淺談舊工業(yè)廠房加固改造

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1、淺談舊工業(yè)廠房加固改造摘要：工業(yè)廠房因勘察設(shè)計(jì)和施工的失誤，非正常使用、荷載眾多且使用環(huán)境惡劣等因素的影響，結(jié)構(gòu)體系的承載力降低，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全使用。廠房的改建比新建節(jié)約資源，且回收投資的速度快，使得結(jié)構(gòu)加固工作變的尤為突出。本文結(jié)合湘潭市電機(jī)股份公司車間廠房的工程加固實(shí)例，并根據(jù)筆者多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，指出了舊工業(yè)廠房存在的主要安全問題及加固特點(diǎn)，為實(shí)際工程合理的選擇加固方案提供參考。關(guān)鍵詞：舊工業(yè)廠房；結(jié)構(gòu)加固；安全問題；改造特點(diǎn)0引言近代建筑業(yè)的發(fā)展可以劃分為三個(gè)階段，第一階段為大規(guī)模新建時(shí)期，這一時(shí)期建筑的特點(diǎn)是規(guī)模大，但是標(biāo)準(zhǔn)較低；第二階段是新建與維修加

2、固改造并重時(shí)期，在此階段，新的建筑不斷建設(shè)，過去的建筑需要維修和加固；第三階段是現(xiàn)代化加固改造為重點(diǎn)的時(shí)期，由于昂貴的拆建費(fèi)用以及對生活生產(chǎn)秩序和環(huán)境的嚴(yán)重影響，阻礙了新一輪的新建高潮，使得見效快、投資少的現(xiàn)代化加固改造不斷發(fā)展。到1990年，美國用于建筑物維修和加固上的投資已占到建筑總投資約50%,英國為70%,德國為80%o在我國，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，“一五”期間，用于改造資金僅相當(dāng)于同期基本建設(shè)投資的％，“三五”期間則達(dá)到27%,“四五”則為％，“七五”期間增長到了54%,從數(shù)據(jù)的變化可以看出，國家用于舊建筑物的維修和加固的費(fèi)用將逐步增加，特別是工業(yè)建筑。工業(yè)廠房作

3、為生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施，在建國初期建造的多數(shù)廠房陸續(xù)進(jìn)入老化期，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)的進(jìn)步，限制了生產(chǎn)的發(fā)展，因工廠拆建費(fèi)用高，這些舊廠房仍在使用。但大部分廠房存在安全問題，如出現(xiàn)大塊混凝土掉落的傷人事件。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，改建比新建可節(jié)約40%,縮短工期約50%,回收投資的速度比新建廠房快3?4倍［1］。為了維持正常的生產(chǎn)和節(jié)約資源，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對舊工業(yè)廠房進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固日益成為土木界的研究熱點(diǎn)。1舊工業(yè)廠房存在的主要安全問題經(jīng)過調(diào)查研究及查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,發(fā)現(xiàn)舊廠房主要存在以下安全問題：①設(shè)計(jì)時(shí)，注重節(jié)省，其承載力富余較少，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)較??；②由于當(dāng)時(shí)施工條件的限

4、制，澆筑混凝土的強(qiáng)度往往達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，或強(qiáng)度離散性較大，使得結(jié)構(gòu)安全系數(shù)進(jìn)一步下降；③混凝土構(gòu)件在長期使用過程中，因風(fēng)化和破損較為嚴(yán)重，導(dǎo)致構(gòu)件有效截面面積減小，露筋和鋼筋銹蝕，最終使得構(gòu)件承載力降低；①鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接件銹蝕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載能力；②在使用過程中，由于實(shí)際荷載相對于設(shè)計(jì)荷載有所改變，引起結(jié)構(gòu)承載力不能滿足要求；③混凝土屋面板風(fēng)化嚴(yán)重，引起露筋及混凝土塊掉落的現(xiàn)象；④地基承載力不滿足要求，引起基礎(chǔ)下沉，房屋開裂;⑧由于溫度應(yīng)力引起圍護(hù)磚墻開裂；⑨由于鋼吊車梁截面太小，在吊車運(yùn)行時(shí)會(huì)引起過大的振動(dòng)，影響吊車的正常使用。2舊工業(yè)廠房改造的特點(diǎn)經(jīng)過調(diào)研

5、發(fā)現(xiàn)，舊工業(yè)廠房改造的特點(diǎn)如下：工期短。舊廠房加固改造的工期受到嚴(yán)格限定，一般需大修改造的車間，都是產(chǎn)值高，生產(chǎn)任務(wù)多，大多數(shù)舊廠房的改造不能停產(chǎn)，即要求邊加固邊生產(chǎn)。即使能停產(chǎn),時(shí)間也非常短，因此加固改造所用時(shí)間越短越好。設(shè)計(jì)施工難度大。原廠房有舊設(shè)備、舊管線、吊車等設(shè)施，加固改造時(shí)，許多設(shè)備不能移動(dòng)，工作空間有限，大多數(shù)情況只能依靠小型機(jī)械施工。安全性要求高，許多設(shè)備非常貴重和精密，注意防火及高空墜物。故設(shè)計(jì)及施工前，需多次深入到現(xiàn)場仔細(xì)觀察記錄，制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)和施工方案。加固前要對原結(jié)構(gòu)做檢測。廠房使用時(shí)間長了，混凝土?xí)霈F(xiàn)碳化現(xiàn)象，鋼屋架及鋼筋會(huì)銹蝕,

6、預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力會(huì)下降等，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)及構(gòu)件可能不安全，故設(shè)計(jì)前要做檢測，檢測資料是加固改造的基礎(chǔ)資料。按新規(guī)范加固改造。規(guī)范幾年要修訂一次，新規(guī)范更嚴(yán)謹(jǐn)，更安全，也更全面，舊廠房加固改造時(shí)要注意執(zhí)行新規(guī)范。3實(shí)例工程概況湘潭電機(jī)廠線圈車間單層廠房，建于1971,跨度18米，長度84米，柱距6米，鋼屋架，廠房為無標(biāo)體系，上鋪大型屋面板，混凝土排架柱，原設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，使用了30多年之后，改成了鋼吊車梁，廠房主要生產(chǎn)電機(jī)產(chǎn)品。原廠房吊車為15噸，要求改造后廠房吊車的起重能力達(dá)到30噸。經(jīng)過現(xiàn)場對廠房的基礎(chǔ)、柱子、屋蓋系統(tǒng)、墻體等進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測，鑒定結(jié)果表明必

7、須對該工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。結(jié)構(gòu)檢測經(jīng)現(xiàn)場測量和檢測，結(jié)果如下：①對結(jié)構(gòu)平面尺寸及梁柱截面尺寸采用米尺進(jìn)行測量,結(jié)果表明廠房結(jié)構(gòu)平面布置與構(gòu)件尺寸基本符合設(shè)計(jì)要求。①鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度鉆芯取樣法檢測，如圖1所示。檢測中采用鉆芯法取樣，然后加工成試件在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，確定混凝土的抗壓強(qiáng)度，對原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度做出正確的評價(jià)。混凝土抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果表明：柱混凝土立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為,滿足原混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值?；A(chǔ)混凝土立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為，滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。②柱混凝土碳化深度最大值為16mm,小于混凝土保護(hù)層厚度。③配筋情況的檢測。鋼筋儀探測