某學生宿舍加固改造設計與施工論文

摘 要:結合某學校一學生宿舍的加固改造實例,介紹利用預應力拉桿對磚混結構房屋進行“捆綁式”改造加固的方案,重點介紹其施工注意事項,為今後同類房屋加固改造工程積累了一定經驗。

關鍵詞:改造加固,預應力拉桿,構造柱

隨着社會的發展及生活水平的提高,人們對房屋使用功能的要求越來越高,某些已建房屋的性能如:跨度、開間及裝修水平等已不能滿足現代生活的要求,個別建築物的抗震性能也亟待提高。有鑑於此,在不遠的將來,將有大量已建房屋需要進行工程改造、加固。捆綁式加固法是從房屋外面設置構造柱、圈樑(或混凝土小框架)及縱橫拉桿,將房屋相關結構捆綁拉結成一體,以達到增強房屋整體性,改善結構破壞形態及增大結構延性的目的,適用於地震設防地區房屋的抗震加固及某些功能性房屋改造[1]。下面結合某學校一學生宿舍的加固改造實例,介紹改造加固方案及施工注意事項。

1 工程概況

房屋原結構平面佈置示意圖如圖1所示。原房屋為磚混結構,牆體採用Mu15,Mu10配合M7. 5,M5. 0混合砂漿,預製混凝土樓板。共8層,佈置較為簡陋,每層佈置有28個學生宿舍,兩個公用衞生間。2001年4月,為改善學生居住條件及加強房屋抗震性能,決定對房屋進行改造加固。

2 改造加固方案

改造加固後結構平面佈置如圖2所示。改造後,原來的公共衞生間改為宿舍,每個學生宿舍均配有生活陽台(含獨立的衞生間),居住環境得到改善。新加的陽台部分結構相當於混凝土框架(柱、樑板),並採用預應力拉桿將新加的兩部分“框架”及原有建築三個部分“捆綁拉結”在一起,增強房屋的整體性能,改善結構破壞形態及增大結構延性[2-4]。

3 施工注意事項

1)外加框架柱應與牆體有可靠連接,宜在樓層1/3和1/2層高處同時設置拉結鋼筋和銷鍵與牆體連接,亦可沿牆體高度每隔500 mm左右設置膨脹螺栓、壓漿錨杆或錨筋與牆體連接。

2)外加框架柱設置單獨的基礎,埋深與原外牆基礎相同;外牆基礎埋深超過1. 5 m時,外加柱基緊貼橫牆佈置;其一端應錨在外加柱內,另一端錨入橫牆的孔洞內;孔洞尺寸宜採用120 mm×120 mm,拉結鋼筋的`錨固長度不小於其直徑的15倍,並用混凝土填實。

3)預應力拉桿的施工是保證整個工程質量的關鍵環節。拉桿採用冷拉Ⅱ級(原)鋼筋製作,直徑為20 mm,屈服強度標準值fpyk=450 N/mm2。拉桿必須先對焊後冷拉,以保證冷拉效果並檢驗對焊接頭質量。拉桿位置:一般距原有橫牆水平距離50 mm,距樓板底豎向距離100mm,並保持同一根拉桿在牆、樑上的預留孔標高一致,以免影響後續工序如穿筋、張拉工作的順利進行。在施工新加建築前,應在拉桿穿過的縱向牆上鑿出100×100的孔洞,並與預施工的樑預留孔標高校對,發現問題應及時協調。張拉控制應力σcon=0. 50fpyk,不進行超張拉。張拉時混凝土應達到100%設計強度。張拉採用張拉應力控制為主,同時用伸長值進行校核。理論伸長值為20. 5 mm,實測伸長值為20 mm~22 mm,符合規範要求。

4)為保證拉桿端部結構的局部承壓能力,端部加50×70×70墊板。

5)原有衞生間均改為宿舍,施工時應自上而下逐層拆除需改造的樓板和牆體,然後做基礎,並自底層起,砌築新牆體,逐層澆築新設的樓板。施工時嚴格按照施工順序進行,確保施工安全。

6)各層原有牆新開門窗洞口時,應在上方設槽鋼過樑。施工時先安放槽鋼過樑,再自上而下逐層鑿開門窗洞口。

7)張拉完成後,應對拉桿及兩端螺絲端杆錨具、墊板進行防鏽處理,可先除去浮鏽,塗刷防鏽漆兩道,然後用防火塗料塗刷兩道。兩端螺絲端杆錨具應用細石混凝土封堵。

8)構造柱做法:應先砌牆體並留馬牙槎,然後澆築混凝土。馬牙槎深60 mm,並沿牆高每500 mm設26. 5拉結筋,每邊伸入牆內1 000 mm,當牆長小於1 000 mm時,拉結筋應伸至牆端,以保證牆體與構造柱的整體性能,改善結構受力狀態。為加強構造柱與原有建築物牆體的連接,應在原牆體上沿柱高每隔1 000 mm剔打出深度為60 mm,高度為500 mm的馬牙槎,並清除乾淨原牆面上的抹灰層。

4 結語

房屋改造加固與一般新建房屋施工相比,有相通的地方,但也有自身的特點,有些方面的施工難度、技術含量還高過新建房屋施工。所以,對於房屋的加固改造還需不斷總結施工經驗,使其不斷髮展、完善。

　　參考文獻:

[1] 唐業清.建築物改造與病害處理[M].北京:中國建築工業出版社, 2000.

[2] CECS 25∶90,混凝土結構加固技術規範[S].

[3] GB 50367-2006,混凝土結構加固設計規範[S].

[4] 李晨光,劉 航,段建華,等.體外預應力結構技術與工程應用[M].北京:中國建築工業出版社, 2008.