砌体结构房屋轻钢加层施工技术

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1、钢结构工程研究⑥《钢结构》2006增刊砌体结构房屋轻钢加层施工技术蔡焕琴麻建锁（张家口市第一建筑工程有限公司，张家口，075000）（河北建筑工程学院，张家口，075000）提要：结合砌体结构房屋加层的工程实例，主要介绍了轻钢直接加层施工中新旧结构之间的连接、柱脚节点构造措施、施工技术要求等问题。可为类似加层改建工程提供参考。关键词：砌体结构轻钢结构加层施工技术近年来，既有房屋加层改造以其独特的技术经济优势赢得了人们的青睐，成为既有房屋维修改造中占比例很大的一块，在旧建筑物上加层,可增加建筑面积、节约投资和材料，又可避免拆迁等繁杂琐事，还可

2、节约各项公共生活设备和市政设施，一举多得。加层改造对缓解城市建设用地紧张，改善生产、居住条件，加快城区改造都具有现实意义，是适合我国国情和经济技术条件的一项利国利民的技术政策。1．加层技术方案某单位办公楼，建于1987年，3层砌体结构，采用MU10机砖及M5混合砂浆，层高3.5米。由于原建筑已不能满足使用要求，须在原结构正常使用的条件下，直接增加一层，作为开会、娱乐等多功能活动场所。采用了如下加层方案和技术措施：设计时首先按照混凝土结构方式加一层进行承载力验算，但地基和部分墙体承载力不满足；然后按照钢结构形式加层验算，承载力满足，不需对原有

3、结构加固。综合考虑结构的整体性、承载力及施工要求,决定加层采用轻钢结构。1）为减轻原建筑的负重，新增层的主体结构采用等截面门式刚架，梁柱采用H型钢，檩条为C型钢，屋面板及墙面板采用双层彩色压型钢板，新增加的轻钢结构自重约20.2KN/m。并且通过验算分析满足结构要求。2）结合楼房的改造，设计加层时，在与原建筑物保持协调的基础上，将原来外墙开小窗的改开大窗。对于原有屋面，把原隔热层清除干净，排水坡采用C10炉渣轻质混凝土找平，以减轻下部结构的荷载。2．柱脚节点构造原结构上可设置反梁作为钢结构加层结构的柱脚基础。横向反梁的作用主要是传递门式刚架

4、的水平推力。为保证新旧结构有良好连接，反梁与原有圈梁采用植筋连接。施工时要求把与新增反梁连接处的原圈梁或屋面板凿毛,保证新旧结构混凝土的可靠连接。具体做法如下，沿外墙每隔40cm钻1个Φ32孔，孔深42cm，插入Φ22钢筋，用结构胶灌孔(见图2)。438钢结构工程研究⑥《钢结构》2006增刊图1反梁与现浇梁板连接图2反梁与原空心板连接当原建筑物的屋面为现浇钢筋混凝土梁板结构时,新增圈梁与原屋面板或梁的连接采用植筋。当原建筑物的屋面结构为预制空心板时,分空心板下有圈梁和无圈梁的情况。无圈梁时,可将锚固钢筋放入空心板的圆孔中,并采用细石混凝土灌

5、实(见图2)。有圈梁时,可钻孔通过空心板,将锚固钢筋植入原有圈梁内(见图3)图3反梁与原圈梁连接图4柱脚处局部加大反梁尺寸由于加层为大开间活动室,刚架设为单跨。在中部跨间无法设置横向柱间支撑，只能在加层两端设置，刚架加层的刚度较小，故柱脚采用刚接方案。由于刚接柱脚平面尺寸较大，而且刚接柱脚传递较大的弯矩，反梁应纵横双向设置，在柱脚处局部加大反梁尺寸(见图4)。横向反梁用来抵抗刚架柱脚的水平剪力和弯矩。但由于横向反梁的设置，必须在原楼面上增设一层木楼面，提高了加层的楼面标高，所以在设计加层楼梯时应考虑。3．加层结构新增圈梁新老混凝土粘结界面处

6、理新老混凝土的结合面是一个薄弱环节，由于原建筑屋面混凝土的收缩已完成，而新增反梁混凝土的收缩刚开始，因此新混凝土在硬化过程中伴随的收缩会在结合面造成剪切或拉伸，若结合面强度不够，则会形成裂缝，不利于新旧结构的连接。原建筑屋面混凝土表面粗糙度、界面剂类型、新混凝土种类、粘结界面方位及龄期均是影响粘结强度的重要因素，其中老混凝土表面粗糙度的影响最大。1)在新增反梁施工前，对原混凝土表面必须凿毛、打齿槽，所有碎块浮碴都必须清除，并用清水冲洗干净。一般老混凝土表面粗糙度越大，粘结强度越高，据研究，凿毛界面粗糙度约为2.4mm时，粘结强度提高约20%

7、～113%。2)使用水泥浆类界面剂可提高粘结强度，且按水泥砂浆、净浆、膨胀浆的次序，粘结强度逐次增高，但以膨胀浆界面剂粘结效果最好。据研究，当膨胀剂掺量从8%增加到10%，12%时，界面强度分别提高2%，12%。4．钢柱及钢梁的安装439钢结构工程研究⑥《钢结构》2006增刊为了保证总的进度计划要求，钢柱、屋面钢梁在工厂分段制作，然后运至现场拼装。根据现场施工条件和轻钢结构的施工特点，选用1台16t汽车吊承担钢柱、钢梁的吊装，另选2台8t汽车吊作辅机，用于构件拼装和二次搬运。因钢梁翼板和腹板较薄，安装位置高，易产生平面弯曲变形，因此先在地面

8、上竖起钢梁作立式拼装(避免平躺拼装后竖立过程中产生弯曲变形)，拼装后再进行吊运组装。钢柱具有板薄、易弯曲等特点，柱的稳定主要依靠柱与柱之间布置较为密集的C型檩条和拉条来加强。因此