框架結(jié)構(gòu)加層施工技術(shù)

框架結(jié)構(gòu)加層施工技術(shù)摘要：加層改造對(duì)緩解城市建設(shè)用地緊張，改善生產(chǎn)、居住條件，加快城區(qū)改造都具有現(xiàn)實(shí)意義，是適合我國(guó)國(guó)情和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的一項(xiàng)利國(guó)利民的技術(shù)政策。本文結(jié)合房屋加層工程的技術(shù)方案，介紹了輕鋼直接加層施工中新舊結(jié)構(gòu)之間的連接、柱腳節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施、施工技術(shù)要求等方面，并提出了施工結(jié)論，證明了該加層工程施工中沒有對(duì)使用造成不利影響，保證了正常使用。關(guān)鍵詞：房屋建筑；框架結(jié)構(gòu)；頂部加層；防護(hù)措施隨著城市建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，舊有建筑的使用功能已不能滿足日益發(fā)展的需要，為提升房屋的功能，業(yè)主通?？紤]在原有建筑上加層。近年來，既有房屋加層改造以其獨(dú)特的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)贏得了人們的青睞，成為既有房屋維修改造中占比例很大的一塊，在舊建筑物上加層，可增加建筑面積、節(jié)約投資和材料，又可避免拆遷等繁雜瑣事，還可節(jié)約各項(xiàng)公共生活設(shè)備和市政設(shè)施，一舉多得。1加層技術(shù)方案某單位辦公樓，四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外隔墻均為加氣混凝土塊砌體墻。底層為對(duì)外的營(yíng)業(yè)用房，底層層高為4.2m，二至四層為辦公用房，層高3.0m，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。該工程處于7度抗震設(shè)防區(qū)。由于原建筑已不能滿足使用要求，須在原結(jié)構(gòu)正常使用的條件下，直接增加一層，作為會(huì)議、娛樂等多功能活動(dòng)場(chǎng)所。采用了如下加層方案和技術(shù)措施：設(shè)計(jì)時(shí)首先按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方式加一層進(jìn)行承載力驗(yàn)算，但地基和部分框架柱承載力不滿足；然后按照鋼結(jié)構(gòu)形式加層驗(yàn)算，承載力滿足，不需對(duì)原有結(jié)構(gòu)加固。綜合考慮結(jié)構(gòu)的整體性、承載力及施工要求，決定加層采用輕鋼結(jié)構(gòu)。為減輕原建筑的負(fù)重，新增層的主體結(jié)構(gòu)采用等截面門式剛架，梁柱采用H型鋼，檁條為C型鋼，屋面板及墻面板采用雙層彩色壓型鋼板，新增加的輕鋼結(jié)構(gòu)自重約0.2KN//，并且通過驗(yàn)算分析滿足結(jié)構(gòu)要求。結(jié)合樓房的改造，設(shè)計(jì)加層時(shí)，在與原建筑物保持協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，將原來外墻開小窗的改開大窗。對(duì)于原有屋面，把原隔熱層清除干凈，排水坡采用C10爐渣輕質(zhì)混凝土找平，以減輕下部結(jié)構(gòu)的荷載。2門式剛架柱腳節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造新、舊結(jié)構(gòu)之間的連接是加層工程與一般建筑工程相區(qū)別的顯著標(biāo)志之一，既要保證原結(jié)構(gòu)的受力功能，又要使新、舊結(jié)構(gòu)的連接牢固可靠、確保質(zhì)量。施工時(shí)應(yīng)避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成損傷，所有穿過原構(gòu)件的孔洞均應(yīng)采用機(jī)械鉆孔，鉆孔前應(yīng)先用紅外線鋼筋測(cè)定儀探出鋼筋位置。還要考慮施工的可操作性。為利于加層后整體結(jié)構(gòu)抗震，保證結(jié)構(gòu)整體性，新舊結(jié)構(gòu)的連接（即柱腳節(jié)點(diǎn)）能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求是鋼結(jié)構(gòu)加層工程成敗的關(guān)鍵。因此在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)上接建鋼結(jié)構(gòu)，新加層柱腳與原結(jié)構(gòu)的連接是設(shè)計(jì)、施工的關(guān)鍵和難點(diǎn)。新舊部分連接必須可靠，保證水平力的傳遞。尤其對(duì)于有抗震設(shè)防要求的地區(qū)，連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用剛接形式，方能控制鋼結(jié)構(gòu)層的水平位移并保證其承擔(dān)柱底彎矩。1）采用“直接鉆孔連接法”。即在已有框架柱頭上直接鉆孔，在每個(gè)混凝土柱頂鉆4個(gè)035的孔，孔深420mm，插入饑0螺栓，用結(jié)構(gòu)膠灌孔與底板連接，結(jié)構(gòu)膠硬化后安裝鋼柱，鋼柱再與底板螺栓連接，中間以50mm厚細(xì)石混凝土填實(shí)，見圖1。（2）采用“柱主筋直接連接法”有些鋼筋混凝土框架柱的配筋較多，無法成孔，不能采用“直接鉆孔連接法”，可采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接方法，即在柱內(nèi)選位置合適的主筋加熱調(diào)直后，反投到底板上開孔塞焊，柱頂鋪細(xì)石混凝土找平，鋼柱與底板螺栓連接，見圖2所示。本工程頂層結(jié)構(gòu)的梁、板、柱都是現(xiàn)澆鋼筋混凝土，施工中無法鉆入成孔，柱截面除8根025柱主筋按構(gòu)造彎在柱頂外，還有樓板雙向012分布筋及縱橫交叉的022的大梁主筋，若盲目鉆孔，極易斷掉受力主筋，成孔率很低，也會(huì)極大地削弱柱頂混凝土強(qiáng)度，新、舊柱的連接質(zhì)量難以保證。最后決定采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接方案，即先鑿去原柱頂保護(hù)層露出柱筋，選4根位置合適的柱主筋加熱調(diào)直，主筋位置反投到底板上開孔，柱頂清理干凈，洗凈后鋪放附加鋼筋網(wǎng)與原柱筋焊接。再澆筑C20細(xì)石混凝土，比設(shè)計(jì)厚10?20mm，然后套上底板，用水準(zhǔn)儀、水平尺和橡皮錘找平，調(diào)準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)焊底板，待混凝土終凝后，將底板與主筋剖口焊接，既可保證鋼柱的可靠性連接，又加強(qiáng)了原混凝土柱主筋的錨固。3鋼柱及鋼梁的安裝為了保證總的進(jìn)度計(jì)劃要求，鋼柱、屋面鋼梁在工廠分段制作，然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件和輕鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，選用1臺(tái)16t汽車吊承擔(dān)鋼柱、鋼梁的吊裝，另選2臺(tái)8t汽車吊作輔機(jī)，用于構(gòu)件拼裝和二次搬運(yùn)。因鋼梁翼板和腹板較薄，安裝位置高，易產(chǎn)生平面彎曲變形，因此先在地面上豎起鋼梁作立式拼裝（避免平躺拼裝后豎立過程中產(chǎn)生彎曲變形），拼裝后再進(jìn)行吊運(yùn)組裝。鋼柱具有板薄、易彎曲等特點(diǎn)，柱的穩(wěn)定主要依靠柱與柱之間布置較為密集的C型檁條和拉條來加強(qiáng)。因此用1臺(tái)汽車吊將鋼柱吊運(yùn)至樓頂與基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓固定，另1臺(tái)汽車吊吊裝C型檁條與鋼柱固定牢固，然后吊裝鋼梁與鋼柱進(jìn)行連接。等兩棉鋼梁拼接完成，立即用C型檁條固定，依次類推，直至鋼柱與鋼梁及檁條全部拼接安裝完畢。4施工期間防水措施在原建筑物上直接加層施工必然要全部或局部清除原防水層，一般加層又是在不搬遷、不停業(yè)的環(huán)境下施工，施工期間的防水問題就十分突出。本工程施工期間正趕上雨季，必須采取特殊的施工防水措施。測(cè)量放線找準(zhǔn)柱頂位置，首先找到原建筑物施工的坐標(biāo)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，然后與實(shí)物的位置、間距、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)校，兩者相符合時(shí)才可開鑿施工。拆除女兒墻，先在外墻柱頂部位局部鑿開1000x1000mm寬的面，鑿開后用刀割開三元乙丙防水層，外圍砌筑200mm高的防水沿，將三元乙丙四周折起砌入防水沿，頂部制作一個(gè)鋪彩條布的木框防水蓋，施工時(shí)打開防水蓋，下雨時(shí)及時(shí)蓋上。鋼柱底板焊接安裝結(jié)束后，柱坑內(nèi)抹一層10mm厚1：2.5水泥砂漿，再涂二遍水泥粉加YJ302防水劑，涂勻不留死角。柱子安裝后，坑內(nèi)雖然存水，但無一漏水。整體樓面的開鑿清除工作在加層樓面防水完成后進(jìn)行，雖然增大了施工難度，但使施工期間的防水問題得到有效地解決。輕鋼增層還應(yīng)注意增層外墻板與原房屋外墻的接縫問題。既要防水，也要協(xié)調(diào)美觀，因此，連接配件很關(guān)鍵。5施工期間對(duì)原建筑物的防護(hù)措施建筑物加層施工中，建設(shè)單位一般都向施工單位提出對(duì)原建筑物的防護(hù)問題，尤其對(duì)裝飾水平較高的大型賓館、辦公樓等更為重要，既要保質(zhì)按期地完成加層施工任務(wù)，又要保護(hù)原建筑物不受損害，與新建工程相比，增加了施工難度。應(yīng)合理安排施工流程，保證施工質(zhì)量。通常采用保護(hù)性拆除技術(shù)(這與破壞性拆除明顯不同)，它包括確定拆除方法；選擇合適的材料、拆除機(jī)械；制定切實(shí)可行的保護(hù)措施等綜合技術(shù)。拆除采用由上至下的方法，并根據(jù)原結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，把每一項(xiàng)具體拆除項(xiàng)目合理安排，確定拆除順序。加層施工現(xiàn)場(chǎng)在四層頂面，所有與原建筑物連接的拆除部位，邊拆除邊防護(hù)，保護(hù)好未拆除的各類管線接口。對(duì)不能移動(dòng)的排水口、通風(fēng)口等都進(jìn)行了特殊的防護(hù)。為保證房?jī)?nèi)工作人員及施工人員的安全，除搭設(shè)必要的水平防護(hù)棚、防護(hù)圍墻外，還應(yīng)盡量減少噪聲，控制塵土飛揚(yáng)，可以采用靜態(tài)破碎、局部風(fēng)鎬、人工剔鑿等方法。如剔鑿樓板構(gòu)造層、構(gòu)造柱和女兒墻時(shí)，為防止振壞混凝土樓板，禁止使用風(fēng)鎬和大錘，采用無振動(dòng)鉆孔作業(yè)，施工中雖然增大了工作量，但保護(hù)了建筑物原有裝修和結(jié)構(gòu)的正常使用，從整體工程造價(jià)上看，經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。在整個(gè)施工過程中應(yīng)采取可靠的支撐措施，加固改造施工應(yīng)遵守有關(guān)加固技術(shù)規(guī)范。6結(jié)論該加層工程施工中沒有對(duì)使用造成不利影響，保證了正常使用。輕鋼結(jié)構(gòu)加層施工方便，無需腳手架和大