工業(yè)廠房加固改造設計不僅需考慮原始建筑物的結(jié)構(gòu)安全、房屋整體穩(wěn)定性和后續(xù)使用年限等結(jié)構(gòu)要求，同時需考慮改造技術的可行性、改造設計和施工工期等客觀要求，是一項比新建項目更為復雜的工作。本文將以某工業(yè)老廠房改造分析為例，介紹工業(yè)廠房改造設計的要點，著重強調(diào)老廠房加固改造的技術可實施性和所涉及的各種主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固方法。

　　1 工業(yè)廠房工程概況

　　本工業(yè)廠房為板柱結(jié)構(gòu)體系，平面近似呈矩形，總層數(shù)為三層(房屋總高度15.390m)，總建筑面積約為11341㎡(東西向總長為70.240m，南北向總寬為54.740m)，房屋基礎采用柱下錐形獨立基礎。

　　2 工業(yè)廠房工程現(xiàn)狀問題

　　由于該工業(yè)廠房建造年代久遠，受當時建造技術水平、經(jīng)濟條件等實際情況限制，且長期受潮濕環(huán)境影響，臨江一側(cè)房屋主體梁、柱顯著風化嚴重，梁、柱、板均不同程度存在橫向、縱向裂縫。房屋三層疑似為后期加建，柱子內(nèi)縱筋為圓鋼，一二層柱子均為方鋼，且東側(cè)部分內(nèi)八角柱縱筋未伸入柱帽，部分柱子內(nèi)存在鵝卵石、木炭等。

　　經(jīng)檢測，房屋原混凝土強度等級統(tǒng)一取C15;方鋼、圓鋼設計強度均按HPB235 鋼筋考慮。在此檢測基礎上，對不滿足承載力要求的梁、柱、板進行加固。梁、柱采用加大截面、外包鋼板箍進行加固，板底、板面新增混凝土疊合層，對受損不嚴重區(qū)域采用板底粘貼碳布等多種方式結(jié)合進行主體結(jié)構(gòu)加固。

　　3 工業(yè)廠房加固改造目標

　　改造后該工業(yè)廠房為新老結(jié)構(gòu)共同作用，保留原始結(jié)構(gòu)板柱體系，盡量減少對原廠房結(jié)構(gòu)的擾動。房屋裝修改造后主要作為辦公使用(局部商業(yè))。房屋原中庭樓梯、及西側(cè)室外樓梯拆除，在室內(nèi)D~E 軸、L~M 軸東、西樓分別增設樓電梯間及衛(wèi)生間。一樓東側(cè)為商鋪，一樓西側(cè)及二~三層均為辦公，屋面為上人屋面，部分種植小型綠化。房屋新屋面為原三層屋面拆除重建，新屋面標高為14.810m，新屋面采用鋼梁，壓型鋼板組合樓板形式。

　　4 工業(yè)廠房工程特色

　　1)該工業(yè)廠房為歷史建筑，房屋結(jié)構(gòu)體系為板柱結(jié)構(gòu);

　　2)西側(cè)新加一跨鋼結(jié)構(gòu)，采用通長槽鋼與原結(jié)構(gòu)柱鉸接，減少對原結(jié)構(gòu)柱破壞;

　　3)拆除原屋面，二層以上柱子原設計為接長900mm，后因現(xiàn)場原柱子破損嚴重，采用二層以上至屋面柱子重新澆筑;

　　4)廠房部分原始內(nèi)八角柱為后期加固，鋼筋與原始柱帽未見可靠連接;

　　5)本工程依據(jù)現(xiàn)場實際情況，柱、梁內(nèi)有木炭、鵝卵石等，鋼筋級別有方鋼、圓鋼，種類比較多，疑似為幾次后期加固施工等多重原因形成;針對此情況加固計算時考慮內(nèi)部空心柱模型進行計算。

　　5 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全計算分析

　　設計時計算模型假定如下：1)西側(cè)新增鋼結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)柱鉸接;2)新增梁柱節(jié)點鉸接;3)對損壞嚴重柱采用空心柱模型;4)假定地基承載力提高10%，核算基礎荷載時采用荷載增減對比原則，增減整體未超過10%，不考慮基礎加固。

　　整體結(jié)構(gòu)計算采用SATWE軟件進行分析和設計，本工程地震抗震設防烈度為7度，設計地震分組第二組，場地類別Ⅳ類，后續(xù)使用年限30年(即A類建筑)。

　　6 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)改造方案

　　該項目為新老結(jié)構(gòu)共同作用，加固時保留原始結(jié)構(gòu)板柱體系，以盡量減少對原廠房的擾動為原則，選擇最合理的加固方案。

　　針對該廠房的特點，加固方案如下：

　　6.1 西側(cè)新加跨加固

　　廠房西側(cè)新增一跨鋼結(jié)構(gòu)，為減少對原結(jié)構(gòu)的擾動，采用通長槽鋼與原結(jié)構(gòu)柱鉸接，減少對原結(jié)構(gòu)柱破壞。

　　6.2 新增梁板區(qū)域抗剪鍵加固

　　新增梁區(qū)域鑿開后發(fā)現(xiàn)部分原樓板鋼筋銹蝕嚴重，且板內(nèi)無橫向鋼筋，考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性，采用梁板連接處設置抗剪鍵方式進行加固。

　　6.3 板面、板底疊合層加固

　　6.3.1板面疊合層加固

　　依檢測報告顯示，部分區(qū)域柱底地面空鼓、鋼筋銹脹，因原結(jié)構(gòu)為板柱結(jié)構(gòu)體系，樓板厚度為300mm，采用鑿除板面空鼓部分，替換原銹蝕嚴重鋼筋。

　　6.3.2板底疊合層加固

　　依檢測報告顯示，部分區(qū)域板底混凝土剝落、露筋，加固時繼續(xù)采用原結(jié)構(gòu)體系，鑿除板底空鼓部分，對原銹蝕嚴重鋼筋進行植筋替換，配筋采用與原板鋼筋等截面代換原則。因原結(jié)構(gòu)體系為板柱結(jié)構(gòu)體系，板底新增配筋繼續(xù)采用原交叉配筋方式。

　　6.4 柱子斜裂縫加固

　　依檢測報告顯示，部分框架柱柱頭斜向開裂，裂縫長度為800mm~1100mm不等，置換混凝土加固方式工期較長，經(jīng)討論研究，采用四周互焊厚度20mm環(huán)板，后以加大截面方式對柱進行加固，縫隙及裂縫處灌滿膠粘劑，環(huán)板上預先焊好栓釘，以保證鋼板與加大截面混凝土連接，且加大截面拉筋焊在栓釘上，焊接時栓釘?shù)撞抗鼭衩?，防止高溫損壞膠粘劑。

　　6.5 梁、柱加大截面加固

　　結(jié)合實際加固施工經(jīng)驗，依據(jù)業(yè)主要求，本次加固設計梁、柱加大截面均采用MR-SC特種加固混凝土，以減少加大截面尺寸(由普通混凝土加大截面至少需100mm減為特種加固混凝土的75mm)和達到縮短工期(普通混凝土拆模需28d達到100%強度減為特種加固混凝土的3d達到80%強度，7d達到100%強度)的需求。

　　6.6 梁、板、柱缺陷加固

　　依檢測報告顯示，對局部受損不是特別嚴重的梁、板、柱，做局部修復處理。

　　1)對麻面、露筋的處理：首先是清除混凝土表面的浮渣等酥松部分，用鋼絲刷刷凈，如是露筋則要除銹，然后用壓力水或清水沖洗，充分濕潤后在缺陷處涂一層環(huán)氧砂漿凈漿，分層抹平壓層壓光。

　　2)對鋼筋銹蝕的處理：1.對于銹蝕不嚴重的鋼筋，可采用鋼絲刷除銹并清洗干凈，用環(huán)氧樹脂補足缺損截面，涂上一層結(jié)構(gòu)界面;2. 對于銹蝕嚴重、有效面積減少的鋼筋，應增焊相應面積的鋼筋進行補強。

　　7 結(jié)論與建議

　　本文通過對某老工業(yè)廠房改造加固設計的應用研究，介紹了加固設計的思路及所遇到的各種問題和所采用的加固方法，通過對比，采用更加經(jīng)濟有效的新型材料。依據(jù)業(yè)主實際需求，采用經(jīng)濟、快捷的加固方式，以達到實際可后續(xù)使用年限內(nèi)的最大經(jīng)濟效益。