关于改扩建工业厂房基础设计的探讨

魏俊

摘 要：文章介绍了改建厂房基础设计过程遇到的问题及注意事项，通过实际案例分析及具体施工改造措施的谈论，选取具体施工方案，并对施工过程中遇到的问题进行积极解决，为更好地实现工业厂房改扩建工程积累有益经验。

关键词：工业厂房；改扩建；基础设计

1 工业厂房改扩建内容及要求概述

1.1 改造内容

为满足新的使用需求，实际施工中工业厂房改扩建内容主要包括在厂房外贴建新的工业建筑厂房；根据生产产品的需要在厂房内增设空调系统，在原工程框架结构增设备用房；工业厂房内增设砖混结构房屋；工业附楼重新翻新装修、重做地面、房间空间重新改造、拆除非承重墙等施工操作。

1.2 改造注意事项

1.2.1 新老基础设计成一体施工实施方案。该方案具体做法是框架边柱内收、框架外挑。房屋空间内如果出现有框架柱，往往会影响使用与布局，因此，在实际施工时要尽量避免房间内有框架柱的出现，通过框架边柱内收、框架外挑的手法实现规避。

1.2.2 框架柱下做基础梁施工实施方案。此方案基本做法是通过框架柱下做基础梁，基础梁单面悬挑以支撑框架边柱。但此方案在遇到框架柱距较大时，往往并不实用，在实际施工过程中要具体考量框架的柱距。

1.2.3 构建混凝土墩施工实施方案。基本做法是在墙基内外分别构建一个混凝土墩，架基础梁抬框架边柱。此施工方案较为适用，但对施工改造厂房外部场地时空空间要求较大。在实际施工过程中，要综合考量厂房外部空地是否有其他建筑或植物（以数目居多），是否影响施工作业空间。

2 具体改扩建案例分析

2.1 改造工程概况

我们选取实际改建工程中的较为经典的旧工业厂房作为实际分析的案例，该厂房的具体情况为：50年代中期设计建造，整体由主厂房和副楼两部分组成。主城方是四联跨钢筋混凝土排架结构，副楼是混转结构，基础是钢筋混凝土独立柱基和砖砌大放脚条形基础。在柱基与条形基础下均作了1米后的比例为3：7的灰土处理，整个旧工厂场地全部为Ⅰ级非自重湿陷性黄土地质结构。

2.2 工程综合评估

通过实地工程及力学检测及综合评估，该老旧厂房因当时年代所迫，施工建筑材料及施工质量均存在不同程度的缺陷，综合评定该厂房的未来预计剩余使用年限约为20年，并且目前副楼可以承受的负重荷载每平方米不能超过1.5kN。参照原施工图纸，实地考察了当年施工过程中具体改动变动情况，为未来具体施工改造奠定了参照基础。

2.3 改造扩建目标

按照实际使用需求，该老旧厂房主房内要新增设空调系统（布线）与空调机房，空调机房设置在厂房顶端，采用单层钢筋混凝土框架结构；同时，副楼要进行重修装修，副楼地面进行重新处理。

2.4 主厂房施工实施方案确定

2.4.1 新增设空调系统与空调机房基础设计方案。结合旧厂房的实地情况（厂房外空间不足，新增机房跨度约为10米），综合考虑前述的框架边柱内收、框架外挑，框架柱下做基础梁，构建混凝土墩三种方案，采用方案一（新老厂房设计成一体）较为适宜。

2.4.2 基础做法。老厂房用比例为3：7的灰土对地基进行重新处理，使其承重能力达到每平米150kN的标准，具体操作过程中，原地基因使用年限较长已经沉降变形，因此，在具体施工过程中进行新老地基做在一起处理，并在新加基础上做3：7的灰土处理，基础设计过程中综合考虑墙体的载重负荷，对底面积进行适当放大，同时降低基地附加应力，新加基础的附加沉降变形很小，不会造成墙体的破裂或产生裂缝。基础施工做法及图纸如图1所示。

2.5 具体施工操作

（1）首先进行基础开挖工作，对地基进行处理，用比例为3：7灰土分层夯实直至达到基础底标高。（2）在新增设柱框的基础宽度范围内对圈梁开展加固施工操作，在工厂老墙上对应基柱基中间的位置凿开宽度为500毫米的洞，在基础圈梁和基础垫层之间用钢管顶紧，然后进行拆条基墙洞至柱基的宽度。加钢管支撑的目的为是避免墙体载重负荷墙洞两侧应力过于集中。钢管浇筑在混凝土基础中不取出。当柱基混凝土达到设计预期承载负荷强度后，柱基与基础圈梁间的空隙砌砖顶紧或用混凝土浇实。（3）施工注意事项。新基础设计要求。在新改造基础设计时，要将基础设计成长方形，要尽量减少对旧厂房原基础的开凿宽度，尽量做到减少对老基础开凿后上部墙体对洞两边墙基产生的附加应力，避免墙体出现裂缝或开裂。施工图纸要求。在施工图纸中必须要注明施工过程中的注意事项及施工关键点，通过施工图纸的重点关注点的标注，实现规避开凿老旧墙体时工程事故的发生。（4）施工效果评估。经过实际使用效果检验，在对该老旧厂房的改造后，没有出现墙体裂缝，整体施工效果很好，证明施工方案选取与施工具体措施是较为成功的。

2.6 原厂房副楼改造

2.6.1 减轻楼面载重负荷的构造。原老旧厂房副楼地面为60毫米厚的炉渣混凝土垫层，30毫米厚的水泥砂浆面层。本次改造时，将原副楼的地面垫层全部清除，改成地砖设计。考虑原老旧厂房副楼底层中掩埋的专业管线较多，并且仍需将众多管线掩埋在新的底层中，同时，考虑到楼面构造的承载负荷，经过研究商议对垫层进行其他材质的选取与铺设。具体为选择聚苯板挤塑板，既实现了减轻重量又能将线体掩埋的目的。

2.6.2 具体做法。将原有副楼垫层进行刮除，用水泥砂浆找平。铺设厚度约为50毫米的厚聚苯板，再做40厚细石混凝土，内配钢筋网，在面层铺设PVC地板。将专业管线掩埋在垫层中。

2.6.3 施工效果评估。铺设细石混凝土后，没有裂缝现象出现，同时，所用专业管线掩埋在垫层中，运行良好且美观整洁，PVC地板坚固有弹性。

2.7 整体施工技术总结

（1）改造工程要深入了解现场具体情况，通过实地考察并与原始施工图纸进行对比分析，找到当时具体施工过程中发生变动且并未体现在图纸中的施工部分，只有实地勘测掌握一手真实情况，才能为后续施工方案的确定奠定良好基础。（2）新旧基础一体设计施工做法。在地基承载能力可达到每平方米150kN时，且新增载重负荷不超过原老旧厂房房柱中负荷量，在没有吊车的情况下，新老基础设计成一体的做法是可行的，如果新增厂房内设有吊车，则做另行考虑。（3）可通过选择聚苯板挤塑板，既实现了减轻重量又能将线体掩埋的目的。但是，更好的建议是面对楼层地表垫层很厚，尽量不进行剔除操作，管线尽量设置在棚顶，通过吊顶进行掩埋操作，并可通过使用钢梁直接将吊顶支撑在棚顶墙面，实现对原有结构不产生影响的效果。

3 结束语

综上，该扩建工业厂房基础设计及施工，要结合老旧工程的具体情况，按照未来的使用需求，在三大改造方案中进行选择并修改，在原地基不受影响的情况下进行新的操作并加固，最终实现预期工程改造的效果。

参考文献

[1]付桂宏.改扩建工业厂房基础设计的探讨[J].建筑结构，2017（7）.