某工业厂房低强钢筋混凝土柱增强加固方案

陈祝齐 杨先坪

( 杭州钢铁集团公司维检中心 杭州 310022)

摘 要: 上世纪 70~ 80 年代工业厂房的混凝土柱存在强度低、老化严重等问题, 在使用中需要进行增强加固。主要针对长时间闲置厂房, 露天风化严重, 立柱承载力降低, 探讨重新投入使用前的加固方案。

关键字: 混凝土; 柱; 承载力; 加固

1 概况

杭钢维检中心电修车间露天跨厂房属于上世纪七十年代所建主厂房的边跨, 当时未加盖屋架投入使用, 单排六根混凝土柱长期暴露于雨雪中。由于生产需要, 现对该边跨进行屋架加盖并投入使用, 根据现场勘察, 该六根混凝土柱的保护层已大面积松动和脱落, 部分钢筋锈蚀严重, 而且当初的混凝土强度设计已不能满足现在的需要, 需要进行补强加固。

根据设计资料, 新盖屋架采用变截面 H 型钢,屋面为普通彩钢瓦, 厂房内设一台 5 吨单梁电动葫芦, 上部钢结构自重约 12 吨, 原柱为下部 400 @800mm 的/ 工0字形截面, 上部为高 600mm 的混凝土小柱。该柱埋深600mm,地下部分混凝土相对完好。

2 技术方案

选取加固方案前, 探讨了目前业内较常见的一些混凝土柱直接加固方法, 如外包型钢加固法、加大截面加固法、置换混凝土加固法等, 根据厂房生产使用对净空的要求、原混凝土柱的设计强度和风化程度, 确定采用加大截面加固和置换混凝土加固相结合的方案施工, 这样既保证了柱承载力的大幅度提高, 消除了原混凝土强度低、风化严重的问题,同时也最大限度的顾及了加固成本。施工步骤如下:

1) 风化层凿除。利用风镐和人工将柱表面的风化层凿除, 一般凿到混凝土保护层的位置, 露出原配筋。对于保护层已脱落钢筋外露的地方, 要再凿进 10~ 20mm, 并对原钢筋除锈处理。对于/ 工0字形柱截面风化特别严重的双肢和上端小柱部分,直接凿除, 用新浇混凝土置换。

2) 承载力计算。对原混凝土按照低强度 C10考虑, 根据承载力计算, 在原柱下部的工字形截面四周增加 100mm的混凝土层, 即新柱截面为 600@1000mm 的矩形截面, 短边方向每边增加 5 根 5 16受力筋, 长度方向中间位置设置 2 根 516 架立筋,外侧的 5根 516 配筋通长伸入小柱。上部小柱部分, 原混凝土凿除后, 按 600@700mm 的矩形截面新浇, 原钢筋全部予以保留, 内、外侧各新增 5 根 516钢筋。箍筋在牛腿位置为 58 间距 100mm, 其他位置间距 200mm(见图 1) 。

3) 混凝土浇注。采用 C30 混凝土, 外加减水剂, 浇注前钢丝刷清洁接触面, 浇注时充分捣实, 以利新、旧混凝土良好咬合, 联合受力。

3 实施效果

六根柱加固施工时间约 15 天, 施工顺利, 保养完毕后新、老混凝土咬合紧密, 整个厂房结构情况良好, 相比重新浇注混凝土柱节约工期约 12 天, 节省施工成本15 万余元。本次采用加大截面加固和置换混凝土加固相结合方法施工, 部分置换混凝土节省了加固成本, 在稍微增大柱截面面积的前提下, 大幅度的提高了柱的承载能力, 而且现场作业方便工期短, 为一种比较实用可行的加固方案。