1 工程概況及改造原因
廈門億寶大廈位于廈門開(kāi)元區(qū)湖濱南路328號(hào)，是一幢高層綜合樓。該大廈共25層，裙房一層到三層為商場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)，主樓為辦公和住宅用。有層地下室作為地下車庫(kù)、動(dòng)力中心兼作民防工程。地下室底板標(biāo)高為-5.70m，一層地面結(jié)構(gòu)面標(biāo)高為-0.40m，上面覆蓋220mm厚回填土，澆筑80mm厚C20混凝土墊層，二層板面標(biāo)高為4.45m，地下室頂板厚200mm，一層板厚100mm，門廳結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。
2 設(shè)計(jì)方案
2.1 設(shè)計(jì)方案的選定
由于整幢大廈已經(jīng)處于裝修收尾階段，各種上部荷載和應(yīng)力應(yīng)變已經(jīng)基本形成，而且有2、3層上部傳遞下來(lái)的集中荷載，這就要求設(shè)計(jì)過(guò)程中不但要考慮承載力而且對(duì)位移變形的控制還要進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘察和對(duì)原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，設(shè)計(jì)院提出兩套改造加固方案。其中一套是采用鋼結(jié)構(gòu)對(duì)其加固，另外一套方案是采用增加鋼筋混凝土梁對(duì)其加固。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、抗震、建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站和施工等單位技術(shù)部門的研究討論，最后決定采用增加鋼混凝土梁進(jìn)行改造加固。
2.2 改造加固平水面布置和依據(jù)
改造后平面布置圖見(jiàn)圖2。
圖2 改造后平面布置圖
地下室采用斜三角形支撐是為了使上部的力通過(guò)支撐傳遞到原有基礎(chǔ)的樁承臺(tái)上。新增加柱是為了與原有門廳外柱對(duì)稱，最主要是減少新增加梁的跨度。
2.3 改造的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和具體要求
新增加L-1斷面為1100×1400，斷面大樣如圖3、4所示。新增加X(jué)JZ斷面為400×1100。
圖3 L—1短跨斷面
圖4 L—1跨中斷面
所有混凝土標(biāo)號(hào)均為C40，其中地下室三角形支撐部分要求S8級(jí)抗?jié)B。加水泥用量8%的AEA混凝土膨脹劑，新增加梁L-1也加8%的AEA。
新增加梁與原有柱采用喜利得HY-150植筋膠進(jìn)行植筋錨固，φ25鋼筋錨固深度為380mm，植筋孔直徑為φ32mm，φ16鋼筋錨固深度為216mm，植筋孔直徑為φ22mm。
3 改造施工及技術(shù)保證
3.1 臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)
根據(jù)新增加的L-1梁斷面較大，在施工中鋼筋要穿過(guò)原有結(jié)構(gòu)的梁，所以有8個(gè)梁頭要在施工中被破壞。為保證結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的數(shù)據(jù)，對(duì)要破壞梁頭的梁采用鋼管柱進(jìn)行支撐加固。具體布置和鋼管柱的型號(hào)如圖5所示。同時(shí)還進(jìn)行臨時(shí)線形支撐的搭設(shè)。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和工期要求，我們采用空壓機(jī)帶動(dòng)風(fēng)鎬進(jìn)行鑿除。先進(jìn)行放線，再用手動(dòng)砂輪切割機(jī)將混凝土切15~20mm深（以不切到鋼筋為宜），然后再用風(fēng)鎬逐步鑿除。
3.3 Hilti HIT-HY150植筋
3.3.1 鉆植筋孔
最初考慮到電錘的鉆孔難度大，擬采用金鋼取孔，但采用金剛?cè)】子锌赡苋嘣薪Y(jié)構(gòu)主筋，而且不能保證孔的表面有足夠的粗糙度，最后還是采用電錘鉆孔，在原有結(jié)構(gòu)主筋位置適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置。
3.3.2 清洗植筋孔
植筋孔成型達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，由于是水平成孔，所以用清水將孔內(nèi)的灰塵清洗干凈，并讓其自然干燥。
3.3.3 注射粘結(jié)劑插入鋼筋
將罐裝膠安在分配器中，從孔的底部開(kāi)始注射以確保完全填充。在插入鋼筋時(shí)應(yīng)有一些膠資助溢出。注射膠量一般以填滿孔的2/3為宜。然后勻速旋轉(zhuǎn)鋼筋插入孔內(nèi)。注射量的計(jì)算公式一般為V=Lb,inst×（D2-φ2）/1000（其中V為注射量單位為ml，Lb,inst為錨固安裝長(zhǎng)度單位為mm，D為孔的直徑單位為mm，φ為鋼筋的公稱直徑單位為mm）。
3.3.4 固化
該產(chǎn)品的固化時(shí)間與施工時(shí)的施工溫度直接相關(guān)。對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
20℃膠凝時(shí)間為6min，固化時(shí)間為50min。30℃膠凝時(shí)間為4min，固化時(shí)間為40min。
3.3.5 植筋拉拔試驗(yàn)
植筋的效果直接影響到改造工程的成功與否，由于我公司第一次使用喜利得HY-150植筋膠，所以對(duì)所植的97根φ25鋼筋按不小于3%的數(shù)量隨機(jī)抽取了3根進(jìn)行測(cè)試，實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)如下表：
測(cè)試數(shù)據(jù) 表1
見(jiàn)表
3.4 臨時(shí)支撐施工安裝
3.4.1 線形支撐的搭設(shè)
為保證支撐的受力均衡在支撐架的頂部用可調(diào)節(jié)頂托來(lái)調(diào)節(jié)。
3.4.2 臨時(shí)鋼管支撐的安裝
臨時(shí)鋼管支撐根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行編號(hào)，然后根據(jù)編號(hào)量出實(shí)際加工長(zhǎng)度，由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)公司加工制作，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。加工時(shí)應(yīng)確保鋼管的壁厚和材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)要求。
安裝時(shí)為確保鋼管支撐的垂直度，安裝現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度控制。使其安裝垂直度偏差控制在H/1000以內(nèi)。鋼管支撐安裝校正固定后，再用高效無(wú)收縮灌漿料將底座灌密實(shí)。
3.5 新增加L-1混凝土澆筑施工
根據(jù)是設(shè)計(jì)要求，混凝土的強(qiáng)度為C40，采用粒徑小于20mm的硬質(zhì)花鋼巖石子、中砂、P0.42.5水泥。上于新增加梁呈“凹”狀，存在與原有梁和板的結(jié)合問(wèn)題，所以在混凝土中摻入水泥用量8%的AEA混凝土膨脹劑。由于澆筑時(shí)鋼筋較密，考慮到施工速度較慢，為避免出現(xiàn)施工冷縫，所以在配料時(shí)將初凝時(shí)間調(diào)整為6小時(shí)。
為確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量，混凝土采用商品混凝土。由于該工程的外裝修已經(jīng)完成，混凝土必須從二層樓面下料，所以混凝土的垂直運(yùn)輸機(jī)具選用M32-4型汽車臂泵從二層窗戶直接將混凝土送到下料口。
在架設(shè)模板時(shí)每隔1500mm左右開(kāi)一個(gè)振搗口。待L-1下部混凝土振搗密實(shí)后再用模板封閉。同時(shí)在澆筑過(guò)程中也可以從門子洞觀察混凝土密實(shí)情況。
由于混凝土體積較大，而且加入了混凝土膨脹劑，考慮到梁面是垂直的，有用麻袋包裹養(yǎng)護(hù)不能使麻袋完全貼在混凝土面上，故養(yǎng)護(hù)時(shí)我們采用24小時(shí)不間斷淋水養(yǎng)護(hù)。具體方法就是沿梁兩側(cè)的上部各敷設(shè)一根φ15的PVC管，在管上均勻鉆小孔，然后接上自來(lái)水管。將自來(lái)水開(kāi)到適當(dāng)大小即可。養(yǎng)護(hù)不少于14天。
3.6.1 柱子拆除施工
柱子的拆除工作是檢驗(yàn)整個(gè)改建工程的關(guān)鍵一環(huán)。為便于沉降觀測(cè)，拆除按以下步驟進(jìn)行：搭操作架——在L-1梁底與柱子相交位置用金鋼取孔將柱子切斷，使柱子與L-1脫離開(kāi)——再用空壓機(jī)帶動(dòng)風(fēng)鎬對(duì)余下部分柱子進(jìn)行破壞性拆除。
3.6.2 柱子拆除過(guò)程中梁的變形觀測(cè)
在拆除柱子前在L-1上固定模板的對(duì)拉螺桿上焊接鋼管，并在鋼管適當(dāng)位置綁上一段鋼卷尺（制作簡(jiǎn)易花桿）。
梁的沉降變形采用DS-2水準(zhǔn)儀加測(cè)微器進(jìn)行觀測(cè)。并做好原始的觀測(cè)記錄。
3.6.3 質(zhì)量保證
為確保工程質(zhì)量，本工程所有原材料必須按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢。施工時(shí)嚴(yán)格按施工及驗(yàn)收規(guī)范要求進(jìn)行施工。所有施工用的砼均采用商品砼澆筑。
在澆筑混凝土?xí)r做三組試塊，其中兩組在現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)。一組測(cè)7天強(qiáng)度，一組測(cè)14天強(qiáng)度作為拆除/軸柱子的依據(jù)。另外一組送廈門市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。
3.6.4 安全保證
施工過(guò)程中給所有施工人員（包括負(fù)責(zé)具體操作的班組人員）進(jìn)行全面詳細(xì)的技術(shù)、安全交底，讓所有施工人員了解整個(gè)改造工程的工程情況，讓所有參與施工的人員做到心中有數(shù)。針對(duì)可能發(fā)生的安全隱患提前討論，并制定切實(shí)可行的預(yù)防措施（如針對(duì)在鑿除原有梁和柱的砼的時(shí)候有可能由于下部結(jié)構(gòu)破壞影響上部結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)及安全性，我們提前從路橋公司租借來(lái)大型專用可調(diào)支座和支撐桿件備用。并在砼鑿除施工過(guò)程中派人24小時(shí)對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。）
對(duì)改造的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全封閉施工，禁止任何與施工無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。班組每天進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)都進(jìn)行班前安全教育，杜絕了一切違章作業(yè)和違章指揮。由于施工屬于高空作業(yè)，所有操作人員上架必須佩帶安全帶進(jìn)行施工。在進(jìn)行植筋的施工過(guò)程中所有操作人員全部佩戴防護(hù)眼鏡和口罩，并戴橡膠防護(hù)手套進(jìn)行操作，防止植筋膠濺出傷人?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員隨時(shí)檢查臨時(shí)鋼管、鋼柱支撐和安全防護(hù)設(shè)施的穩(wěn)定性和可靠性，及時(shí)糾正工人的違章作業(yè)和處理各種不安全隱患。以確保安全施工的萬(wàn)無(wú)一失。
4 結(jié)束語(yǔ)
該改建加固工程現(xiàn)已經(jīng)竣工并交付建設(shè)單位進(jìn)行二次裝修。當(dāng)我們?cè)谑┕ね旰笤倩剡^(guò)頭去看時(shí)，總有一種成就感。雖然該工程工程量不大，但它對(duì)施工質(zhì)量和施工安全的要求不亞于一幢高層建筑物。而且運(yùn)用了植筋錨固等新型施工技術(shù)。在該工程植筋錨固技術(shù)的應(yīng)用成功，為我們今后在施工類似工程積累了施工經(jīng)驗(yàn)。 (周浪)
