某水产公司冷冻库加层结构设计与施工

林秋怡， 陈 微

随着城市建设的发展，人们对建筑物功能的要求越来越高，既有建筑的规模和功能不能满足新的使用要求，但由于用地紧张、昂贵的拆建费用、施工工期以及对正常生活秩序和环境的严重影响等问题的存在，无法大量拆除重建，而在保存原有建筑体形的基础上，对其进行加固和现代化改造，具有投资少、影响小、见效快的特点，比较符合我国现有国情[1-6]。

1 工程概况

本项目为浙江省某水产公司冷冻库的加层改造工程。该楼原为一层框架结构房屋(局部带夹层)，建筑布置共7间，6间开间为4m，1间开间为5m，进深为12.8m，层高为6m。该房屋屋面梁的两端和跨度中点处各设置了一根7跨连续小梁。屋面连续小梁截面尺寸为250×450mm，底部配3 18；板的厚度为110mm，横向配 10@100，进深方向配 10@200。为满足使用功能需要，业主要将一层冷冻库加层为二层，把原屋面板改作第二层冷冻库的楼面使用。楼面使用活荷载为1.5t/m2。

2 加固方案

既有建筑的增层改造工程，最重要的一个原则就是加固设计必须满足新增楼层的荷载，对原屋面梁、原屋面板、原框架柱采取加固措施，使主体结构满足极限承载能力和正常使用的要求。

2.1 原屋面梁的加固方案

原屋面梁采用“无粘结钢绞线体外预应力加固法”进行加固。预应力加固法的主要优点是立即见效，随着预应力的施加，裂缝宽度随即变小，大梁产生反拱，构件原有钢筋的应力随即变小，属主动加固法。预应力施加以后可以产生反向弯矩，平衡一部分荷载产生的弯矩[7-9]。

根据PKPM计算结果，加固大梁在屋面新增活荷载1.5t/m2作用下产生的弯矩为M=1351 KN*m，8根新增无粘结钢绞线提供的反向弯矩为：MP=n×tp×Z=8×170KN×1.0m=1360 KN*m >M=1351 KN*m,满足要求,其中Z表示钢绞线在支座和跨中位置的平均高差值，tp表示每根钢绞线的预应力张拉值，n表示钢绞线数量。根据以上计算结果，需配置8根极限强度为1860N/mm2的低松弛无粘结钢绞线，成三折线形布置在梁的两侧(见图1)，剖面(见图2)，每根钢绞线的张拉力为170KN，可以平衡掉1.5t/m2楼面活荷载产生的弯矩。梁的自重和楼面上的静荷载考虑由原屋面梁承担。梁的预应力施加工作待屋面板加固以后进行，以减小梁的反拱值。

图1 原屋面大梁加固图

图2 原屋面大梁加固剖面图

2.2 原屋面板加固方案

原屋面板采用顶面加大截面法进行加固。即在原屋面板的顶面再浇一层砼，砼中设置负钢筋，利用原屋面板中的钢筋作为正钢筋，设置拉接筋将原屋面板与新浇砼连成整体(见图3)。为了使原屋面板内的钢筋能满足二层冷冻库荷载的要求，还需在板的跨中设置一根小梁，使每间原二跨连续板变为四跨连续板，板的跨度由6.4m变为3.2m(见图4)。

图3 新增叠合层楼板加固图

图4 原屋面梁加固平面布置图

图5 新增小梁加固图

2.3 一层原框架柱加固方案

3 施工工艺

(1)先施工板底十四根小梁。施工过程中应避免雨水从顶部板的砼灌注孔流入室内。

图6 柱加大截面加固剖面图

(2)小梁施工好以后再施工板顶叠合层。施工前应先将原找坡砼和防水层凿去，清理干净，并将原屋面板板面砼凿毛。在设置拉结筋之前应在板面上用墨线弹出拉结筋的位置。拉结筋要成对布置，每对拉结筋错开设置。在穿长向板筋之前要将板上的粉尘冲洗干净。在长向板筋铺设以后再将每对拉结筋互相焊接。在长向筋固定好位置以后再把短向筋铺设在长向筋上面。在设拉结筋的同时，将二层柱内侧底部短筋植入一层梁、柱节点中。

(3)在板顶叠合层砼施工之前要先进行柱子加固施工，二层柱子外侧的钢筋底部要伸入一层加固柱子外侧的加大截面砼中。

(4)加固原屋面大梁。准备工作可以提前进行，预应力张拉工作要分二次进行：第一次在柱子后浇砼施工之前进行，先张拉一半；第二次必须在屋面板叠合层砼施工之后进行，以免大梁产生过大反拱或使梁顶面开裂。

4 结束语

结合工程实例，主要采用无粘结钢绞线体外预应力加固法，阐述了加固原则和施工工艺，说明主动加固法在既有建筑增层改造中具有较好的可行性。该方案施工方便快捷，受力合理。此外，无粘结钢绞线体外预应力加固法在既有房屋加固和改造方面也具有较高的实用价值和推广价值，以期为今后类似的工程实践提供借鉴。

[参 考 文 献]

[1] 《建筑抗震鉴定标准》与《建筑抗震加固技术规程》编制组编写.全国中小学校舍抗震鉴定与加固示例[M].北京:中国建筑工业出版社，2010.

[2] 杨建江,冯天栋.某双层独立砖柱砌体结构改造与加固[J].施工技术，2012,376(41):90-93.

[3] 中国建筑科学研究院.JGJ116-2009建筑抗震加固技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[4] 曹 霞,严 琛,金凌志,等.预应力加固技术在某改造工程中的应用[J].施工技术，2013,42(9):70-73.

[5] 孙 智,郭亚滨.某钢筋混凝土筒仓体外预应力加固技术[J].施工技术，2013,42(9):53-56.

[6] 黄兴棣.建筑物鉴定加固与增层改造[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[7] 李晨光.体外预应力结构技术与工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[8] 项剑锋.高强钢绞线预应力加固法[J].建筑技术，1992(6).

[9] 项剑锋.钢筋混凝土大梁无粘结钢绞线体外预应力加固法[C]//结构工程师增刊,预应力结构基本理论及工程应用，2000，同济大学.