某排架结构厂房加固改造设计及施工概述

张海滨

（中航长沙设计研究院有限公司，湖南长沙 410014）

1 工程概况

某厂房位于江苏省南京市，采用钢筋混凝土排架结构，屋面采用预应力混凝土大型屋面板，厂房柱距6.0m，跨度12.0m（4连跨），柱顶标高6.0m，建筑面积1005m2，建于1967年，为苏联专家援建，具有历史保护价值，政府不准拆除，现接近使用年限，为满足使用单位继续使用的要求，对其进行加固改造设计。

南京地区自然条件：基本风压0.35kN/m2（50年一遇），基本雪压0.50kN/m2（100年一遇），地面粗造度类别：B类。

南京地区抗震设防烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度0.15g，地震分组：第一组，场地类别：II类，建筑抗震设防类别：标准设防类。建筑结构安全等级：二级。加固改造设计使年限30年。

2 加固改造设计

2015年4月，建设方委托南京工业大学专业检测鉴定公司对该厂房进行检测鉴定，根据检测鉴定报告，该厂房评定等级为C级，需进行加固后方能继续使用。根据原设计图纸及检测报告，原钢筋混凝土排架柱截面尺寸为300mm×400mm，屋面薄腹梁截面尺寸200mm×1200mm，混凝土抗压强度11.9MPa（检测数值），相应于现在混凝土强度等级C20，经验算，不满足承载力要求。原围护墙砖及砂浆强度等级有所降低，原钢筋砖过梁不满足承载力要求。根据检测报告并结合实际情况采取如下加固方案：将其屋顶拆除更换为钢梁压型钢板轻钢屋面，原混凝土排架柱采用增大截面法加固，围护墙墙顶增加钢筋混凝土圈梁，窗户两侧增加钢筋混凝土构造柱，门窗洞口过梁采用角钢加固。

2.1 钢筋混凝土排架柱加固

本工程钢筋混凝土排架柱采用增大截面法进行加固，将柱截面尺寸每边加宽100mm，即由300mm×400mm增大至500mm×600mm，柱底纵向钢筋采用植筋植入原基础内，新浇筑混凝土截面尺寸较小，无法确保混凝土能振捣密实，故采用自密实混凝土，确保混凝土浇筑质量。设计计算时不考虑原混凝土内钢筋的有利作用，将计算配筋全部配于新浇筑的混凝土内，以满足柱承载力要求。中柱及边柱加固大样如图1所示。

图1 排架柱加固

2.2 屋盖改造设计

将原混凝土屋面梁、大型屋面板拆除，更换为钢梁+压型钢板轻钢屋面，根据计算结果，钢梁截面尺寸 H350×200×6×8（Q235B，焊接H型钢），屋面檩条采用Z型连续檩条Z180×70×20×2.5（Q235B）。

钢梁与混凝土柱采用铰接连接，柱顶设预埋锚栓，边柱采用2M24锚栓，中柱采用4M24锚栓，因M24锚栓锚固长度600mm，而在原混凝土柱内钻孔600mm深，施工困难，将柱顶混凝土凿除600mm，锚栓锚入新浇筑的自密实混凝土内。

2.3 围护墙加固

原厂房围护墙为370墙，高8.0m，根据检测结果，砖及砂浆强度均降低，墙体承载力不满足要求，加固砖墙，窗户两边增设钢筋混凝土构造柱及窗台，墙顶增设钢筋混凝土圈梁压顶，墙体采用钢丝网砂浆粉刷，原门窗洞口过梁为钢筋砖过梁，并且钢筋裸露，锈蚀严重，现采用角钢加固，如图2所示。

图2 砖墙过梁加固大样

3 主要构造措施

（1）特殊材料选用：排架柱加大截面采用C30自密实混凝土，构造柱、圈梁等其他构件采用C30普通混凝土；钢筋植筋采用A级植筋胶；裂缝或砖墙修补砂浆采用高强抗裂砂浆，黏结强度M30。

（2）植筋要求：钢筋植筋锚固部位的原构件不得有局部缺陷，植筋锚固长度应满足规范要求，钻孔内粉尘应清除干净。

（3）防火除锈：为保证钢结构的耐久性，对新更换的屋面钢梁进行除锈，除锈等级Sa2.5级，底漆油膜厚度40μm，中间漆油膜厚度60μm，面漆油膜厚度40μm，屋顶钢梁耐火极限1.0h，采用超薄型防火涂料。

4 施工概述

本工程2015年4月开始完成全套施工图，2015年11月开始施工，拆除屋顶构件时采用汽车式吊车进行拆卸，以避免损坏保留构件，局部小构件采用小锤轻敲或无振动机械切割。

（1）排架柱加固施工，加固施工前凿除粉刷层，并对原混凝土柱表面进行凿毛处理，清洗干净，洒水湿润，刷一遍素水泥浆，如图3所示。

（2）砖墙过梁加固，砖墙洞口过梁加固步骤：增加临时支撑，凿除砖墙表面抹灰及加固角钢支撑段砌体水平灰缝，清除干净，采用水泥胶泥将砖缝填满，嵌入加固角钢，压紧，将缀条与角钢焊接，静置1—2d，拆除临时支撑。

（3）屋面钢梁吊装，本工程采用汽车吊首先吊装柱顶连续梁部分，待该梁安装固定后再吊装柱与柱之间的钢梁连接，如图4所示。

5 结论

本工程根据检测鉴定报告及原施工图，对排架结构厂房加固改造，更换钢屋顶，增加截面法加固排架柱，角钢加固砖墙过梁，通过加固改造，满足建筑结构安全，同时达到建筑继续使用功能的要求，目前工程已完成施工，状况良好，为该类工程的设计及施工提供参考。

图3 柱加固植筋

图4 屋顶钢梁吊装