建筑工程加層施工技術

周步春

摘要：在輕鋼結構加層中，要注意鋼柱柱腳與下部結構的連接，因為新加層部分的鋼柱柱腳的可靠連接是保證設計、施工質量的關鍵。原結構混凝土表面粗糙度是影響加層柱腳連接的主要因素。應嚴格控制新舊結構交接層的施工質量，以保證共同工作，使之形成合理受力體系。

關鍵詞：建筑工程;加層;施工技術

前 ?言

隨著城市建設的發(fā)展和人民生活水平的提高， 舊有建筑的使用功能已不能滿足日益發(fā)展的需要，為提升房屋的功能，業(yè)主通?？紤]在原有建筑上加層。近年來，既有房屋加層改造以其獨特的技術經濟優(yōu)勢贏得了人們的青睞， 成為既有房屋維修改造中占比例很大的一塊，在舊建筑物上加層，可增加建筑面積、節(jié)約投資和材料，又可避免拆遷等繁雜瑣事，還可節(jié)約各項公共生活設備和市政設施，一舉多得。但在建筑工程加層施工中也有許多技術問題需要注意，本文作者就結合自己的工程實踐，就加層施工中的柱腳節(jié)點構造、新增圈梁新老混凝土粘結界面處理、鋼柱及鋼梁的安裝等問題進行了分析和介紹。

一、工程概況及加層技術方案

設計時首先按照混凝土結構方式加一層進行承載力驗算，但地基和部分墻體承載力不滿足;然后按照鋼結構形式加層驗算，承載力滿足，不需對原有結構加固。綜合考慮結構的整體性、承載力及施工要求，決定加層采用輕鋼結構。

1.為減輕原建筑的負重，新增層的主體結構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，新增加的輕鋼結構自重約0.2KN/m2。并且通過驗算分析滿足結構要求。

2.結合樓房的改造，設計加層時，在與原建筑物保持協(xié)調的基礎上，將原來外墻開小窗的改開大窗。對于原有屋面，把原隔熱層清除干凈，排水坡采用C10 爐渣輕質混凝土找平，以減輕下部結構的荷載。

二、柱腳節(jié)點構造

原結構上可設置反梁作為鋼結構加層結構的柱腳基礎。橫向反梁的作用主要是傳遞門式剛架的水平推力。為保證新舊結構有良好連接，反梁與原有圈梁采用植筋連接。施工時要求把與新增反梁連接處的原圈梁或屋面板鑿毛，保證新舊結構混凝土的可靠連接。 具體做法如下，沿外墻每隔40cm鉆1個Φ32孔，孔深42cm，插入Φ22鋼筋，用結構膠灌孔。

當原建筑物的屋面為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結構時，新增圈梁與原屋面板或梁的連接采用植筋。當原建筑物的屋面結構為預制空心板時，分空心板下有圈梁和無圈梁的情況。無圈梁時，可將錨固鋼筋放入空心板的圓孔中，并采用細石混凝土灌實。有圈梁時，可鉆孔通過空心板，將錨固鋼筋植入原有圈梁內。

由于加層為大開間活動室， 剛架設為單跨。在中部跨間無法設置橫向柱間支撐，只能在加層兩端設置，剛架加層的剛度較小，故柱腳采用剛接方案。由于剛接柱腳平面尺寸較大，而且剛接柱腳傳遞較大的彎矩，反梁應縱橫雙向設置，在柱腳處局部加大反梁尺寸。橫向反梁用來抵抗剛架柱腳的水平剪力和彎矩。但由于橫向反梁的設置，必須在原樓面上增設一層木樓面，提高了加層的樓面標高，所以在設計加層樓梯時應考慮。

三、加層結構新增圈梁新老混凝土粘結界面處理

新老混凝土的結合面是一個薄弱環(huán)節(jié)，由于原建筑屋面混凝土的收縮已完成，而新增反梁混凝土的收縮剛開始，因此新混凝土在硬化過程中伴隨的收縮會在結合面造成剪切或拉伸，若結合面強度不夠，則會形成裂縫，不利于新舊結構的連接。原建筑屋面混凝土表面粗糙度、界面劑類型、新混凝土種類、粘結界面方位及齡期均是影響粘結強度的重要因素，其中老混凝土表面粗糙度的影響最大。

1.在新增反梁施工前，對原混凝土表面必須鑿毛、打齒槽，所有碎塊浮碴都必須清除，并用清水沖洗干凈。一般老混凝土表面粗糙度越大，粘結強度越高，據研究，鑿毛界面粗糙度約為2.4mm時，粘結強度提高約20%～113%。

2.使用水泥漿類界面劑可提高粘結強度，且按水泥砂漿、凈漿、膨脹漿的次序，粘結強度逐次增高，但以膨脹漿界面劑粘結效果最好。據研究，當膨脹劑摻量從8%增加到10%，12%時，界面強度分別提高2%，12%。

四、鋼柱及鋼梁的安裝

為了保證總的進度計劃要求，鋼柱、 屋面鋼梁在工廠分段制作，然后運至現(xiàn)場拼裝。根據現(xiàn)場施工條件和輕鋼結構的施工特點，選用 1臺 16t汽車吊承擔鋼柱、 鋼梁的吊裝，另選 2 臺 8t 汽車吊作輔機，用于構件拼裝和二次搬運。因鋼梁翼板和腹板較薄，安裝位置高，易產生平面彎曲變形，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程中產生彎曲變形），拼裝后再進行吊運組裝。鋼柱具有板薄、易彎曲等特點， 柱的穩(wěn)定主要依靠柱與柱之間布置較為密集的 C 型檁條和拉條來加強。

五、施工期間防水問題

在原建筑物上直接加層施工必然要全部或局部清除原防水層，一般加層又是在不搬遷、不停業(yè)的環(huán)境下施工，施工期間的防水問題就十分突出。本工程施工期間正趕上雨季，必須采取特殊的施工防水措施。

1.測量放線找準柱頂位置，首先找到原建筑物施工的坐標控制網進行復測，然后與實物的位置、間距、標高進行復校，兩者相符合時才可開鑿施工。

2.拆除女兒墻，先在外墻柱頂部位局部鑿開1000×1000mm寬的面，鑿開后用刀割開三元乙丙防水層，外圍砌筑200mm高的防水沿，將三元乙丙四周折起砌入防水沿，頂部制作一個鋪彩條布的木框防水蓋，施工時打開防水蓋，下雨時及時蓋上。

3.鋼柱底板焊接安裝結束后，柱坑內抹一層10mm厚1：2.5水泥砂漿，再涂二遍水泥粉加 YJ302 防水劑，涂勻不留死角。柱子安裝后，坑內雖然存水，但無一漏水。

4.整體樓面的開鑿清除工作在加層樓面防水完成后進行，雖然增大了施工難度，但使施工期間的防水問題得到有效地解決。輕鋼增層還應注意增層外墻板與原房屋外墻的接縫問題。既要防水，也要協(xié)調美觀，因此，連接配件很關鍵。

六、施工中的幾點體會

加層改造對緩解城市建設用地緊張，改善生產、居住條件，加快城區(qū)改造都具有現(xiàn)實意義，是適合我國國情和經濟技術條件的一項利國利民的技術政策。但在加層改造施工中也有很多技術問題需要重點注意，這些問題處理不好會嚴重影響工程質量，并直接影響到建筑工程加層的使用效果。要注意采用合理的施工技術，加強現(xiàn)場安全文明施工管理，以達到最大限度保護原結構的目的。

施工時與原建筑物有關的各部位尺寸，應現(xiàn)場調查取證，以避免不必要的返工和浪費。加層施工期間，應對原建筑物及相鄰建筑物進行沉降、傾斜觀測，發(fā)現(xiàn)異常應及時分析原因，處理解決。建立完整的工程驗收、竣工技術檔案。重視工程各階段的驗收，尤其是原建筑物的一些拆除工程，新舊建筑物的結合部位及隱蔽工程，以便竣工后出現(xiàn)問題時妥善處理。鋼結構因其自重輕、抗震能力強、施工周期短、工業(yè)化程度高等優(yōu)勢和特點必將廣泛應用于加層改建項目工程中。

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