廠房改造加固要多謹慎？看這改造加固案例就知

一電機廠線圈車間單層廠房，建于1975，跨度18米，長度84米，柱距6米，鋼屋架，廠房為無檁體系，上鋪大型屋面板，混凝土排架柱，原設(shè)計為預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，使用了30多年之后，改成了鋼吊車梁，廠房主要生產(chǎn)電機產(chǎn)品。原廠房吊車為15噸，要求改造后廠房吊車的起重能力達到30噸。經(jīng)過現(xiàn)場對廠房的基礎(chǔ)、柱子、屋蓋系統(tǒng)、墻體等進行結(jié)構(gòu)檢測，鑒定結(jié)果表明必須對該工程進行結(jié)構(gòu)加固。

1.廠房改造加固前的結(jié)構(gòu)檢測，經(jīng)現(xiàn)場測量和檢測，結(jié)果如下：

①對結(jié)構(gòu)平面尺寸及梁柱截面尺寸采用米尺進行測量，結(jié)果表明廠房結(jié)構(gòu)平面布置與構(gòu)件尺寸基本符合設(shè)計要求。

②鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土抗壓強度鉆芯取樣法檢測，如圖1所示。檢測中采用鉆芯法取樣，然后加工成試件在實驗室內(nèi)進行單軸壓縮實驗，如圖2所示，確定混凝土的抗壓強度，對原結(jié)構(gòu)的混凝土強度做出正確的評價?；炷量箟簭姸葯z測結(jié)果表明：柱混凝土立方體強度標(biāo)準值為20.8Mpa，滿足原混凝土設(shè)計強度值（原設(shè)計混凝土為200號）。基礎(chǔ)混凝土立方體強度標(biāo)準值為19.3Mpa，滿足原設(shè)計強度要求。

③柱混凝土碳化深度最大值為16mm，小于混凝土保護層厚度。

④配筋情況的檢測。鋼筋儀探測結(jié)果顯示構(gòu)件內(nèi)部配筋情況符合設(shè)計要求。

⑤排架柱變形和裂縫的檢測。垂直度檢測結(jié)果中，柱頂偏移最大值為18mm，符合國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，后期因吊車荷載加大，經(jīng)驗算原柱不滿足承載力要求，排架柱需加固。

⑥原鋼吊車梁按15噸吊車設(shè)計，吊車起重量增加至30噸后，對吊車梁的強度、剛度、穩(wěn)定性、疲勞等進行了驗算，驗算結(jié)果表明吊車梁需要加固。

⑦屋架撓度測定。測量結(jié)果滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）的規(guī)定。由于原有鋼屋架暴露在空氣中，且使用年數(shù)較久，盡管廠方對鋼屋架定期進行防腐防銹處理，但車間內(nèi)含有大量的水蒸氣，鋼材的銹蝕是不可避免的。經(jīng)現(xiàn)場實地觀測，屋架上下弦桿及腹桿均有不同程度的積灰現(xiàn)象，灰塵清除后，暴露出鋼材銹蝕現(xiàn)象，其中上弦和腹桿銹蝕情況不嚴重，下弦銹蝕的最嚴重。根據(jù)銹蝕程度不同，考慮構(gòu)件截面的削弱，必須有針對性的采取加固措施，屋蓋支撐是按舊規(guī)范設(shè)計的，規(guī)范已修改多次，故應(yīng)按新規(guī)范增加屋蓋垂直及水平支撐。

⑧屋面加固。因廠房使用年數(shù)較長，大型混凝土屋面板有一部分碳化較嚴重，屋面板板縫內(nèi)掉灰，板局部有小塊混凝土掉落的現(xiàn)象，對廠房內(nèi)的生產(chǎn)工人造成安全威脅，故須對屋面板進行加固。

2.結(jié)構(gòu)驗算分析 根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果和原廠房的結(jié)構(gòu)施工圖，采用PKPM2010結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對該廠房進行結(jié)構(gòu)驗算，結(jié)果如下：

①混凝土排架柱的上、下柱的截面配筋均不滿足承載力的要求，柱縱筋和箍筋的布置不符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）的構(gòu)造要求；

②排架柱牛腿的截面尺寸、配筋均不滿足現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計要求；

③因吊車起重量由原來15噸增至30噸，導(dǎo)致鋼吊車梁和混凝土基礎(chǔ)均不能滿足承載力要求。

3.可靠性評定依據(jù)《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準》（（GB J144-90）），對該廠房進行可靠性評定。

按照規(guī)范要求，對該廠房進行結(jié)構(gòu)布置及支撐系統(tǒng)、承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、圍護結(jié)構(gòu)體系等三個方面十幾個子項進行可靠性評級。其中，結(jié)構(gòu)布置及支撐系統(tǒng)基本合理，評定為B級；承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)項目評定為C級；圍護結(jié)構(gòu)體系評定為B級?？煽啃跃C合評級為三級，可靠性不符合國家現(xiàn)行標(biāo)準和規(guī)范要求，影響正常使用，個別項目必須立即采取加固措施。

4.結(jié)構(gòu)加固措施鑒于以上檢測及可靠性評定結(jié)果，制定該廠房加固改造方案如下：

①基礎(chǔ)加固。因吊車噸位增大，荷載增加，故須加固混凝土基礎(chǔ)；

②排架柱承載力不滿足要求。部分柱出現(xiàn)局部鋼筋外露的現(xiàn)象，采用外包鋼加固柱子；

③鋼吊車梁加固方案。在原吊車梁的上翼緣用結(jié)構(gòu)膠粘貼8mm厚的鋼板，再用高強螺栓連接。在吊車梁的下翼緣增加“工”字形梁來擴大吊車梁的截面，采用結(jié)構(gòu)膠和高強螺栓進行連接，以提高吊車梁的強度和剛度；

④屋架加固方案。鋼屋架暴露在空氣中，鋼材銹蝕，根據(jù)銹蝕情況，對上弦及腹桿仔細清理灰塵和浮銹，刷一道防銹漆，再刷面漆。對于下弦仔細清理灰塵和浮銹，焊接兩根L80X5角鋼進行加固，刷一道防銹漆，再刷面漆二道，同時增加屋蓋垂直及水平支撐；

⑤屋蓋系統(tǒng)加固方案。清理板縫并將破損部分表面混凝土和浮渣清除干凈，用聚合物砂漿修補平整，屋面板采用雙向粘貼碳纖維布加固，雙向碳纖維布由200g/m2單向編織碳纖維布粘貼而成。板縱肋和橫肋采用3mm厚的鋼板粘貼加固。

由于舊廠房的一般使用時間較長，在改造加固之前宜做全面的結(jié)構(gòu)檢測，對廠房的整體乃至每根構(gòu)件的結(jié)構(gòu)安全必須做到心中有數(shù)。且舊工業(yè)廠房改造加固的方法較多，必須仔細比較再擇優(yōu)進行改造加固施工，本廠房采用擴大法加固基礎(chǔ)，采用外包鋼方法加固廠房排架柱，可以在車間不須停產(chǎn)的情況下進行加固施工，深受用戶歡迎，本廠房改造加固后使用情況良好。