杭州某加固工程项目探讨研究

王宇纬， 陈繁荣， 林孝和， 文仕强

(1. 中国联合工程公司，浙江杭州 310000； 2. 中建三局集团有限公司成都分公司，四川成都 610000)



杭州某加固工程项目探讨研究

王宇纬1， 陈繁荣1， 林孝和1， 文仕强2

(1. 中国联合工程公司，浙江杭州 310000； 2. 中建三局集团有限公司成都分公司，四川成都 610000)

【摘要】文章介绍了杭州某项目加固改造实例，对原结构和现结构进行了结构分析计算，利用加大截面加固法对结构部分梁进行了加固设计，供结构工程师参考。

【关键词】加大截面加固法；体系加固法；加固改造

随着经济的不断发展，中国建筑工程规模突飞猛进，在过去的三十多年里，大量的建筑拔地而起。在这些建筑拔地而起的同时，很多建筑物由于功能的改变需要加固改造，这些对传统结构工程师提出了较高要求。现有加固技术主要分为两大类，第一类为体系加固方法，第二类构件加固方法。本文结合工程实例对相关的加固技术进行介绍分析，供广大工程技术人员参考。

1项目概况

本项目位于浙江杭州市下沙区，于2012年建成，地下1层，地上4层，为框架结构，抗震设防烈度为6级，框架抗震等级为三级，场地类别为三类。根据建筑功能改变，结构体系需要改变，需新增构件，从而形成新的体系。项目变更后建筑第三层平面布置见图1。

图1　项目变更后第三层建筑平面

从图1中可以看到，变更后建筑物第三层为电影院。第三层层高为10.55 m，原结构第四层需改造为电影院上空，屋面层对应电影院区域不再覆土。由于电影院对净空要求比较高，原本三层和四层两层商店改造为一层，在原结构基础上需要凿除第四层相关区域的梁板柱，从而为电影院创造条件。由于变更后电影院两个柱子(图2(b)所示需改造柱子)不再通到屋面层，原屋面层相应结构梁跨度相应增加，为16.8 m，结构梁需进行加固设计，本文着重介绍屋面层梁的加固方法。

经过查阅项目原设计图纸及施工单位的施工资料，根据现场检测结果和建筑需要，对结构进行分析。现第三、屋面层局部结构平面布置如图2所示。其中第四层为电影院上空，本文省略。

2加固方法选择

由于柱子的取消，梁的跨度加大，需要增加梁的承载能力，可考虑多种方案。

(1)方案一：考虑外贴型钢法。让新增的型钢和被加固的构件共同作用形成一个受力体系，以增强被加固构件的抗弯能力和抗剪能力，从而进一步提高结构的安全度。本法施工方便，现场工作少，工期较短，对原建筑结构的自重、外观、截面面积、净空无明显影响，能够有效提高混凝土结构构件的强度、刚度和承载能力。其缺点是加固施工对粘贴钢板这一环节要求严格，粘贴时所用结构胶要求强度高、粘接力强、弹性模量高，后期需定时维护，后期维护费用较大。由于电影院对工程质量要求较为严格，无法满足结构构件定期维护这一安全措施，本方案予以排除。

(2)方案二：考虑增大截面法。增大截面法作为一种经典的建筑物加固技术，借助建筑物的构件外表面增大其截面面积，从而增加建筑构件的承载能力和整体刚度。本方法我国有长期的使用经验，施工简单，适应性强。它的缺点是施工期长，构件尺寸的增大可能会影响建筑使用功能。

由上分析可知，本项目需加固梁较为适合采用增大截面法来加固，业主单位也较为认可这个方案。但是由于本项目电影院对净空有较高要求，不允许结构梁往下加大截面，经过多方考虑，决定将在z1和z2、z3和z4(图2(b))之间设置新增梁，在抽掉柱子的地方3 m范围内考虑外包梁，在z1、z2、z3、z4上设置小柱墩。

(b)屋面层局部结构平面图2　局部结构平面

此法较为安全可靠，由新增梁承受了屋面荷载，由外包梁充当了被抽掉柱子的作用，同时考虑到实际功能需要的同时利用了原有有价值的结构构件，避免了一些不必要的拆除，需拆除部位少，施工难度降低。本工程采用方案二进行加固。

3结构计算分析

按照现使用功能要求建立PKPM模型，计算图2(b)屋面层新增梁和外包梁所需配筋，考虑到新增梁在z1、z2、z3和z4处有小柱墩支撑，为铰接连接。新增梁截面考虑为500 mm×1 600 mm，抽掉其中柱子，其余构件不变。可以从pkpm计算中看到，新增梁在抽掉柱子处梁底所需最大配筋为101 cm2，在柱墩处梁面钢筋为20 cm2。新增梁在配足钢筋后符合现结构的要求。

根据以上计算分析及文献[1]、文献[2]相应规定，图2(b)屋面层局部部位加固施工见图3。

(a)屋面层局部放大处结构

(b)大样1

(c)大样2图3　屋面层局部放大处结构

4结束语

本文就某具体工程实例介绍分析了体系加固法和构件加固法，主要对屋面层梁进行了加固。介绍了外贴型钢法和加大截面法的适用性，确定了加大截面法作为本工程的加固方法，通过PKPM软件，对新增梁的配筋进行分析计算，最后确定了加固的具体方法。可以看到在加固设计中需要具体问题具体分析，本工程选取的方法具有较高的经济性和便捷性，得到了业主单位的高度认可。

参考文献

[1]GB 50367-2006 混凝土结构加固设计规范[S].

[2]中国建筑标准设计研究院.建筑结构加固施工图设计表示方法 建筑结构加固施工图设计深度图样(2008年合订本)[M].北京:中国建筑工业出版社，2008.

[作者简介]王宇纬(1989～)，男，硕士研究生，助理工程师；陈繁荣，男，高级工程师；林孝和，男，工程师；文仕强，男，助理工程师。

【中图分类号】TU746.3

【文献标志码】B

[定稿日期]2015-11-04