探索房屋建筑頂部加層施工技術(shù)

李向華

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)整體的進(jìn)步幅度非常大，和以前相比有了明顯的改善，并且在城市化發(fā)展的大背景之下，我們可以通過(guò)加強(qiáng)對(duì)房屋的加層改造，在一定程度上緩解人口增加和用地缺少之間的矛盾。我國(guó)的房屋加層改造技術(shù)和國(guó)外的一些國(guó)家相比有一定的優(yōu)勢(shì)，因此可以給我們帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。本文將主要針對(duì)當(dāng)前我國(guó)房屋建筑頂部加層施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；頂部；加層施工

隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展，厚板轉(zhuǎn)換層工程越來(lái)越多，需要我們對(duì)這種結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行研究，現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為建筑行業(yè)的一項(xiàng)新技術(shù)，特別適合厚板轉(zhuǎn)換層這類跨度大、受力復(fù)雜、撓度控制和抗沖切問(wèn)題突出的特殊結(jié)構(gòu)。隨著基本建設(shè)的日益發(fā)展，舊房加層、加固改造工程的數(shù)量大為增加。加層的起因一般有2種情形[1]：一是有些單位因?yàn)橘Y金暫缺，工程預(yù)先考慮留待以后加層；二是有的為了擴(kuò)大使用面積要求在舊房屋頂加層。

1工程概況

某單位辦公樓，四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外隔墻均為加氣混凝土塊砌體墻。底層為對(duì)外的營(yíng)業(yè)用房，底層層高為 4. 2 m，二至四層為辦公用房，層高 3. 0 m，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。該工程處于 7 度抗震設(shè)防區(qū)。由于原建筑已不能滿足使用要求，須在原結(jié)構(gòu)正常使用的條件下，直接增加一層，作為開會(huì)、娛樂(lè)等多功能活動(dòng)場(chǎng)所。

2頂部加層施工技術(shù)

采用了如下加層方案和技術(shù)措施：設(shè)計(jì)時(shí)首先按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方式加一層進(jìn)行承載力驗(yàn)算，但地基和部分框架柱承載力不滿足；然后按照鋼結(jié)構(gòu)形式加層驗(yàn)算，承載力滿足，不需對(duì)原有結(jié)構(gòu)加固。綜合考慮結(jié)構(gòu)的整體性、承載力及施工要求，決定加層采用輕鋼結(jié)構(gòu)。

（1）為減輕原建筑的負(fù)重，新增層的主體結(jié)構(gòu)采用等截面門式剛架，梁柱采用 H 型鋼，檁條為 C 型鋼，屋面板及墻面板采用雙層彩色壓型鋼板，新增加的輕鋼結(jié)構(gòu)自重約 0.2 kN/m2，并且通過(guò)驗(yàn)算分析滿足結(jié)構(gòu)要求。（2）結(jié)合樓房的改造，設(shè)計(jì)加層時(shí)，在與原建筑物保持協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，將原來(lái)外墻開小窗的改開大窗。對(duì)于原有屋面，把原隔熱層清除干凈，排水坡采用 C10 爐渣輕質(zhì)混凝土找平，以減輕下部結(jié)構(gòu)的荷載。

2.1門式剛架柱腳節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造

新、舊結(jié)構(gòu)之間的連接是加層工程與一般建筑工程相區(qū)別的顯著標(biāo)志之一，既要保證原結(jié)構(gòu)的受力功能，又要使新、舊結(jié)構(gòu)的連接牢固可靠、確保質(zhì)量。施工時(shí)應(yīng)避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成損傷，所有穿過(guò)原構(gòu)件的孔洞均應(yīng)采用機(jī)械鉆孔，鉆孔前應(yīng)先用紅外線鋼筋測(cè)定儀探出鋼筋位置。還要考慮施工的可操作性。為利于加層后整體結(jié)構(gòu)抗震，保證結(jié)構(gòu)整體性，新舊結(jié)構(gòu)的連接（即柱腳節(jié)點(diǎn)）能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求是鋼結(jié)構(gòu)加層工程成敗的關(guān)鍵。因此在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)上接建鋼結(jié)構(gòu)，新加層柱腳與原結(jié)構(gòu)的連接是設(shè)計(jì)、施工的關(guān)鍵和難點(diǎn)。新舊部分連接必須可靠，保證水平力的傳遞。尤其對(duì)于有抗震設(shè)防要求的地區(qū)，連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用剛接形式，方能控制鋼結(jié)構(gòu)層的水平位移并保證其承擔(dān)柱底彎矩。

（1）采用“直接鉆孔連接法”。即在已有框架柱頭上直接鉆孔，在每個(gè)混凝土柱頂鉆 4 個(gè) Φ35 的孔，孔深 420mm，插入 Φ30 螺栓，用結(jié)構(gòu)膠灌孔與底板連接，結(jié)構(gòu)膠硬化后安裝鋼柱，鋼柱再與底板螺栓連接，中間以 50 mm 厚細(xì)石混凝土填實(shí)[2]。（2）采用“柱主筋直接連接法”有些鋼筋混凝土框架柱的配筋較多，無(wú)法成孔，不能采用“直接鉆孔連接法”，可采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接方法，即在柱內(nèi)選位置合適的主筋加熱調(diào)直后，反投到底板上開孔塞焊，柱頂鋪細(xì)石混凝土找平，鋼柱與底板螺栓連接。本工程頂層結(jié)構(gòu)的梁、板、柱都是現(xiàn)澆鋼筋混凝土，施工中無(wú)法鉆入成孔，柱截面除 8 根 Φ25 柱主筋按構(gòu)造彎在柱頂外，還有樓板雙向 Φ12 分布筋及縱橫交叉的 Φ22 的大梁主筋，若盲目鉆孔，極易斷掉受力主筋，成孔率很低，也會(huì)極大地削弱柱頂混凝土強(qiáng)度，新、舊柱的連接質(zhì)量難以保證。最后決定采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接方案，即先鑿去原柱頂保護(hù)層露出柱筋，選 4 根位置合適的柱主筋加熱調(diào)直，主筋位置反投到底板上開孔，柱頂清理干凈，洗凈后鋪放附加鋼筋網(wǎng)與原柱筋焊接。再澆筑 C20 細(xì)石混凝土，比設(shè)計(jì)厚 10～20 mm，然后套上底板，用水準(zhǔn)儀、水平尺和橡皮錘找平，調(diào)準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)焊底板，待混凝土終凝后，將底板與主筋剖口焊接，既可保證鋼柱的可靠性連接，又加強(qiáng)了原混凝土柱主筋的錨固。

2.2鋼柱及鋼梁的安裝

為了保證總的進(jìn)度計(jì)劃要求，鋼柱、屋面鋼梁在工廠分段制作，然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件和輕鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，選用 1 臺(tái) 16 t 汽車吊承擔(dān)鋼柱、鋼梁的吊裝，另選 2 臺(tái) 8 t 汽車吊作輔機(jī)，用于構(gòu)件拼裝和二次搬運(yùn)。因鋼梁翼板和腹板較薄，安裝位置高，易產(chǎn)生平面彎曲變形，因此先在地面上豎起鋼梁作立式拼裝（避免平躺拼裝后豎立過(guò)程中產(chǎn)生彎曲變形），拼裝后再進(jìn)行吊運(yùn)組裝[3]。鋼柱具有板薄、易彎曲等特點(diǎn)，柱的穩(wěn)定主要依靠柱與柱之間布置較為密集的 C 型檁條和拉條來(lái)加強(qiáng)。因此用1 臺(tái)汽車吊將鋼柱吊運(yùn)至樓頂與基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓固定，另 1 臺(tái)汽車吊裝 C 型檁條與鋼柱固定牢固，然后吊裝鋼梁與鋼柱進(jìn)行連接。等兩榀鋼梁拼接完成，立即用 C 型檁條固定，依次類推，直至鋼柱與鋼梁及檁條全部拼接安裝完畢。

該加層工程施工中沒(méi)有對(duì)使用造成不利影響，保證了正常使用。輕鋼結(jié)構(gòu)加層施工方便，無(wú)需腳手架和大型施工機(jī)械以及大面積施工場(chǎng)地，鋼構(gòu)件工廠加工制作，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接安裝；構(gòu)件連接工藝簡(jiǎn)單，形式靈活，且大部分是干作業(yè)，易于各工種交叉作業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)施工管理；施工速度快、工期短，便于業(yè)主盡早投入使用，創(chuàng)造效益；注意采用合理的施工技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工管理，以達(dá)到最大限度保護(hù)原結(jié)構(gòu)的目的。

3房屋建筑頂部加層施工中的注意事項(xiàng)

3.1 施工期間的防水措施

在施工期間我們有很多的施工注意事項(xiàng)，只有在施工的過(guò)程中就注意避免出現(xiàn)意外，才能使得這項(xiàng)工程能夠順利進(jìn)行和完工。我們?cè)谠械慕ㄖ锷线M(jìn)行直接的施工，直接加高一層的情況下，應(yīng)該全部徹底清除本身就含有的屋頂防水層，但是施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些天氣問(wèn)題，我們清除了原有防水層的同時(shí)，還應(yīng)該注意對(duì)于臨時(shí)防水措施的采取，只有采用正確的方法，才能夠保證寫字樓或者是辦公樓的正常秩序，因?yàn)樵谶M(jìn)行施工的過(guò)程中這些地方一般還是正常營(yíng)業(yè)的。整體的建筑物進(jìn)行開鑿以及相關(guān)的清潔工作，應(yīng)該在這個(gè)加層樓面已經(jīng)完工之后進(jìn)行施工，雖然這在一定的程度上是對(duì)本身的建筑施工造成了一定的難度，但是這能夠保證樓面能夠正常的使用，并且防水效果也很好，同時(shí)我們還應(yīng)該考慮到防水的實(shí)用性以及建筑物整體的美觀性之間的關(guān)系。

3.2 施工期間對(duì)原建筑物的防護(hù)措施

建筑物在進(jìn)行加工施工時(shí)，建筑的承包商一般都會(huì)向施工隊(duì)伍提出一個(gè)問(wèn)題，這就是對(duì)于原先的已有建筑的防護(hù)問(wèn)題，尤其是對(duì)于比較大型的商場(chǎng)或者是寫字樓來(lái)講就更重要了。我們既要保證原有的建筑物的完整性，又要保證新的加層的樓面的正常順利施工。同時(shí)在施工時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)的方案趨近標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能減少施工產(chǎn)生的噪聲而影響人們的正常生活和工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)于建筑物的要求越來(lái)越高，在進(jìn)行頂部加層施工的過(guò)程中應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)，保證施工的進(jìn)度和質(zhì)量，從而保障人們正常的生活?yuàn)蕵?lè)以及工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉淦厚. 房屋建筑頂部加層施工技術(shù)研究[J]. 江西建材，2013，03：137-138.

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[3]劉春明，江宜城. 隔震技術(shù)在校舍工程改造加固中的應(yīng)用[J]. 土木工程與管理學(xué)報(bào)，2011，03：366-368+374.