1、1结合某办公楼实例论顶部的加层技术与防护措施摘要:随着城市建设的发展和人民生活水平的提高,旧有建筑的使用功能已不能满足日益发展的需要,为提升房屋的功能,业主通常考虑在原有建筑上加层,本文就某办公楼为实例,探讨一下相关加层技术与防护措施,以期业内交流,共同探讨。 关键词:房屋建筑;框架结构;顶部加层;施工技术;防护措施 中图分类号: TU375.4 文献标识码: A 文章编号: 前言 近年来,既有房屋加层改造以其独特的技术经济优势赢得了人们的青睐,成为既有房屋维修改造中占比例很大的一块,在旧建筑物上加层,可增加建筑面积、节约投资和材料,又可避免拆迁等繁杂琐事,还可节约各项公共生活设备和市政设施,
2、一举多得。 1 加层技术方案 某单位办公楼,四层钢筋混凝土框架结构,内外隔墙均为加气混凝土块砌体墙。底层为对外的营业用房,底层层高为 4.2m,二至四层为办公用房,层高 3.0m,基础采用钢筋混凝土独立基础。该工程处于 7 度抗震设防区。由于原建筑已不能满足使用要求,须在原结构正常使用的条件下,直接增加一层,作为开会、娱乐等多功能活动场所。 采用了如下加层方案和技术措施: 设计时首先按照钢筋混凝土结构方式加一层进行承载力验算,但地2基和部分框架柱承载力不满足;然后按照钢结构形式加层验算,承载力满足,不需对原有结构加固。综合考虑结构的整体性、承载力及施工要求,决定加层采用轻钢结构。 (1)为减轻
3、原建筑的负重,新增层的主体结构采用等截面门式刚架,梁柱采用 H 型钢,檩条为 C 型钢,屋面板及墙面板采用双层彩色压型钢板,新增加的轻钢结构自重约 0.2kN/m2,并且通过验算分析满足结构要求。 (2)结合楼房的改造,设计加层时,在与原建筑物保持协调的基础上,将原来外墙开小窗的改开大窗。对于原有屋面,把原隔热层清除干净,排水坡采用 C10 炉渣轻质混凝土找平,以减轻下部结构的荷载。 2 门式刚架柱脚节点连接构造 新、旧结构之间的连接是加层工程与一般建筑工程相区别的显著标志之一,既要保证原结构的受力功能,又要使新、旧结构的连接牢固可靠、确保质量。因此在钢筋混凝土框架结构上接建钢结构,新加层柱脚
4、与原结构的连接是设计、施工的关键和难点。 1)采用“直接钻孔连接法” 。即在已有框架柱头上直接钻孔,在每个混凝土柱顶钻 4 个 35 的孔,孔深 420mm,插入 30 螺栓,用结构胶灌孔与底板连接,结构胶硬化后安装钢柱,钢柱再与底板螺栓连接,中间以 50mm 厚细石混凝土填实,见图 1。 (2)采用“柱主筋直接连接法”有些钢筋混凝土框架柱的配筋较多,无法成孔,不能采用“直接钻孔连接法” ,可采用钢柱底板与混凝土柱主3筋连接方法,即在柱内选位置合适的主筋加热调直后,反投到底板上开孔塞焊,柱顶铺细石混凝土找平,钢柱与底板螺栓连接,见图 2 所示。 本工程顶层结构的梁、板、柱都是现浇钢筋混凝土,施
5、工中无法钻入成孔,柱截面除 8 根 25 柱主筋按构造弯在柱顶外,还有楼板双向12 分布筋及纵横交叉的 22 的大梁主筋,若盲目钻孔,极易断掉受力主筋,成孔率很低,也会极大地削弱柱顶混凝土强度,新、旧柱的连接质量难以保证。最后决定采用钢柱底板与混凝土柱主筋连接方案,即先凿去原柱顶保护层露出柱筋,选 4 根位置合适的柱主筋加热调直,主筋位置反投到底板上开孔,柱顶清理干净,洗净后铺放附加钢筋网与原柱筋焊接。再浇筑 C20 细石混凝土,比设计厚 1020mm,然后套上底板,用水准仪、水平尺和橡皮锤找平,调准标高点焊底板,待混凝土终凝后,将底板与主筋剖口焊接,既可保证钢柱的可靠性连接,又加强了原混凝土
6、柱主筋的锚固。 3 钢柱及钢梁的安装 根据现场施工条件和轻钢结构的施工特点,选用 1 台 16t 汽车吊承担钢柱、钢梁的吊装,另选 2 台 8t 汽车吊作辅机,用于构件拼装和二次搬运。因钢梁翼板和腹板较薄,安装位置高,易产生平面弯曲变形,因此先在地面上竖起钢梁作立式拼装(避免平躺拼装后竖立过程中产生弯曲变形),拼装后再进行吊运组装。 4 施工期间防水措施 在原建筑物上直接加层施工必然要全部或局部清除原防水层,一般加层又是在不搬迁、不停业的环境下施工,施工期间的防水问题就十分4突出。本工程施工期间正赶上雨季,必须采取特殊的施工防水措施。 (1)测量放线找准柱顶位置,首先找到原建筑物施工的坐标控制
7、网进行复测,然后与实物的位置、间距、标高进行复校,两者相符合时才可开凿施工。 (2)拆除女儿墙,先在外墙柱顶部位局部凿开 10001000mm 宽的面,凿开后用刀割开三元乙丙防水层,外围砌筑 200mm 高的防水沿,将三元乙丙四周折起砌入防水沿,顶部制作一个铺彩条布的木框防水盖,施工时打开防水盖,下雨时及时盖上。 (3)钢柱底板焊接安装结束后,柱坑内抹一层 10mm 厚 12.5 水泥砂浆,再涂二遍水泥粉加 YJ302 防水剂,涂匀不留死角。柱子安装后,坑内虽然存水,但无一漏水。 5 施工期间对原建筑物的防护措施 应合理安排施工流程,保证施工质量。通常采用保护性拆除技术(这与破坏性拆除明显不同
8、),它包括确定拆除方法;选择合适的材料、拆除机械;制定切实可行的保护措施等综合技术。拆除采用由上至下的方法,并根据原结构的特点,把每一项具体拆除项目合理安排,确定拆除顺序。加层施工现场在四层顶面,所有与原建筑物连接的拆除部位,边拆除边防护,保护好未拆除的各类管线接口。对不能移动的排水口、通风口等都进行了特殊的防护。 为保证房内工作人员及施工人员的安全,除搭设必要的水平防护棚、防护围墙外,还应尽量减少噪声,控制尘土飞扬,可以采用静态破碎、局部风镐、人工剔凿等方法。如剔凿楼板构造层、构造柱和女儿墙时,5为防止振坏混凝土楼板,禁止使用风镐和大锤,采用无振动钻孔作业,施工中虽然增大了工作量,但保护了建筑物原有装修和结构的正常使用,从整体工程造价上看,经济效益是显著的。在整个施工过程中应采取可靠的支撑措施,加固改造施工应遵守有关加固技术规范。 6 结论 本文结合房屋加层工程的技术方案,介绍了轻钢直接加层施工中新旧结构之间的连接、柱脚节点构造措施、施工技术要求等方面,并提出了施工结论,证明了该加层工程施工中没有对使用造成不利影响,保证了正常使用。