密肋梁空心結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)分析

李吉昌 楊更作 汪鑫 張玉璽 葛闖

中國(guó)建筑第五工程局有限公司 山東 淄博 255000

引言

密肋梁空心結(jié)構(gòu)技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)建筑中應(yīng)用較為普遍的一種結(jié)構(gòu)，它是一種傳統(tǒng)密肋梁結(jié)構(gòu)加裝底板后形成的截面為工字的建筑結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件受力特性較好，具有傳統(tǒng)密肋梁不具備的強(qiáng)度大、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。而密肋梁空心結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用中需進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇科學(xué)的加固技術(shù)。

1 密肋梁空心結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

（1）更加節(jié)約施工材料。由于密肋梁空心結(jié)構(gòu)截面為工字型結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省大量的混凝土及鋼筋材料，其整體自重相對(duì)較輕，同等厚度密肋梁空心結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省鋼材達(dá)到百分之三十以上，所用混凝土材料的量比傳統(tǒng)樓蓋結(jié)構(gòu)要低三分之二。

（2）更加節(jié)約建筑用地。密肋梁空心結(jié)構(gòu)可以有效縮減結(jié)構(gòu)厚度，并且降低建筑層高，采用這種結(jié)構(gòu)可以減少樓梯的占地面積，優(yōu)化建筑土地使用效率。

（3）更加節(jié)能環(huán)保。密肋梁空心結(jié)構(gòu)使用時(shí)具有更好的保溫隔聲能力，并且其結(jié)構(gòu)使用時(shí)可以減少無(wú)效空間，縮減建筑施工建設(shè)的成本，控制建筑使用時(shí)的保溫成本，有利于建筑行業(yè)向更加環(huán)保方向發(fā)展[1]。

（4）縮減建筑成本。由于建筑運(yùn)用密肋梁空心施工技術(shù)時(shí)能夠減少建筑材料用量，也能夠優(yōu)化建筑用地利用效率，因此就能夠有效提升建筑成本控制效果。

2 實(shí)際工程中密肋梁空心結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)

本工程地下車(chē)庫(kù)兩層，均為密肋梁空心結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于無(wú)梁樓蓋。車(chē)庫(kù)頂板消防通道設(shè)計(jì)活荷載20KN/m2（消防車(chē)按30噸計(jì)算），車(chē)庫(kù)頂板其他區(qū)域5KN/2，車(chē)庫(kù)-2層頂板4KN/m2。此次所采用的STC250H汽車(chē)起重機(jī)總重33T，超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，需進(jìn)行支撐加固處理。

2.1 支撐架加固施工

首先，確定位消防通道、密肋梁位置；而后支撐架搭設(shè)，根據(jù)立桿定位線搭設(shè)支撐架，并按要求隨同搭設(shè)剪刀撐；最后鋪設(shè)，沿梁寬度方向排布木枋，間距不大于200mm。

2.2 覆土施工

測(cè)量放線，將覆土范圍線在車(chē)庫(kù)頂板上準(zhǔn)確定位；

倒土運(yùn)輸，渣土車(chē)將土運(yùn)至車(chē)庫(kù)邊線以外，裝載機(jī)倒土內(nèi)運(yùn)；

覆土攤鋪，利用裝載機(jī)輔以人工隨攤平隨前進(jìn)；

分層壓實(shí)，200～300mm利用平板振動(dòng)夯分層壓實(shí)；

穩(wěn)定邊坡，以45°放坡并壓實(shí)；

鋪設(shè)鋼板，沿吊車(chē)行駛路徑鋪設(shè)鋼板[2]。

操作要求：①?lài)?yán)禁在未完成底部支撐的情況下進(jìn)行覆土作業(yè)；②覆土回填時(shí),自卸車(chē)應(yīng)把覆土卸載到屋面板以外部分，然后用鏟車(chē)或者小型工程車(chē)（總重量小于30噸）沿消防通道或登高場(chǎng)地逐步推進(jìn)均勻推平最終達(dá)到設(shè)計(jì)覆土厚度；③行車(chē)道回填覆土?xí)r應(yīng)采用前進(jìn)式回填、隨填隨前進(jìn)，工程車(chē)不得直接接觸結(jié)構(gòu)板或者防水保護(hù)層；④空心板樓面區(qū)域嚴(yán)禁工程車(chē)通行。空心板屋面部分工程車(chē)應(yīng)沿著消防通道行駛，其他范圍嚴(yán)禁通行，工程車(chē)總重量不得超過(guò)30噸；⑤工程車(chē)不得直接作用與結(jié)構(gòu)板上，應(yīng)采取有效的保護(hù)措施：覆土回填不得小于500mm或者沿道路鋪設(shè)鋼板，且做好底部支撐；⑥堆載應(yīng)均勻分布不得過(guò)于集中在某一跨內(nèi)。較大堆載應(yīng)在樓（屋）蓋上鋪設(shè)鋼板，且做好底部支撐；⑦施工過(guò)程中嚴(yán)禁覆土集中或局部堆載，應(yīng)隨卸隨推平；⑧覆土采用平板振動(dòng)夯進(jìn)行分層夯實(shí)。

2.3 吊車(chē)支設(shè)

每根吊車(chē)支腿采用2×4m鋼板、4根4m長(zhǎng)工字鋼加若干墊木增加受力面積[3]。

2.4 加固施工效益驗(yàn)算分析

（1）覆土前的結(jié)構(gòu)荷載分析：由于頂板作為支承工作狀態(tài)的汽車(chē)起重機(jī)時(shí)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)板自重由本身承擔(dān)，施工荷載由架體承擔(dān)，覆土前回頂架體所受總荷載設(shè)計(jì)值（覆土前考慮荷載動(dòng)力系數(shù)）：

（2）支撐結(jié)構(gòu)驗(yàn)算：Qmax=Q1=36.985kN/m2

設(shè)梁板下Φ48×2.8mm鋼管@0.6m×0.6m支承上部施工荷載，可得：

1）可調(diào)托座承載力驗(yàn)算：【N】=180kN≥N=13.315kN

加固后的結(jié)構(gòu)滿足要求！

2）長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算根據(jù)《規(guī)范》JGJ130-2011第5.4.6條規(guī)定可知：

頂部立桿段：λ=l0/i=kμ1(hd+2a1)/i=1×2.2×(500+2×500)/16=206.25≤[λ]＝210

加固后結(jié)構(gòu)滿足要求！

非頂部立桿段：λ=l0/i=kμ2h0/i=1×1.8×1500/16=168.75≤[λ]＝210

加固后結(jié)構(gòu)滿足要求！

3）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算：頂部立桿段：λ=l0/i=kμ1(hd+2a1)/i=1.155×2.2×(500+2×500)/16=238.219

非頂部立桿段：λ=l0/i=kμ2h0/i=1.155×1.8×1500/16=194.906

比較后取大值，λ=238.219，查《規(guī)范》JGJ130-2011附表A.0.6，取φ=0.129

臨時(shí)扣件鋼管支撐滿足要求[4]！

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在密肋梁空心結(jié)構(gòu)在建筑工程項(xiàng)目中逐漸推廣的過(guò)程中，這一結(jié)構(gòu)的承載能力驗(yàn)算及優(yōu)化工作受到了重視，密肋梁空心結(jié)構(gòu)在地下室施工中應(yīng)用具有較高的建設(shè)要求，為了提升其承載能力必須根據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展需求采用覆土、吊車(chē)支腿位置鋪設(shè)鋼板加工字鋼等加固施工技術(shù)來(lái)優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)的支撐效果，為地下室長(zhǎng)期運(yùn)行提供更加堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。