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1工程概況

某建筑原為單層鋼筋混凝土框架結構,四坡屋面。后擬在建筑東側擴建一建筑,用作餐廳。餐廳面積為14.900×31.770=473.373m2。仍采用鋼筋混凝土框架結構,一層頂板面標高4.600m,坡屋面終點高度7.100m,丙類建筑,安全等級為二級,設計使用年限50年。

2結構設計上主要措施

本擴建工程中的特殊結構設計問題是如何處理好新舊房屋的沉降差、新舊結構的連接可靠、協同受力,為此采取以下主要措施。

2.1地基基礎加固

原建筑采用柱下獨基,基礎底標高為-2.600m,下設C10素砼墊層,地基基礎加固示意如圖1所示。

2.2新舊建筑連接

2.2.1新舊墻體連接

由于舊建筑沉降較慢或已中止沉降,而新建筑初始沉降較大,為減少新舊建筑沉降差,設計上宜在新舊建筑相連處設置沉降縫。但建設方從使用功能上考慮,希望不設沉降縫,而是新舊墻體直接連接。此時新墻體的墻端構造柱與舊墻的連接可采用鋼筋混凝土鍵銷法、鋼筋拉結法、壓漿錨桿法和膨脹螺栓連接法等。

(1)鍵銷尺寸一般為240mm×240m×480mm,縱向配筋4Ф8,箍筋Ф6@150鍵銷間距約1mm。該法對墻體破壞較大施工質量難以保證。(2)鋼筋拉結法即用鋼筋穿過墻上的鉆孔,將舊墻體與新墻端構造柱拉結。該法由于鉆孔不便,在施工中不易把鋼筋拉牢且易將鋼筋拉脫,室內作業較多。

2.2.2屋面連接

本工程原建筑為坡屋面結構,⑥軸后新建建筑亦為坡屋面結構,新舊建筑屋面同高。⑤～⑥軸間采用平頂屋面,且屋面高度較原建筑低1400mm,為降低沉降造成的影響,⑤～⑥軸間采用預制板,而不是現澆;⑥軸后的屋面板均采用現澆形式。

2.3坡屋面設計

2.3.1結構方案

目前坡屋面的做法一般有兩種,一是頂部直接做成斜板,該斜板兼作屋面板;二是先做一層水平板做屋面板,傾斜部分按照屋面造型做。本擴建工程采用第一種結構方案,即頂部直接做成斜板,該斜板兼做屋面板。在斜坡的最低點處設置水平框架梁,然后采用梁托小柱支承傾斜部分。

2.3.2結構計算模型

坡屋面模型簡化一般采取將坡屋面拉平或將坡屋面作為荷載加到下一層兩種方法。這里,我們采用將坡屋面拉平設計的方法,頂層層高取頂層傾斜屋面頂點高度的2/3作為該層的結構高度。

3結構施工

3.1梁柱節點箍筋綁扎及標高問題

3.1.1節點箍筋綁扎

(1)鋼筋混凝土框架節點往往配筋較較密,特別是中間節點處柱子主筋、縱梁及橫梁主筋交叉很密,采用整體沉梁時節點區下部箍筋無法綁扎,致使梁節點部位不放或少放柱箍筋,留下嚴重隱患。(2)因抗震要求,造成節點核心區柱子箍筋綁扎難度很大。部分施工人員意識到鋼筋骨架整體入模后柱節點內箍筋綁扎困難,便采用兩個開口箍筋拼合,然而在整個節點區均采用開口箍筋顯然不符合規范規定,規范對箍筋封閉和箍筋末端彎鉤的構造要求,是保證箍筋對混凝土核心起有效約束作用的必要條件。

3.1.2解決措施

(1)將梁板模板全部安裝完畢后才安裝梁板鋼筋并整體沉梁,并注意以下要點:下料時每個節點增加若干根縱向短筋。柱節點區箍筋現場焊接在縱向短筋上形成整體骨架,再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上,穿梁鋼筋并綁扎,為防止附加縱向短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難,附加縱向短筋應偏離箍筋角部約50mm。

(2)若不采用整體沉梁,施工員必須嚴格管理現場施工,預先提醒鋼筋工,以便在穿梁的主筋時將柱箍筋套上,這樣既便于施工操作更不會把箍筋遺漏了。

3.2框架柱軸線位移和垂直度問題

3.2.1問題

框架柱軸線位移和垂直度超標,超過每層軸線位移和垂直度允許偏差5mm,整體偏差H/1000小于30mm的標準,不僅影響建筑物的美觀、窗子的安裝,還改變構件受力狀況,降低建筑物的安全度,

3.2.2解決措施

(1)框架結構定位放線時一定要做好標志樁,并將縱橫軸線用油漆標記在臨近永久性的地面或建筑的墻面上,在框架柱支模之前用經緯儀把該柱的縱橫軸線打在樓(地)面上,并用墨線標示出,特別要以中間柱為控制柱,層層測定。(2)軸線的豎向傳遞必須以縱橫軸線中起控制作用的柱向上傳,其余的軸線均以控制軸線為準,用鋼尺量測,但必須控制總尺寸,防止分段量測的積累誤差。

3.3框架柱鋼筋骨架主筋位移的處理措施

(1)框架柱鋼筋骨架主筋位移在20～50mm時,可將柱的根部混凝土鑿至梁的主筋,柱主筋按15%坡度調整到正確位置,同時在柱高300內將箍筋加密,間距為原箍筋的1/2,直徑不變。(2)如果柱骨架主筋水平錯位較大,超過50mm以上,此時如果再按上述的緩坡調整法矯正,因鋼筋彎折過大已不能勝任,應選擇另外的方法進行處理。

4結語

房屋改擴建設計不同于新建筑,更多的是要考慮到新舊建筑的連接,盡量減小新舊建筑間的沉降差,這是關系到建筑后期使用的關鍵。設計上必需確保基礎具有足夠的剛度、承載力和盡可能小的沉降量。