旧工业厂房加固改造
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浅谈旧工业厂房加固改造
摘要:工业厂房因勘察设计和施工的失误,非正常使用、荷载众多且使用环境恶劣等因素的影响,结构体系的承载力降低,严重影响结构的安全使用。厂房的改建比新建节约资源,且回收投资的速度快,使得结构加固工作变的尤为突出。本文结合湘潭市电机股份公司车间厂房的工程加固实例,并根据笔者多年来的工作经验,指出了旧工业厂房存在的主要安全问题及加固特点,为实际工程合理的选择加固方案提供参考。
abstract: the bearing capacity of the structural system of industrial buildings is reduced because of the faults of prospective design and construction, the non-normal application, the heavy load, and the harsh application environment, and as a result, the safe usage of the structure is seriously affected. reconstruction of the factory buildings saves more resources and recyles the investment much faster than building a new one, which distinguishes the structure reinforcement work. this paper takes the workshop project reinforcement of xiangtan electric-al motor co., ltd as an example, and on the basis of the author’s working experiencees, this paper points out the main security problems and reinforcem-ent characteristics of the old industrial buildings, and provides references for the choice
of reinforcement scheme in practical project.
关键词:旧工业厂房;结构加固;安全问题;改造特点
key words: old industrial factory buildings;structural reinforcement;security problem;rebuilding characteristics 中图分类号:tu746.3 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)12-0069-03
0 引言
近代建筑业的发展可以划分为三个阶段,第一阶段为大规模新建时期,这一时期建筑的特点是规模大,但是标准较低;第二阶段是新建与维修加固改造并重时期,在此阶段,新的建筑不断建设,过去的建筑需要维修和加固;第三阶段是现代化加固改造为重点的时期,由于昂贵的拆建费用以及对生活生产秩序和环境的严重影响,阻碍了新一轮的新建高潮,使得见效快、投资少的现代化加固改造不断发展。到1990年,美国用于建筑物维修和加固上的投资已占到建筑总投资约50%,英国为70%,德国为80%。在我国,统计数据显示,“一五”期间,用于改造资金仅相当于同期基本建设投资的4.2%,“三五”期间则达到27%,“四五”则为31.7%,“七五”期间增长到了54%,从数据的变化可以看出,国家用于旧建筑物的维修和加固的费用将逐步增加,特别是工业建筑。
工业厂房作为生产的基础设施,在建国初期建造的多数厂房陆续进入老化期,严重阻碍了生产的进步,限制了生产的发展,因工厂拆建费用高,这些旧厂房仍在使用。但大部分厂房存在安全问题,如
出现大块混凝土掉落的伤人事件。根据统计资料显示,改建比新建可节约40%,缩短工期约50%,回收投资的速度比新建厂房快3~4倍[1]。为了维持正常的生产和节约资源,促进国民经济的快速发展,对旧工业厂房进行结构加固日益成为土木界的研究热点。
1 旧工业厂房存在的主要安全问题
经过调查研究及查阅相关文献资料,发现旧厂房主要存在以下安全问题:
①设计时,注重节省,其承载力富余较少,结构安全系数较小;
②由于当时施工条件的限制,浇筑混凝土的强度往往达不到设计强度,或强度离散性较大,使得结构安全系数进一步下降;
③混凝土构件在长期使用过程中,因风化和破损较为严重,导致构件有效截面面积减小,露筋和钢筋锈蚀,最终使得构件承载力降低;
④钢结构构件及连接件锈蚀,严重影响结构的承载能力;
⑤在使用过程中,由于实际荷载相对于设计荷载有所改变(如吊车起重量增大),引起结构承载力不能满足要求;
⑥混凝土屋面板风化严重,引起露筋及混凝土块掉落的现象;
⑦地基承载力不满足要求,引起基础下沉,房屋开裂;
⑧由于温度应力引起围护砖墙开裂;
⑨由于钢吊车梁截面太小,在吊车运行时会引起过大的振动,影响吊车的正常使用。
2 旧工业厂房改造的特点
经过调研发现,旧工业厂房改造的特点如下:
2.1 工期短。旧厂房加固改造的工期受到严格限定,一般需大修改造的车间,都是产值高,生产任务多,大多数旧厂房的改造不能停产,即要求边加固边生产。即使能停产,时间也非常短,因此加固改造所用时间越短越好。
2.2 设计施工难度大。原厂房有旧设备、旧管线、吊车等设施,加固改造时,许多设备不能移动,工作空间有限,大多数情况只能依靠小型机械施工。安全性要求高,许多设备非常贵重和精密,注意防火及高空坠物。故设计及施工前,需多次深入到现场仔细观察记录,制定出切实可行的设计和施工方案。
2.3 加固前要对原结构做检测。厂房使用时间长了,混凝土会出现碳化现象,钢屋架及钢筋会锈蚀,预应力混凝土的预应力会下降等,导致原结构及构件可能不安全,故设计前要做检测,检测资料是加固改造的基础资料。
2.4 按新规范加固改造。规范几年要修订一次,新规范更严谨,更安全,也更全面,旧厂房加固改造时要注意执行新规范。
3 实例
3.1 工程概况湘潭电机厂线圈车间单层厂房,建于1971,跨度18米,长度84米,柱距6米,钢屋架,厂房为无檩体系,上铺大型屋面板,混凝土排架柱,原设计为预应力混凝土吊车梁,使用了30多年之后,改成了钢吊车梁,厂房主要生产电机产品。原厂房吊车为15吨,要求改造后厂房吊车的起重能力达到30吨。经过现场对厂房的基础、柱子、屋盖系统、墙体等进行结构检测,鉴定结果表