舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法

郭 蒙

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

?

舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法

郭 蒙

(太原市熱力公司，山西 太原 030012)

論述了將舊鍋爐房改造成熱力站的三種常見的加固方法，詳細闡述了采用夾板墻、鋼板帶及增設圈梁這三種方法的作用及適用范圍，并介紹了具體的施工方法及在施工中需注意的問題，可供同類房屋加固改造工程參考。

夾板墻，鋼板帶，圈梁，加固

0 引言

隨著太原市集中供熱全覆蓋的持續(xù)推進和擴網(wǎng)面積的不斷增加，我們需要增加熱力站的數(shù)量。出于對老城區(qū)可利用土地的局限性、城市規(guī)劃的合理性以及工程施工的經(jīng)濟性考慮，我們需要將一些舊鍋爐房改造成熱力站。但是，由于舊鍋爐房都是砌體結構，有些年代久遠，維修維護工作不到位，施工水平低、施工質量差等原因，導致舊鍋爐房墻體的豎向承載力、延性、抗側剛度、抗剪強度和抗震能力都達不到現(xiàn)行規(guī)范的要求，需要對其進行改造、加固，以確保結構安全，從而保障集中供熱安全運行。

將舊鍋爐房改造成熱力站的加固方法主要有三種：

1)采用夾板墻來提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性；

2)采用鋼板帶來加強舊鍋爐房墻體的抗震能力；

3)增設圈梁來增強舊鍋爐房的抗倒塌能力。下面就具體介紹這三種加固措施的作用、適用范圍、施工方法、注意事項等。

1 采用夾板墻來提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性

夾板墻是指用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固后的磚墻的簡稱，它先除去磚墻表面的粉刷抹灰層，再用水泥砂漿或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層對磚墻墻體進行加固，這樣可以大幅度地提高墻體的豎向承載力、延性、抗側剛度和抗剪強度，是提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性的常用方法。

夾板墻主要適用于：

1)多層磚房抗震橫墻間距或砂漿砌塊強度不符合規(guī)范規(guī)定；

2)因房屋加層加載導致磚墻承載力不足；

3)局部墻體達不到設計要求；

4)磚墻承載力和抗剪強度因施工質量差而達不到設計標準等。

墻體加固前應當著重檢查磚墻是否風化嚴重，是否有明顯的空鼓、傾斜；承重墻體是否出現(xiàn)斜向和上下貫通的豎向裂縫；磚過梁是否有明顯開裂變形；房屋頂層是否有斜向溫度裂縫；端部墻體是否出現(xiàn)外傾沉降等。

為了保證夾板墻充分發(fā)揮作用，就必須先清除原墻面，機械鉆孔，清洗原墻面；再素刷水泥砂漿，鋪設鋼筋，澆水濕潤墻面；然后逐層砂漿抹面，噴射混凝土；最后后期養(yǎng)護。施工技術上要嚴格按照規(guī)范要求和標準操作，讓加固抹面層與原墻面充分粘結，共同工作，以提高墻體的抗震能力。

當采用夾板墻加固墻體時，抹面層厚度以30 mm～50 mm為宜，水泥砂漿強度以M7.5～M15為宜，噴射混凝土強度以C15～C25為宜。鋼筋網(wǎng)可以采用Φ6或Φ4～Φ6低碳冷拔鋼絲綁扎或焊接連成方格形狀，尺寸一般為150 mm～300 mm，鋼筋網(wǎng)外要求有不小于10 mm厚度的保護層；然后用Φ4～Φ6的穿墻S筋與墻體固定，S筋間距小于600 mm,布置成彼此相間的梅花形。

經(jīng)過反復實踐表明：夾板墻各組成部分之間存在著良好的共同工作性能，能大幅度的增強墻體的抗剪能力、變形能力及延性，改變磚墻的脆性性質，從而提高舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性。

以太原市市政公共設施管理處后勤服務中心熱力站的加固方案為例：該熱力站內的所有內、外墻體均采用夾板墻方式加固，具體做法：采用Φ6@200雙向配筋；拉結筋Φ6，梅花布置，間距500。采用1∶2.5水泥砂漿雙面抹灰，每面厚40。當外墻與內墻相交時，水平筋應貫通內墻。

2 采用鋼板帶來加強舊鍋爐房墻體的抗震能力

鋼板帶是指設置于墻體頂層或四周的連續(xù)封閉的鋼板。其作用類似于圈梁，卻具有工廠化程度高、現(xiàn)場工作量小、施工速度快、結構性能優(yōu)越、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。

雖然現(xiàn)在常用的砌體結構加固方法如夾板墻，可以有效地增加剛度，提高承載力，強化熱力站砌體的抗震性能；但是夾板墻加固方法如前所述必須將墻體砂漿面層全部清除，容易對原墻體結構造成二次傷害，而且需要經(jīng)過澆水濕潤墻面的操作流程，對正在使用中的熱力站來說，濕作業(yè)的施工方式速度慢，周期長，會對生產(chǎn)工作造成不便；另外，常用的夾板墻加固方法有可能使熱力站結構自重增加，導致基礎還需加固，增加了工程造價。鋼板帶直接加固熱力站砌體結構，此加固方法的特點是干作業(yè)，不需要鑿除墻體砂漿，砌體損傷小，施工速度快，節(jié)約工程成本。此外，鋼板帶還具有較高的承載能力，可以提高墻體的延性與抗震能力。

以太原市第一機床廠供熱工程1號熱力站的加固方案為例：采用鋼板帶對熱力站墻體進行加固，寬度為250 mm，厚度為16 mm，分上下兩層固定在機房內外墻壁上。鋼板帶墻體加固剖面圖，鋼板帶螺栓栓孔位置示意圖，詳見圖3，圖4。外墻鋼板帶在墻體大約中部斷開20 mm，內墻可在混凝土柱、隔墻處斷開；拐角處需貫通。鋼板帶可采取對接焊接。

3 增設圈梁來增強舊鍋爐房的抗倒塌能力

圈梁是在房屋的檐口、窗頂、樓層、吊車梁頂或基礎頂面標高處，沿砌體墻水平方向設置封閉狀的按構造配筋的混凝土梁式構件。設置圈梁的目的是為了增強砌體結構房屋的整體剛度、加強結構的整體穩(wěn)固性，防止和減輕可能的地基不均勻沉降或較大振動荷載等因素對房屋的不利影響。設置在基礎頂面和檐口部位的圈梁對抵抗不均勻沉降最有效；當房屋中部沉降較兩端大時，基礎頂面圈梁發(fā)揮較大作用；當房屋兩端沉降較中部大時，檐口圈梁發(fā)揮較大作用。在其設置上應當遵循“小斷面、多拐角”“小鋼筋直徑，多構造用法”的原則。

根據(jù)GB 50003—2011砌體結構設計規(guī)范的規(guī)定，圈梁應符合下列構造要求：1)圈梁宜連續(xù)地設在同一水平面上，并形成封閉狀；當圈梁被門窗洞口截斷時，應在洞口上部增設相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應小于其中垂直間距的2倍，且不得小于1 m；2)縱、橫墻交接處的圈梁應可靠連結。剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應與屋架、大梁等構件可靠連接；3)混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同，當墻厚不小于240 mm時，其寬度不宜小于墻厚的2/3。圈梁高度不應小于120 mm?？v向鋼筋數(shù)量不應少于4根，直徑不應小于10 mm，綁扎接頭的搭接長度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不應大于300 mm。

在圈梁的施工中容易出現(xiàn)模板變形，圈梁斷面無法保證；鋼筋搭接不夠；鋼筋保護層厚度不足的問題。針對模板變形，圈梁斷面無法保證的問題：在施工中可以采用經(jīng)過改進的“π”形支撐，硬架支模施工方法；該方法施工速度快，可以防止圈梁斷面上口變小，增強結構的整體性和抗震能力，并且操作簡單，節(jié)約材料，牢固耐用。針對鋼筋搭接不夠的問題：由于圈梁鋼筋的搭接長度不存在受拉與受壓之分，為了符合GB 50003—2011砌體結構設計規(guī)范的要求，附加圈梁與圈梁的搭接長度不應小于其中垂直間距的2倍，且不得小于1 m。針對鋼筋保護層厚度不足的問題：按GB 50010—2010混凝土結構設計規(guī)范的規(guī)定，干濕交替環(huán)境與嚴寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，鋼筋混凝土保護層厚度為35 mm。

4 結語

在熱力結構設計的實踐過程中，證明了運用夾板墻、鋼板帶、圈梁等方法對不需拆除的舊鍋爐房進行加固并改造成為新的熱力站是行之有效的方法，既提高了舊鍋爐房墻體的整體穩(wěn)定性、加強了墻體的抗震能力、增強了舊鍋爐房的抗倒塌能力；也提高了工作效率并取得了很好的經(jīng)濟效益，也節(jié)約了大量的資源。

[1]李貴美.用“夾板墻”法作砌體結構加固.安徽建筑，2003(4)：121-122.

[2]GB 50003—2011，砌體結構設計規(guī)范.

[3]唐岱新.砌體結構設計規(guī)范理解與應用.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

曾利馨.談圈梁和構造柱的合理設置.川化，2001(1)：79-80.

[4]黃偉東.圈梁與構造柱在施工中應注意的幾個問題.平頂山工學院學報，2002，11(3)：84-85.

Consolidating methods of transforming old boiler into thermal station

Guo Meng

(TaiyuanThermalCompany,Taiyuan030012,China)

The thesis discusses three common consolidation method of transforming old boiler into thermal station, and describes roles and application scope of three methods of plywood wall, steel board belt and increasing ring beam, and introduces specific construction methods and construction matters, which will provide some guidance for similar housing reinforcement and transformation engineering.

plywood wall, steel board belt, ring beam, consolidate

1009-6825(2015)18-0046-03

2015-04-16

郭 蒙(1980- )，女，工程師

TU761.2

A