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某烂尾楼的加固改造

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浏览:- 发布日期:2018-06-21 17:17:38【

上个世纪后期,成批的烂尾楼的存在,是城市资源的浪费,为现时的城市化发展,提出了如何开发使用的难题。对其进行现时代的开发利用,是国家经济政策引导下的需求,是市场经济调节的社会资源充分利用。下面结合某酒店的改造设计为烂尾楼的如何开发使用,提供了参考范例。

1.工程概述

某酒店为二十八层框架剪力墙结构,建筑面积为40345.37m2,该酒店于1994年12月正式开始桩基础施工,因考虑到酒店经营的经济效益等问题,1998年该工程停建,停建时主体结构已封顶。该工程闲置10年,为烂尾楼工程,2008年初,业主将其使用功能改变为四星级酒店,恢复建设,并委托相关单位对其质量状况进行了核查,对酒店进行了相应的加固改造。

2.改造目标

2.1混凝土构件质量情况

根据检测结果,该工程主楼混凝土构件存在的问题为:部分构件混凝土强度偏低,达不到设计强度要求;部分混凝土构件存在碳化深度过大、漏筋、裂缝、钢筋锈蚀等情况。

在对主体结构进行承载力复核的基础上,分析认为:由于部分混凝土构件混凝土强度等级偏低,导致部分构件承载力不能满足设计规范要求,需进行相应的补强加固;部分混凝土构件的碳化深度过大、裂缝、钢筋锈蚀等会影响房屋的正常使用性能及耐久性能,应进行相应处理。

2.2本工程的改造内容

对混凝土强度偏低,不能满足承载力要求的混凝土构件采用如下方法进行处理:对混凝土柱采用外包钢加固进行补强处理,对混凝土剪力墙、混凝土梁、混凝土板采用粘钢加固或粘贴碳纤维布进行加固。

3.改造技术

3.1结构主体处理与加固部位

该建筑的主要加固内容是对混凝土强度偏低,不能满足承载力要求的混凝土构件进行加固处理,该工程的混凝土构件分为四种:

3.1.1柱的加固施工技术

对混凝土强度偏低,不能满足承载力要求的混凝土柱采取外粘型钢的方法进行加固,施工过程照片见图1~2。

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3.1.2结构主体大梁加固技术

对混凝土强度偏低,不能满足承载力要求的混凝土梁采取粘贴钢板的方法进行加固,施工过程照片见图3。

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3.1.3板加固施工技术

对混凝土强度偏低,不能满足承载力要求的混凝板采用粘贴碳纤维布进行加固,施工过程照片见图4。

3.2结构主体处理与加固主要施工工艺

(一)外粘型钢加固

1、凿去结合面风化酥松层、锈裂层,直至完全露出坚实基层。

2、将结合面打磨平整、将原构件截面的棱角打磨成半径≥7mm的圆角,并用钢丝刷刷毛,用压缩空气吹净。角钢及缀板结合面应除绣,并打磨出金属光泽,擦洗干净。

3、将加固用角钢固定于构件表面,用螺栓或卡具将角钢卡紧,校准,卡具间距不宜大于500 mm,将缀板与角钢焊接固定,焊缝要求三面围焊,其质量与尺寸应满足国家相关规范要求。

4、配置改性环氧树脂胶粘剂,该胶粘剂的的安全性能指标必须符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)的相关要求。

5、型钢构架全部焊接完成后,对型钢部分进行注胶。胶缝厚度宜控制在3~5mm,局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600mm范围内。

6、型钢加固后,型钢(包括混凝土表面)应抹厚度不小于25mm的M10水泥砂浆作保护层,也可采用其它具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护。

(二)粘贴钢板加固

采用钢筋混凝土大梁外粘钢板加固法,要求如下:

1、主要加固材料及技术要求:

主要材料:Q345钢板,厚3mm和4mm。结构胶。

材料要求:钢板必须采用正规厂家生产的平板,结构胶必须具有良好的可使用性,各项技术指标应符合国家现行有关标准规定。

2、粘钢加固施工工艺流程

被粘结混凝土及钢板表面处理→涂胶→粘贴钢板→固定加压→胶结剂固化→卸支撑→检验

3、施工方法及要求

a、用角磨机打磨混凝土表面,清除掉砼构件表面的浮浆,清理干净后,用棉布粘界面处理剂擦干净。

b、用专用工具对钢板粘结面进行除锈处理,打磨出与钢板受力方向垂直的纹路,然后,用棉布沾丙酮将粘结面擦干净。

c、按产品使用要求的比例配制胶结剂。

d、胶结剂配制完毕后,及时用抹刀涂在已处理好的钢板表面,厚度以1-3mm为宜,然后将钢板粘于预定位置,并马上加压固定。

e、当胶结剂固化到70%左右强度时(常温下约24个小时),可拆去加压工具,用小锤敲击,检查粘结质量。

(三)粘贴碳纤维加固

1、基底处理

(1)剔除需粘贴碳纤维布范围的粉刷层,混凝土表面出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除,对于较大面积的劣质层,在剔除后应用1:2水泥砂浆进行修复;

(2) 用混凝土角磨机、砂轮(砂纸)等工具,去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的突出部位要抹平,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状。圆化半径不应小于20mm;

(3)用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥;

(4)用脱脂棉粘丙酮擦拭表面。

2、胶粘剂的配制

(1)将原材料按不同配合比称量准确,分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料;

(2)所有胶料要求于1小时内用完。

3、涂底胶

(1)按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中,用搅拌器搅拌均匀,根据现场实际气温决定用量,并严格控制使用时间;

(2)用滚筒刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面,厚度不超过0.4mm,并不得漏刷或有流淌、气泡等。胶固化后(固化时间视现场气温而定,以手指触感干燥为宜,一般不小于2小时),再进行下一道工序。

4、用整平胶料找平

(1)混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平,胶料修补填平,模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补,尽量减少高差。

(2)整平胶料需固化后(固化时间视现场温度而定,以手指触感干燥为宜,一般不小于2小时),方可再进行下一道工序。

5、粘贴碳纤维布

(1)按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;

(2)配制、搅拌粘贴胶料,然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位,在搭接、拐角部位适当多涂抹一些;

(3)用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面,以取出气泡,使碳纤维布充分浸润胶料;

(4)表面防护:在加固部位上刷水泥浆一道,抹25mm厚1:3水泥砂浆。

4.改造效果分析

目前该改造工程已顺利完工,由于该工程结构主体,在围护墙体、内外粉饰未实施的状况下,风雨中闲置10年,混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀严重,以至混凝土结构主体承载能力耗损严重;恢复结构主体承载能力以保证安全性和延长使用寿命,成为各项改造的首项重任。本工程根据现行规范核算结构,对承载能力及抗震能力不足的混凝土构件,采用粘贴钢板、外粘型钢等方法进行加固处理,为保证与原结构混凝土的粘结和承载能力有效恢复,使用了灌浆料浇筑。实践证明该工程加固改造达到了预期目标。

5.改造经济性分析

该工程原设计的结构主体,施工完工后停工,实施工程总投资5500万元;后主体结构检测、设计、改造、加固、费用650万元;故总投资为6150万元。

如果拆除后重建同等规模、装修标准的酒店,按目前的建造成本估计投资2000元/m2×52126m2=93826800元,约10420万元。

经上述分析可知,该烂尾楼改造比业主另行新建可节省费用4270多万元。

6. 思考与启示

1)烂尾楼的存在,是城市资源的浪费,对其现时代的开发利用,是国家经济政策引导下的需求,市场经济调节的社会资源充分利用。

2)烂尾楼的开发利用,从建设角度来说,对其质量状况调查是必须的,对其改造设计,需基于质量状况调查报告、现行政策及规范、业主要求等;符合实际的结构构件耐久性评价,需基于相关评价规范的出台,方可进行切合实际的耐久性修复改造,并为结构检测、评定到改造等全过程的技术经济分析评价体系的建立,完善环节建设。

3)烂尾楼的改造设计,是在对其结构主体加固修复的基础上,不同于拟建房屋,是对既有建筑,需遵守检测评估、加固修复设计、各专业设计等现行规范。

4)烂尾楼的改造设计,被融入国家城镇化日益加快的步伐,需要时代气息,需要具备社会、经济效益,满足安全性、适用性、环境性、经济性等要求。


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