大跨度框架结构加层柱子的连接技术及整个加层的施工技术

大跨度框架结构加层柱子的连接技术及整个加层的施工技术

一、工程概况

某干部培训中心扩建工程，原老房子是三层大厅（20000×13000m），框架排柱间距为3000和3600两种，跨度为13200和16800两种，在原三层屋面上再加一层，其施工难度主要是新旧框架柱的连接。

二、框架柱连接方案的选择

1、原设计第一种方案，如下图：

第三层柱顶作如下处理：先把柱顶砼敲掉，露出主筋除去杂质后，用高标号水泥砂浆填补钢筋下部空隙，把钢板套在主筋上围焊，焊缝高度hf≥10㎜，再作上部处理，即第四层柱钢筋底端与钢板焊接。

这种方案最终因理论脱离实际即施工操作无法做到而被淘汰，其存在的施工困难如下：

○1第三层柱顶主筋均有弯头，并且大部分在框架端部负筋的下面，如果打出第三层柱顶主筋，必然首先把框架梁端的梁负筋全部露出，那么梁端负筋就变得没有任何锚固作用了，框架的结构将受到严重的损伤，第三层屋面处于危险状态。

○2第三层柱顶处梁柱节点钢筋密集，根本就无法凿打出柱顶主筋。

○3第三层柱顶预埋铁板根本无法与柱顶钢筋接触焊接，因为框架梁端负筋均在柱顶钢筋上面。

2、第二种方案

因对第一种方案存在的弊端进行了多次讨论，所以，第二种方案的出台就综合考虑了施工和结构受力设计两方面的可行性因素。

具体内容如下：

○1增大加层框架柱的截面，把加层（第四层）的柱钢筋向下延伸，外包住三层柱顶，也就是加层柱钢筋延伸到三层柱顶进行锚固，如下图：

把原柱面打毛，清除残渣后再绑扎钢筋用C25细石砼浇至三层楼面。

○2加层框架柱截面由原设计的a×b增加到（a＋80）×（b＋80）。

○3在框架梁范围内的柱箍被梁隔断，采用植筋的方式处理：

被梁隔断的柱箍筋的处理方式：在梁侧面植入L型钢筋，与另一梁面植入的L型钢筋搭接焊接。

○4以上结构上得处理使三层柱顶出现了一个柱帽，在装修阶段进行处理，按如下图处理取得很好的外观效果。柱四周用胶合板做成弧形封闭包装，表面刷乳胶漆。

三、框架柱加层连接的施工

1、施工程序：柱头打毛→梁端焊接角钢→绑扎钢筋→支模→浇筑砼。

2、柱头打毛：在三层柱顶加柱帽的范围内进行打凿，剥去面层砼。

3、钢筋工程：柱子主筋上部伸至四层楼面的长度要符合规范要求，下部长度延伸到设计部位。箍筋绑扎分两部分，在下部柱帽没有被梁隔断的范围按设计规范要求绑扎，在被梁隔断的部位，采用结构胶植筋的方式锚入原三层梁内，然后把箍筋焊接封闭，另外在四层楼面上用箍筋把主筋围箍好，把这个箍筋接口焊接好，并且把柱子主筋点焊在箍筋上，以防止主筋在浇筑砼时产生扰动。

4、支模：柱帽模板用木模配制，支撑牢固，拼缝严密。

5、浇砼：在浇砼之前，浇水湿润打毛的砼表面，砼采用细石砼。振动棒采用直径小的棒头，直径为3.5㎝.

四、加层的楼层施工措施

1、梁、柱节点处原砼面打毛：在四层楼面上（即原三层屋面上）。四层根部，在施工前，表面打毛并清洗干净。四层屋面梁与原老楼柱连接处，在施工前，必须进行打毛并清洗干净。

2、模板的支撑系统：本工程的模板采用钢模，模板的支撑主要考虑施工荷载的问题。四层楼屋面新施工的钢筋砼梁板的自重以及楼面上的施工荷载一起传

递到原三层屋面上，其负荷已超过原三层屋面的设计荷载，所以要对原三层屋面进行卸荷，卸荷方式有两种：一是在原三层屋面主梁底部增加支撑传递部分荷载到底层楼面上去。通过计算，在每根主梁底部每隔1.5m设一个顶撑支点，每个支点设三根立杆，梁底一根，梁两侧的板底各一根。支撑采用4.8的钢管，支撑立杆上端采用可调顶托顶至梁底，立杆底部垫300×300×50㎜的木板。支撑体系示意图如下：

另一种方式是让柱子传递一部分荷载。施工过程，首先安装柱子模板，浇筑柱子砼至梁底，柱子施工完后，再施工屋面梁板，梁板施工时产生的荷载部分可以通过柱子卸去一部分荷载。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。