底，讓所有施工人員了解整個改造工程的工程情況，讓所有參與施工的人員做到心中有數(shù)。針對可能發(fā)生的安全隱患提前討論，并制定切實可行的預(yù)防措施（如針對在鑿除原有梁和柱的砼的時候有可能由于下部結(jié)構(gòu)破壞影響上部結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)及安全性，我們提前從路橋公司租借來大型專用可調(diào)支座和支撐桿件備用。并在砼鑿除施工過程中派人24小時對上部結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測。）

對改造的施工現(xiàn)場進行全封閉施工，禁止任何與施工無關(guān)人員進入作業(yè)區(qū)。班組每天進入施工現(xiàn)場都進行班前安全教育，杜絕了一切違章作業(yè)和違章指揮。由于施工屬于高空作業(yè)，所有操作人員上架必須佩帶安全帶進行施工。在進行植筋的施工過程中所有操作人員全部佩戴防護眼鏡和口罩，并戴橡膠防護手套進行操作，防止植筋膠濺出傷人?，F(xiàn)場管理人員隨時檢查臨時鋼管、鋼柱支撐和安全防護設(shè)施的穩(wěn)定性和可靠性，及時糾正工人的違章作業(yè)和處理各種不安全隱患。以確保安全施工的萬無一失。

4 結(jié)束語

該改建加固工程現(xiàn)已經(jīng)竣工并交付建設(shè)單位進行二次裝修。當我們在施工完后再回過頭去看時，總有一種成就感。雖然該工程工程量不大，但它對施工質(zhì)量和施工安全的要求不亞于一幢高層建筑物。而且運用了植筋錨固等新型施工技術(shù)。在該工程植筋錨固技術(shù)的應(yīng)用成功，為我們今后在施工類似工程積累了施工經(jīng)驗。 (周浪)