鋼結(jié)構(gòu)過梁在油田結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用

李志偉（大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

鋼結(jié)構(gòu)過梁在油田結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用

李志偉（大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

本文主要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)過梁在油田地面工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)過梁在砌體結(jié)構(gòu)加固中的作用進(jìn)行了研究。

過梁；鋼結(jié)構(gòu)；砌體結(jié)構(gòu)加固

目前，油田地面工程中的建筑主要采用砌體結(jié)構(gòu)，對(duì)建筑的改造內(nèi)容也主要集中在空間功能的變更，對(duì)于新增設(shè)分隔結(jié)構(gòu)的加固主要采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土或鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件加固等方式，本文主要討論將目前工程中較為常用的鋼結(jié)構(gòu)加固形式應(yīng)用到油田的改造工程中，及降低了成本又對(duì)建筑改造的堅(jiān)固及適用性有著顯著的提高，對(duì)今后的工程改造設(shè)計(jì)有著重大借鑒和指導(dǎo)意義。

1 情況簡(jiǎn)介

在改造項(xiàng)目中，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的空間進(jìn)行功能變更時(shí)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的工程主要有兩種，一是隔墻上開設(shè)門窗洞口，二是拆除原有隔墻。

1.1 開設(shè)門窗洞口

目前油田地面工程設(shè)計(jì)中砌體結(jié)構(gòu)過梁主要采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土過梁。

圖1 過梁 平面圖

在改造項(xiàng)目中，新增門窗洞口的過梁施工普遍采用先開槽，將預(yù)制的鋼筋混凝土過梁埋入槽內(nèi)，采用混凝土將縫隙灌實(shí)，然后再開設(shè)門窗洞口。這種過梁的施工改造方式雖然最終達(dá)到了鋼筋混凝土過梁承擔(dān)門窗洞口上方砌體荷載的效果，但是由于施工時(shí)開槽的人為因素影響較大，過梁槽與所安裝過梁之間存在不均勻縫隙，即使后來將縫隙采用混凝土填實(shí)，但是也無(wú)法達(dá)到均勻傳力的效果，可能會(huì)產(chǎn)生門洞口變形的情況。另外，通過開槽的方式安裝的鋼筋混凝土過梁的與支座的契合度，及門窗洞口周圍的砌塊的均勻程度，都是影響過梁支座處的傳力效果。

1.2 拆除原有隔墻

一些項(xiàng)目中，由于有的建筑建設(shè)時(shí)間較早，樓板為預(yù)制板結(jié)構(gòu)，在拆除原有非承重隔墻時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)隔墻上方未設(shè)置圈梁，如果貿(mào)然拆除墻體，會(huì)造成嚴(yán)重的施工安全事故。

無(wú)論是在承重墻上開洞還是打通承重墻形成大開間的情況，主要解決洞口以上各層墻體的荷載及以上各層荷載的傳遞問題，必須通過新加設(shè)的置換構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)把這些荷載傳遞到基礎(chǔ)上。

2 分析與應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)上述問題，必須在開設(shè)洞口位置增設(shè)過梁，或者在拆除原有墻體處增加支撐梁，鑒于混凝土梁澆筑振搗質(zhì)量差，施工復(fù)雜，可采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行置換。采用鋼結(jié)構(gòu)置換粱可以縮短工期，施工也較為方便。

2.1 設(shè)計(jì)分析

鋼過梁強(qiáng)度驗(yàn)算，以240mm墻體，跨度1m的洞口為例，過梁采用[25槽鋼（Q235），強(qiáng)度根據(jù)公式為：

M/γx×Wnx=f《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）第4.1.1條；

M=f×γx×Wnx=215×1.05×30607=6.9kN·m；

鋼過梁的理論承載力為q=8M/l2=8×6.9=55.2kN/m；

洞口上方傳至鋼過梁的荷載為σ=18×0.24×1.0（過梁上方磚砌體高度）×0.5=6.48kN/m。

根據(jù)計(jì)算，鋼過梁強(qiáng)度滿足承載力需要。

新加設(shè)的鋼梁除按普通粱計(jì)算正斜截面承載力外．還要根據(jù)其受力要求考慮以下幾個(gè)因素：1)置換粱受力過程有別于普通粱，普通粱是隨施工過程逐步加載的，而置換粱是瞬間完成加載。2)置換粱剛度的要求更高。置換梁承載的上部砌體為舊砌體，不允許再有附加變形．否則將開裂損壞，因此置換梁的撓度一般應(yīng)控制在1/300以內(nèi)。

2.2 應(yīng)用分析

對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，對(duì)于較小洞口可采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件置換過梁的形式進(jìn)行加固。對(duì)于較大洞口可采用鋼梁托換技術(shù)進(jìn)行處理。

（1）采用鋼結(jié)構(gòu)作為過梁時(shí)，施工時(shí)也可采用開槽，嵌入過梁的施工方式，且鋼結(jié)構(gòu)由于質(zhì)量輕，更加便于施工。

（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)作為圈梁時(shí)，需設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱，一般可選用與過梁型號(hào)一致的槽鋼作為構(gòu)造柱，同時(shí)做為門洞口的包口進(jìn)行使用。也可采用圓鋼或方鋼作為支撐構(gòu)造的構(gòu)造柱。均達(dá)到了結(jié)構(gòu)加固的目的。

（3）使用型鋼雙托梁托換技術(shù)技術(shù)進(jìn)行托換時(shí)，在墻體兩側(cè)設(shè)置槽鋼托梁，槽鋼翼緣朝外，通過墜板及螺桿連接夾住墻體。在墻體上鉆孔傳入螺桿，將兩根剛托梁連接后，進(jìn)行鋼梁墜板焊接，然后自上而下拆除原墻體，采用型鋼梁雙托梁轉(zhuǎn)換技術(shù)時(shí)，原墻體應(yīng)有圈梁。

2.3 應(yīng)用情況分析

目前，改造工程中，鋼結(jié)構(gòu)加固措施已廣泛應(yīng)用與老舊的民用建筑，一方面鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)對(duì)原結(jié)構(gòu)的破壞較少，另一方面，鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)可以增加原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，可謂一舉兩得。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，油田正進(jìn)入轉(zhuǎn)型期，在控投資促生產(chǎn)的大環(huán)境下，對(duì)原有建筑進(jìn)行改造翻新是節(jié)省投資的最好途徑，鋼結(jié)構(gòu)憑借自身剛度大，價(jià)格低的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)必將在結(jié)構(gòu)再造中被廣泛應(yīng)用，在油田的改造工程中具有更加廣泛的前景。