尊村一級(jí)站主廠房柱間支撐變更設(shè)計(jì)簡述

李永紅

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

尊村一級(jí)站位于永濟(jì)市西北黃河小北干流的尊村咀上，為農(nóng)業(yè)灌溉泵站，于1976年動(dòng)工，1978年完建。取水方式采用岸邊固定式取水，主要建筑物等級(jí)為3級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核。尊村一級(jí)泵站由進(jìn)水系統(tǒng)、主副廠房、出水系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)及廠區(qū)等組成。

2 主廠房加固原設(shè)計(jì)方案

尊村一級(jí)泵站抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20 g。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，需增設(shè)柱間支撐加固。一般情況下，應(yīng)在廠房單元中部設(shè)置上、下柱間支撐，且下柱支撐應(yīng)與上柱支撐配套設(shè)置；有吊車時(shí)，宜在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐。由于主廠房排架柱為墻包柱結(jié)構(gòu)，增設(shè)柱間支撐需先拆除原墻外磚柱，并鑿除原排架柱混凝土保護(hù)層，采用化學(xué)植筋使新澆鋼筋混凝土柱與原柱連接。新澆筑C25鋼筋混凝土柱尺寸為500 mm×500 mm，在新澆筑柱間設(shè)柱間支撐。在主廠房第三跨和第八跨設(shè)置上、下柱間支撐，在第一跨、第五跨、第六跨、第十跨、第十二跨設(shè)置上柱支撐，其他各單元設(shè)置柱頂水平壓桿。另外在第三跨和第八跨下柱支撐下增設(shè)水平壓梁，C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面尺寸600 mm×800 mm。

3 變更原因

主廠房鋼筋混凝土邊柱嵌入37墻維護(hù)結(jié)構(gòu)，上柱完全嵌入墻體內(nèi)，下柱寬僅400 mm，受主廠房內(nèi)電動(dòng)單梁起重機(jī)行走的限制，無條件設(shè)置上柱柱間鋼支撐。在現(xiàn)有柱子上加裝下柱柱間支撐，埋件的固定也存在一定困難，且對邊柱及電機(jī)層底板會(huì)構(gòu)成局部結(jié)構(gòu)破壞。因此，技施設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)專家建議采用外墻增設(shè)鋼筋混凝土柱及圈梁，柱間設(shè)置抗震鋼支撐的抗震加固方案。

目前，尊村引黃管理局考慮到廠房外立面的美觀，不同意在廠房外加柱間鋼支撐，因此要求對原加固方案進(jìn)行變更。

4 變更設(shè)計(jì)

主廠房長67.97 m，外墻寬12.0 m，高23 m，共分4層。第一層是流道層，底板高程333.95 m，設(shè)進(jìn)水流道肘管和集水室；第二層是水泵層，底板高程337.65m；第三層是中間層，底板高程341.0 m；第四層為電機(jī)層，底板高程346.2 m。主廠房右側(cè)端部設(shè)置安裝間，高程346.2 m。主廠房室內(nèi)地面346.2 m以下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，346.2 m以上為鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，地面以上主廠房高度10.8 m，劃分為3個(gè)單元。主廠房鋼筋混凝土邊柱的下柱斷面500 mm×800 mm，上柱斷面500 mm×400 mm，牛腿頂高程353.4 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為“37”磚砌體墻，墻包柱結(jié)構(gòu)。

本次變更設(shè)計(jì)在主廠房內(nèi)的第五跨（3號(hào)機(jī)組）和第十跨（8號(hào)機(jī)組）設(shè)置上、下柱間支撐，在第二跨、第三跨、第七跨、第八跨設(shè)置上柱支撐，共計(jì)下柱支撐4道，上柱支撐12道。下柱支撐為“X”結(jié)構(gòu)，上柱支撐由于高度低于2.4 m，故采用“人”字結(jié)構(gòu)。上柱支撐設(shè)置時(shí)，需先將原窗戶兩側(cè)磚砌體拆除，露出混凝土上柱的側(cè)面，再在洞口內(nèi)側(cè)設(shè)置上柱支撐，外側(cè)依舊設(shè)置塑鋼窗戶，外立面上該處窗戶應(yīng)與其余洞口窗戶協(xié)調(diào)。主廠房柱間支撐設(shè)計(jì)變更前后工程量及投資對照見表1。

表1 主廠房柱間支撐設(shè)計(jì)變更前后工程量及投資對照表

柱間支撐的埋件因無法預(yù)埋，設(shè)計(jì)采用粘鋼法將埋件粘在現(xiàn)有廠房邊柱側(cè)壁，并采用膠錨栓固定鋼板。膠粘劑采用改性環(huán)氧膠粘劑。

按8度設(shè)防烈度設(shè)計(jì)的下柱支撐，埋件設(shè)置在底部，因現(xiàn)有結(jié)構(gòu)沒有埋設(shè)底部埋件的條件，在主廠房內(nèi)的第五跨和第十跨設(shè)置水平壓梁，斷面尺寸為600 mm×300 mm。

5 結(jié)語

綜上所述，本次主廠房柱間支撐設(shè)計(jì)變更后，由于廠房內(nèi)下柱支撐高度比廠房外降低，且柱頂水平壓桿無法安裝。加之，上柱支撐高度大幅降低及上柱支撐由“X”型變更為“人”字型，由于取消了在廠房外加設(shè)鋼筋混凝土柱及圈梁等原因，主廠房抗震加固項(xiàng)目核減投資25.92萬元。