建筑工程加层施工技术

周步春

摘要：在轻钢结构加层中，要注意钢柱柱脚与下部结构的连接，因为新加层部分的钢柱柱脚的可靠连接是保证设计、施工质量的关键。原结构混凝土表面粗糙度是影响加层柱脚连接的主要因素。应严格控制新旧结构交接层的施工质量，以保证共同工作，使之形成合理受力体系。

关键词：建筑工程;加层;施工技术

前  言

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。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，一举多得。但在建筑工程加层施工中也有许多技术问题需要注意，本文作者就结合自己的工程实践，就加层施工中的柱脚节点构造、新增圈梁新老混凝土粘结界面处理、钢柱及钢梁的安装等问题进行了分析和介绍。

一、工程概况及加层技术方案

设计时首先按照混凝土结构方式加一层进行承载力验算，但地基和部分墙体承载力不满足;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。

二、柱脚节点构造

原结构上可设置反梁作为钢结构加层结构的柱脚基础。横向反梁的作用主要是传递门式刚架的水平推力。为保证新旧结构有良好连接，反梁与原有圈梁采用植筋连接。施工时要求把与新增反梁连接处的原圈梁或屋面板凿毛，保证新旧结构混凝土的可靠连接。 具体做法如下，沿外墙每隔40cm钻1个Φ32孔，孔深42cm，插入Φ22钢筋，用结构胶灌孔。

当原建筑物的屋面为现浇钢筋混凝土梁板结构时，新增圈梁与原屋面板或梁的连接采用植筋。当原建筑物的屋面结构为预制空心板时，分空心板下有圈梁和无圈梁的情况。无圈梁时，可将锚固钢筋放入空心板的圆孔中，并采用細石混凝土灌实。有圈梁时，可钻孔通过空心板，将锚固钢筋植入原有圈梁内。

由于加层为大开间活动室， 刚架设为单跨。在中部跨间无法设置横向柱间支撑，只能在加层两端设置，刚架加层的刚度较小，故柱脚采用刚接方案。由于刚接柱脚平面尺寸较大，而且刚接柱脚传递较大的弯矩，反梁应纵横双向设置，在柱脚处局部加大反梁尺寸。横向反梁用来抵抗刚架柱脚的水平剪力和弯矩。但由于横向反梁的设置，必须在原楼面上增设一层木楼面，提高了加层的楼面标高，所以在设计加层楼梯时应考虑。

三、加层结构新增圈梁新老混凝土粘结界面处理

新老混凝土的结合面是一个薄弱环节，由于原建筑屋面混凝土的收缩已完成，而新增反梁混凝土的收缩刚开始，因此新混凝土在硬化过程中伴随的收缩会在结合面造成剪切或拉伸，若结合面强度不够，则会形成裂缝，不利于新旧结构的连接。原建筑屋面混凝土表面粗糙度、界面剂类型、新混凝土种类、粘结界面方位及龄期均是影响粘结强度的重要因素，其中老混凝土表面粗糙度的影响最大。

1.在新增反梁施工前，对原混凝土表面必须凿毛、打齿槽，所有碎块浮碴都必须清除，并用清水冲洗干净。一般老混凝土表面粗糙度越大，粘结强度越高，据研究，凿毛界面粗糙度约为2.4mm时，粘结强度提高约20%～113%。

2.使用水泥浆类界面剂可提高粘结强度，且按水泥砂浆、净浆、膨胀浆的次序，粘结强度逐次增高，但以膨胀浆界面剂粘结效果最好。据研究，当膨胀剂掺量从8%增加到10%，12%时，界面强度分别提高2%，12%。

四、钢柱及钢梁的安装

为了保证总的进度计划要求，钢柱、 屋面钢梁在工厂分段制作，然后运至现场拼装。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。钢柱具有板薄、易弯曲等特点， 柱的稳定主要依靠柱与柱之间布置较为密集的 C 型檩条和拉条来加强。

五、施工期间防水问题

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1000×1000mm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1：2.5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。

4.整体楼面的开凿清除工作在加层楼面防水完成后进行，虽然增大了施工难度，但使施工期间的防水问题得到有效地解决。轻钢增层还应注意增层外墙板与原房屋外墙的接缝问题。既要防水，也要协调美观，因此，连接配件很关键。

六、施工中的几点体会

加层改造对缓解城市建设用地紧张，改善生产、居住条件，加快城区改造都具有现实意义，是适合我国国情和经济技术条件的一项利国利民的技术政策。但在加层改造施工中也有很多技术问题需要重点注意，这些问题处理不好会严重影响工程质量，并直接影响到建筑工程加层的使用效果。要注意采用合理的施工技术，加强现场安全文明施工管理，以达到最大限度保护原结构的目的。

施工时与原建筑物有关的各部位尺寸，应现场调查取证，以避免不必要的返工和浪费。加层施工期间，应对原建筑物及相邻建筑物进行沉降、倾斜观测，发现异常应及时分析原因，处理解决。建立完整的工程验收、竣工技术档案。重视工程各阶段的验收，尤其是原建筑物的一些拆除工程，新旧建筑物的结合部位及隐蔽工程，以便竣工后出现问题时妥善处理。钢结构因其自重轻、抗震能力强、施工周期短、工业化程度高等优势和特点必将广泛应用于加层改建项目工程中。

参考文献：

[1]吴宪华：房屋顶部加层施工技术的分析[J].城市建设与商业网点，2009（16）.

[2]CECS102：2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 .

[3]CECS78∶96，砖混结构房屋加层技术规范.