新濠畔广场加固改造工程设计
陈利容，吴如军
（广州市胜特建筑科技开发有限公司，广东 广州 510168）
［摘要］通过对新濠畔广场三栋旧建筑连通为1栋新建筑的加固改造工程实例，展示了该加固改造工程的整体设计思路及设计方法，重点介绍了该项目中的桩加固、柱加固方法及节点处理方法。实践表明，该加固改造设计可行、有效，对同类加固改造建筑有一定的参考价值。
［关键词］加固 改造 加大截面法 外粘型钢法 锚杆静压桩 植筋[free]
Her new bank square reinforcement and reconstruction project design
Chen lirong Wu rujun
(GUANGZHOU SHI SHENGTE CO.,LTD,Guangzhou510168,China)
Abstract: based on the new bank square building was three old buildings connected to1 anew building of reinforcement and reconstruction project example, shows the strengthening of the reconstruction project overall design idea and design method, the paper focuses on the project of the pile reinforcement, column strengthening methods and node processing method. Practice shows that this design is feasible and effective reinforcement and reconstruction of the similar reinforcement and reconstruction architecture is of some reference value.
Key words: Reinforce Transform Enlarging section method Stuck outside steel method Pressed pile by anchor rod Plant steel
1 工程概况
新濠畔广场原有三栋旧建筑，其中1号楼为8层框架结构，2号楼为7层框架结构，3号楼为6层框架结构其平面示意如图1（a）。由于该三栋单体建筑标高+12.000m以下层高及层数不一，现将该三栋旧建筑+12.000m以下进行部分无损拆除，并在原有三栋旧建筑间新增两部分新建筑，从而使该三栋旧建筑底部三层连通为一体，并且底部1、2、3层标高一致，其建筑平、立面图如图1、2、3所示。此外，标高+12.000m以上通过在建筑南北两侧新增连廊使上部结构相通。
（a）原有单体建筑 （b）改造后建筑（三层及以下）
图1 加固改造建筑总平面示意图
图2 原建筑立面图
图3 改造后建筑立面图
2 设计思路
2.1 加固改造设计依据
（1）《混凝土结构加固技术规范》（GB50367-2006）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（3）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
（4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（5）中国建筑科学研究院PKPM系列计算软件
（6）原结构图纸
2.2 计算分析
该加固工程通过中国建筑科学研究院PKPM系列计算软件进行计算，经过分析，得出工程存在以下问题：1）由于在旧建筑间新增两部分建筑，使总荷载增大，部分框架柱下的桩承载力不足； 2） 基础至3层的部分框架柱轴压比较大，接近或超过最大轴压比限值， 计算配筋远远大于实际配筋； 3）比较计算结果与原设计实际配筋，局部框架柱配筋小于计算结果。因此，基础及柱加固是该工程加固的重点。
2.3 加固改造设计思路
采用先加固后改造的设计思路。建筑物新旧混凝土结合面采用植筋技术相连接，如新梁与原柱、新梁与原梁的连接等。先加固通过计算需加固的基础及柱构件，并做新桩基础及承台，同时对新旧混凝土结合面植筋及凿毛处理。然后对需改造层板无损切割，此时先保留原梁以维持建筑物的整体刚度。再浇注新梁板和新柱，使建筑连为一整体。最后再无损切割梁，并在标高+12.000以上新增连廊使上部结构连为一体，从而完成建筑物的改造。
2.4 主要加固工艺
（1）基础加固对于承载力不足的桩采用锚杆静压桩进行补桩加固
（2）柱加固对轴压比超限的柱采用柱加大截面加固处理，对配筋不满足要求的柱采用柱外粘型钢加固。
3 加固改造设计方法
3.1 桩基础
针对桩承载力不足的情况，采用锚杆静压桩进行补桩加固处理。锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合形成的一种桩基础工艺。它是通过在基础上设置锚杆固定压桩架，用建筑物自重作为压桩反力，用千斤顶将桩段从基础预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中，然后将桩与基础连结在一起，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。锚杆静压桩的优点表现为；（1）无负加沉降：锚杆静压桩压入过程对土体产生挤密作用；（2）承载力直观可靠：锚杆静压桩可根据上部荷载计算所需要的单桩承载力，能测得每根桩的实际压桩力和桩的入土深度，对施工质量有可靠保证；（3）水泥浆排放，场地较干净：锚杆静压桩用预制好的砼桩或钢管桩进行施工压入，无需成孔所带来的泥浆循环排放；（4）无振动，无噪音：由于桩在压入过程中是通过静压来实现的，整个桩的施工都很安静地进行，而且工作空间要求较小；（5）不受长细比的控制：锚杆静压桩的施工工艺本身是压入挤土过程，在很多国家都已有丰富的经验，锚杆静压桩属摩擦端承桩，直接由压力表控制单桩承载力。锚杆静压桩与原有基础通过植筋相连接，其做法见图4。
图4 基础加固图
3.2 框架柱加固
3.2.1 加大截面法加固柱
增大使用荷载后，针对基础至层2楼面标高的部分框架柱轴压比较大，接近或超过最大轴压比限值，采用加大截面法加固可有效降低轴压比和配筋率。加大截面加固法，具有工艺简单、使用经验丰富、受力可靠、加固费用低廉等优点，很容易为人们所接受。加大截面法加固柱的做法见图5。设计时应注意以下几点：（1）施工中必须做好对新旧混凝土浇筑界面
的处理，凿毛（被包的混凝土棱角要打掉）、充分湿润、接浆（或使用其他界面剂），混凝土
基面的处理对保证加固质量十分重要，在施工中应严格控制，保证连接面的质量及可靠性；（2）若相邻上层柱不需加固，则柱加大截面延伸至相邻层间的板内进行锚固（凿掉部分楼板），并用连接钢筋将相邻上层柱原纵筋与本层柱新加纵筋焊接；（3）柱上下层加大截面加固中，因遇到梁阻挡而导致纵向钢筋无法贯通，则截断的钢筋需要植入梁中Ld；（4）若底层柱需进行加大截面加固，则纵向钢筋需延伸至承台顶面，通过植筋与承台连接。
3.2.2 外粘型钢加固柱
对轴压比不大但实际配筋小于计算结果的框架柱采用外粘型钢加固（采用改性环氧树脂化学灌浆粘结）。其优点是构件尺寸基本没有增大，能节省建筑空间。外粘钢加固混凝土柱做法如图4所示。设计时应注意：（1）若相邻上、下层柱均不需加固，则柱外包钢延伸至相邻层进行锚固，锚固段长度为：楼面以上300mm，梁底面以下300mm，详见图6。该锚固段缀板尺寸同加密区及非加密区。若相邻楼层柱均需外包钢加固，则各层柱外包钢相互连通。（2）外粘钢两端应有可靠连接与锚固，角钢应穿过楼板锚固，遇梁角钢穿不过时，角钢需要截去一肢或完全截断，此时纵向角钢通过短钢筋焊接连接，锚固时上（下）端应伸至加固层的上（下）层锚固；（3）若底层柱需进行外包钢加固，则纵向角钢需延伸至承台顶面，通过植筋与承台连接。
图5 加大截面法加固柱
图6 外粘钢加固法加固柱
3.3 梁柱节点处理
由于部分新增框架梁纵筋需贯通植穿入柱，并且原柱混凝土强度较低，在外粘刚加固柱与新梁交接处形成薄弱节点，因此在外粘钢加固柱的梁柱节点通过梁加腋进行加固。其具体做法见图7。
图7 梁柱节点处理
4 结语
通过新濠畔广场的加固改造实例，介绍了该工程项目的整体加固改造设计思路，重点分析因建筑物用途及使用功能改变引起的桩基加固、柱加固方法及梁柱节点处理方法。锚杆静压桩因其具有的众多优点而在实际工程中得到越来越广泛的应用。柱加大截面法可有效降低柱轴压比和配筋率，但应关注其界面处理和节点处理；柱外粘钢加固法施工方便，且能节省建筑空间，同样也应严格控制其节点锚固处理、胶粘施工质量等。实践表明，该加固改造设计方法可行、有效，能很好地满足业主的使用要求，可作为同类加固改造建筑的参考借鉴。
参考文献：
[1] 四川建筑科学研究院.GB50367-2006.混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2006.
[2] 中国建筑科学研究院.JGJ116298 建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 1998.
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