王 悅

（首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司設(shè)計(jì)規(guī)劃院，山西 長(zhǎng)治 046031）

自進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著我國(guó)改革開放的進(jìn)一步深化，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平得到了跨越式的增長(zhǎng)，各行業(yè)都進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，由此帶來我國(guó)建筑用鋼材需求量的不斷擴(kuò)大。我國(guó)大部分的鋼鐵冶金企業(yè)都建于改革開放以前，生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)能力都已無法滿足改革開放帶來的鋼材需求。加上國(guó)家淘汰落后產(chǎn)能的要求，最近20年內(nèi)，我國(guó)冶金行業(yè)內(nèi)各企業(yè)都在不斷地通過新建、改建和擴(kuò)建項(xiàng)目來擴(kuò)大鋼材產(chǎn)量，以滿足市場(chǎng)需求和在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求以生存。

擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)不同于新建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，有以下特點(diǎn)：

（1）從工藝設(shè)計(jì)上說，既要考慮擴(kuò)建部分采用新工藝新設(shè)備的要求，又要充分利用原廠房的工藝和設(shè)備的潛力。因此擴(kuò)建部分的工藝流程往往是原廠房工藝流程的延續(xù)，既有區(qū)別又要統(tǒng)一。為此，應(yīng)將擴(kuò)建的廠房與原廠房緊靠一起，不能分的太遠(yuǎn)。

（2）擴(kuò)建廠房設(shè)計(jì)要考慮施工時(shí)不能影響原廠房的正常生產(chǎn)。設(shè)計(jì)中對(duì)原廠房不能大改大拆。有時(shí)為了在整體和立面上求得統(tǒng)一或創(chuàng)造優(yōu)美的生產(chǎn)、生活環(huán)境，設(shè)計(jì)時(shí)也只能在不影響上述要求的前提下對(duì)原有廠房采取局部的修改或拆遷。

（3）這些擴(kuò)建的單位一般均為老企業(yè)，周圍建筑物多，不可能進(jìn)行拆遷為其發(fā)展，廠區(qū)本身用地均很緊張。所以，在進(jìn)行擴(kuò)建設(shè)計(jì)中必須因地制宜、全面規(guī)劃，充分利用和改造原有建（構(gòu)）筑物來滿足生產(chǎn)工藝的要求。

工程實(shí)例:某廠房為單跨24 m混凝土排架結(jié)構(gòu)，柱距為6 m，總長(zhǎng)120 m，10 t起重機(jī)，吊車軌頂標(biāo)高7.5 m。廠房柱采用預(yù)制鋼筋混凝土矩形柱，獨(dú)立柱基；屋面采用預(yù)應(yīng)力梯形屋架及預(yù)應(yīng)力大型屋面板；磚墻維護(hù)?，F(xiàn)根據(jù)需要將該廠房西側(cè)加長(zhǎng)52 m。由于原廠房經(jīng)多年使用，在侵蝕氣體、下沉和歷年加固等因素的綜合作用下，已與原先殘缺不齊的設(shè)計(jì)資料嚴(yán)重不符。這類廠房擴(kuò)建中，設(shè)計(jì)與施工需以現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖為基礎(chǔ)，參照原設(shè)計(jì)的資料及實(shí)際情況進(jìn)行。

1 新廠房標(biāo)高確定

新擴(kuò)廠房±0.000標(biāo)高一般只需按絕對(duì)標(biāo)高從國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)引來即可，但因舊廠房在多年使用、腐蝕、基礎(chǔ)下沉及歷年加固改造后，形成了許多標(biāo)高與原設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)重不符。因此，以原廠房西側(cè)較高的規(guī)定標(biāo)高7.5 m為依據(jù)確定改建后的廠房±0.000標(biāo)高。具體做法：將舊廠房西側(cè)較高軌頂7.5 m作為標(biāo)準(zhǔn)引下，標(biāo)定+1.000 m，新建各基礎(chǔ)及柱等都以此為標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于軌道聯(lián)結(jié)形式的不同，設(shè)計(jì)時(shí)不能看原有圖紙中柱牛腿標(biāo)高和與之長(zhǎng)度，而是直接從軌頂算起。即設(shè)計(jì)牛腿標(biāo)高=舊軌頂標(biāo)高-（軌道尺寸+填板尺寸+吊車梁高度尺寸）。

2 平面位置的確定

廠房中線以舊廠房吊車軌道中線來確定，以消除廠房沉降等因素的影響。

3 伸縮縫的設(shè)置

溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱的辦法處理。在非地震區(qū)也可采用設(shè)計(jì)單柱的辦法處理。為減少構(gòu)件類型，采用雙柱的伸縮縫，柱軸線與橫向定位軸線的關(guān)系應(yīng)與廠房端部柱的處理相同，一般采用不加插入距的方案，亦可采用加插入距的方案。雙柱伸縮縫處兩相鄰柱中心線間的距離C，由柱腳的外包尺寸確定，并留出不小于30～50 mm的凈空，設(shè)計(jì)時(shí)可參考下列數(shù)值選用：輕、中型廠房C=1 000 mm；重、特重型廠房C=1 500 mm或2 000 mm。

冶金企業(yè)的廠房一般都是吊車噸位較大，廠房高度較高，廠房長(zhǎng)度較長(zhǎng)。如果原有廠房設(shè)置有伸縮縫，并且新接廠房不長(zhǎng)，能滿足規(guī)范要求伸縮縫最大間距的話，可以不考慮再設(shè)置伸縮縫。如果新接廠房長(zhǎng)度較長(zhǎng)，按國(guó)家規(guī)范要求需新增設(shè)置伸縮縫時(shí)。由于原有廠房一般未考慮將來廠房接長(zhǎng)在廠房端部柱設(shè)置雙杯口柱基礎(chǔ)。伸縮縫的設(shè)置位置有以下兩種方法：

（1）直接在新舊廠房相接處設(shè)置伸縮縫，即在原有廠房端柱基礎(chǔ)上新增廠房柱，在新舊柱之間設(shè)置伸縮縫。此種方法需重新核算原有廠房端柱基礎(chǔ)能否滿足要求。如不滿足，需對(duì)端柱基礎(chǔ)進(jìn)行加固。此種方法施工難度較大。

（2）在原有廠房端部接出一過渡段后再設(shè)置伸縮縫，此種方法可盡量減少對(duì)原有結(jié)構(gòu)的處理，尤其是省去對(duì)基礎(chǔ)的加固處理，施工難度相對(duì)較小。

該廠房采用了第二種方法設(shè)置伸縮縫。在新舊廠房間設(shè)置一跨4 m非標(biāo)過渡段。這樣可以保證在延伸擴(kuò)建時(shí)，舊廠房仍能繼續(xù)生產(chǎn)。

4 廠房柱設(shè)計(jì)

新建廠房柱仍采用預(yù)制鋼筋混凝土排架柱，舊廠房柱距為6m。根據(jù)工藝和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況，新建廠房按柱距6 m，局部柱距按12 m設(shè)計(jì)。

5 柱間支撐位置的確定

新擴(kuò)廠房在過渡段設(shè)置上部柱間支撐，新建48 m伸縮縫區(qū)段兩端部設(shè)置上部柱間支撐，中間跨設(shè)置上、下柱柱間支撐，以保證擴(kuò)建廠房縱向剛度。

6 吊車梁設(shè)計(jì)

為滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范和生產(chǎn)的正常運(yùn)行，決定新廠房?jī)?nèi)6 m吊車梁按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作安裝。12 m跨吊車梁采用變截面鋼結(jié)構(gòu)吊車梁。舊廠房?jī)?nèi)吊車梁更換時(shí)應(yīng)對(duì)軌道做相應(yīng)調(diào)整，以保證吊車貫通運(yùn)行。

7 屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在冶金企業(yè)工業(yè)廠房建筑中，粱式桁架常作為屋架用于廠房的屋蓋承重結(jié)構(gòu)。屋架結(jié)構(gòu)的選型主要取決所采用屋面覆蓋材料及建筑物的使用要求。原有廠房屋面用的是采用預(yù)應(yīng)力梯形屋架及預(yù)應(yīng)力大型屋面板。由于現(xiàn)在預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土梯形屋架已經(jīng)很少有企業(yè)生產(chǎn)，所以擴(kuò)建廠房屋面改為梯形鋼屋架上鋪預(yù)應(yīng)力大型屋面板。考慮到梯形鋼屋架與原預(yù)應(yīng)力混凝土梯形屋架高度不一致，要求過度段屋面高度同原有廠房高度一致，而伸縮縫西側(cè)新建廠房高度加高。由于過渡段寬度較小，其新增梯形鋼屋架高度按照預(yù)應(yīng)力混凝土梯形屋架高度進(jìn)行設(shè)計(jì)能夠滿足要求。伸縮縫西側(cè)新建廠房屋架按6 m一道設(shè)置，12 m柱距中間設(shè)鋼托架，擴(kuò)建屋架間均設(shè)置屋架上下弦水平支撐和豎向支撐，以保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性及抗震性能。

8 廠房基礎(chǔ)及地基處理

新建廠房基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，該廠房所處位置地下水位較淺，地基承載力僅為80 kPa，為保證新舊廠房地基一致，地基處理也采用碎石換土墊層處理方法。

9 實(shí)施效果

擴(kuò)建后的廠房以經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，運(yùn)行正常。通過對(duì)原有廠房的擴(kuò)建，滿足了企業(yè)增產(chǎn)、增效、節(jié)約投資的目的，保證了該企業(yè)完成當(dāng)年正常生產(chǎn)任務(wù)。其效果是理想的，技術(shù)是可行的，在一些老舊廠房擴(kuò)建工程中，具有一定的參考價(jià)值。