李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設計研究院,浙江 杭州 310006)

杭州黃龍飯店加固改造工程實例

李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設計研究院,浙江 杭州 310006)

根據(jù)杭州黃龍飯店《房屋安全鑒定報告》和原設計圖紙,對20年前設計的塔樓按現(xiàn)行規(guī)范和計算軟件,進行復核驗算。根據(jù)驗算結(jié)果,對框支柱的抗剪和軸壓比不足,梁抗彎不足,框架梁端箍筋不加密,以及混凝土保護層脫落,鋼筋銹蝕外露,混凝土裂縫等情況,提出了相應的處理方案。

五星級酒店;加固改造;包鋼加固

1 項目背景

黃龍飯店位于杭州市西湖區(qū),是中國工程院院士程泰寧先生在1984年與香港許李嚴建筑工程師聯(lián)合設計(圖1)。2006年黃龍飯店改擴建工程啟動,擴建工程在原有6幢塔樓和1個單層地下室以外,再擴建2幢塔樓和1個4層地下室,新老地下室通過地下通道相連。2009年3月,受杭州黃龍飯店有限公司委托,對飯店原有的6幢塔樓(本文僅對1#、2#塔樓論述, 其余各塔樓情況相似)安全性進行

圖1 鳥瞰圖

結(jié)構(gòu)復核驗算及加固。根據(jù)杭州市房屋安全鑒定所的《房屋安全鑒定報告》(杭房安鑒字[2009]076號)(以下簡稱《鑒定報告》)及原設計圖紙,對報告中檢測到的不符合原設計要求的混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件進行承載力復核,并提出相應的加固方案。同時,對混凝土構(gòu)件存在的感觀缺陷,如混凝土保護層脫落、鋼筋外露、鋼筋銹蝕和構(gòu)件表面裂縫等情況作加固補強處理。

2 工程概況

1#、2#塔樓系9層鋼筋混凝土框支剪力墻結(jié)構(gòu)樓房,帶一層連通地下室,1#、2#塔樓上部通過連廊連接,底層標高4.8 m 處設置設備夾層。1#、2#塔樓基礎采用樁基、鋼筋混凝土承臺加地下鋼筋混凝土止水板。上部結(jié)構(gòu)1層(標高7.00 m以下,包括設備層)采用鋼筋混凝土框支柱、剪力墻承重,2層以上(不含標高7.00 m)為鋼筋混凝土剪力墻承重；現(xiàn)澆鋼筋混凝土板樓、屋蓋；坡屋面,鋼筋混凝土檐溝集排水。房屋按當時國家相關規(guī)范7度抗震設防考慮抗震構(gòu)造措施。2#塔樓剖面圖見圖2。

圖2 2#塔樓剖面圖

1#、2#塔樓樓面標高7.00 m處的轉(zhuǎn)換梁和框支柱混凝土標號為400#(1989年以前的老規(guī)范使用標號表示混凝土強度指標。從1989年《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GBJ 10—89)》起,改用強度等級表示。經(jīng)換算,400#對應C38混凝土，下同)；樓面標高±0.00 m處的地下室頂梁、板，及樓面標高4.80 m處的設備夾層梁、板，混凝土標號為250#(C23)；樓面標高7.00 m以上的梁、板及剪力墻混凝土標號為250#(C23)；鋼筋采用Ⅰ、Ⅱ級鋼。

3 鑒定結(jié)果分析

《鑒定報告》對原結(jié)構(gòu)的梁,柱,剪力墻混凝土強度、碳化深度、截面尺寸、箍筋間距和最外側(cè)主筋根數(shù)進行了檢測,結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>

1)柱 對1#、2#塔樓底層20根框支柱進行檢測,檢測結(jié)果框支柱混凝土強度標準值為29.2 MPa,未滿足混凝土設計強度等級400#(C38)要求。碳化深度0.5～5 mm,其相應構(gòu)件截面尺寸、箍筋間距、最外側(cè)主筋根數(shù)等均滿足設計要求。

2)梁 對1#、2#塔樓13根2層框支轉(zhuǎn)換梁和17根2層以上梁進行檢測。檢測結(jié)果顯示,2層框支轉(zhuǎn)換梁混凝土強度標準值為27.7 MPa,未滿足混凝土設計強度等級400#(C38)要求；2層以上梁混凝土強度標準值為17.9 MPa,未滿足混凝土設計強度等級250#(C23)要求。碳化深度均為2.0 mm,其相應構(gòu)件截面尺寸、箍筋間距、最外側(cè)主筋根數(shù)等均滿足設計要求。

3)墻 對1#、2#塔樓26片2層以上墻進行檢測。檢測結(jié)果顯示,剪力墻混凝土強度標準值為17.9 MPa,未滿足混凝土設計強度等級250#(C23)要求。碳化深度2.0 mm,其相應構(gòu)件截面尺寸、箍筋間距、最外側(cè)主筋根數(shù)等均滿足設計要求。

4)板、基礎 沒有進行檢測。

4 復核驗算和補強原則

1)復核驗算范圍：根據(jù)《鑒定報告》,對于柱、梁、墻,僅對房屋安全鑒定報告中,檢測過的梁、墻進行復核驗算。對于板和基礎,由于未進行檢測,故按原設計的混凝土強度進行驗算。

2)根據(jù)檢測報告,柱、梁、墻的混凝土強度未滿足原設計要求,最外側(cè)鋼筋根數(shù)和箍筋間距滿足要求,鋼筋的直徑和強度未做檢測。復核驗算時,假定鋼筋的直徑和強度滿足原設計要求,混凝土強度采用《鑒定報告》中的數(shù)據(jù)。

3)復核驗算時,梁、柱、墻、板的截面尺寸均按原設計圖紙?？紤]到即將對塔樓進行大面積室內(nèi)裝修,荷載按裝修后的實際使用情況取值。

4)復核驗算采用PKPM(2007年3月版)進行建模計算,根據(jù)現(xiàn)行有關規(guī)范和規(guī)程進行承載力復核驗算。

5 復核驗算結(jié)果和加固建議

1)經(jīng)復核驗算,《鑒定報告》中檢測到的底層框支柱、2層框支轉(zhuǎn)換梁,2層以上的梁及2層(含2層)以上剪力墻的驗算結(jié)果如下：

①底層框支柱縱向鋼筋滿足計算要求,但按現(xiàn)行規(guī)范,箍筋抗剪不足,軸壓比未滿足規(guī)范要求,需要加固?？蛑е摷庸桃妶D3。

②2層框支轉(zhuǎn)換梁(非懸臂段),截面400×970和400×1 800的框支轉(zhuǎn)換梁抗彎承載力未滿足計算要求,需要加固。其余框支轉(zhuǎn)換梁的抗彎和抗剪承載力滿足計算要求。

③2層以上梁的抗彎和抗剪承載力滿足計算要求。但梁端箍筋沒有加密,未滿足現(xiàn)行規(guī)范的構(gòu)造要求。應對框架梁梁端采用結(jié)構(gòu)抗剪構(gòu)造加固。

④2層以上剪力墻上原設計按構(gòu)造配置,混凝土強度的下降,降低了結(jié)構(gòu)的安全儲備,對剪力墻承載力影響不大,可不做加固。

⑤塔樓變形滿足《建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007—2002)》中第5.3.4條建筑物的地基變形要求。

2)對于《鑒定報告》中未檢測的混凝土構(gòu)件,依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進行復核驗算時,鋼筋強度和混凝土強度均按原設計采用。計算結(jié)果顯示：

②2層各框支轉(zhuǎn)換梁的懸臂段,梁支座上部鋼筋和抗剪箍筋偏少,建議加固。

③1#、2#號樓2～9層～軸間連廊梁,配筋偏少,需要加固。

3)混凝土樓板,梁、墻、柱的混凝土保護層脫落,鋼筋外露及銹蝕問題,需進行補強加固處理。具體加固部位由業(yè)主、項目管理公司、設計、監(jiān)理及施工單位現(xiàn)場確定。

圖3 框支柱包鋼加固

4)考慮到二十多年來混凝土強度的降低,以及混凝土碳化,鋼筋外露銹蝕,而且今后還有二十多年的設計使用年限,在盡量不改變結(jié)構(gòu)外形尺寸的前提下,對1層框架梁,除框支柱外的其余框架柱,2層所有框支轉(zhuǎn)換梁和各樓層外觀破損嚴重的梁(具體位置由業(yè)主、項目管理公司、設計、監(jiān)理及施工單位現(xiàn)場確定)進行加固,以增加結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠度。

5) 《鑒定報告》未對混凝土樓板進行檢測。根據(jù)現(xiàn)場觀測,部分樓板混凝土保護層脫落,鋼筋銹蝕、外露情況嚴重。建議抽檢混凝土樓板,確保結(jié)構(gòu)安全。再根據(jù)檢測情況,確定是否對板進行加固補強。

6 結(jié)構(gòu)加固補強措施

1)混凝土保護層脫落的加固補強措施：鑿除保護層脫落范圍內(nèi)混凝土保護層,露出混凝土。清潔表面,用高壓水槍沖洗干凈,徹底干燥后,采用混凝土裂縫修補膠或I級聚合物砂漿(以上材料需提供配方,相關指標應滿足規(guī)范要求)恢復保護層。

2)鋼筋銹蝕外露的加固補強措施：先對鋼筋進行清理、除銹。當銹蝕程度特別嚴重,已損失鋼筋截面超過5%時,應補強植筋。然后按混凝土保護層脫落的加固補強措施,恢復構(gòu)件截面。對于縫寬大于0.3 mm的裂縫,采用環(huán)氧灌漿料壓力灌漿。當裂縫寬度小于0.3 mm時,可用裂縫修補膠封閉裂縫。對于樓板外觀破損和鋼筋銹蝕特別嚴重的板面,須采用碳纖維加固補強。

3)柱子抗剪,梁抗彎,抗剪的補強加固：對框支柱和框支轉(zhuǎn)換梁采用外包鋼和纖維復合材料加固。此方法簡便可靠,對截面的尺寸影響較小,承載力提高幅度大。對于抗剪不足的剪力墻洞頂連梁,采用纖維復合材料加固。見圖3。

7 結(jié) 語

杭州黃龍飯店改擴建工程自2007年開工建設,歷經(jīng)5年時間,中間不間斷營業(yè)。改擴建后的黃龍飯店總建筑面積為11.4萬m2,成為市區(qū)范圍的五星級飯店新地標。2016年9月作為G20外國元首下榻酒店,接待了巴西總統(tǒng)特梅爾、乍得總統(tǒng)代比和聯(lián)合國秘書長潘基文,獲得了社會各界的一致好評。

本工程獲得2014年浙江省建設工程錢江杯(優(yōu)秀勘察設計)二等獎。

xample of the Reinforcement and Reconstruction Project for Huang Long Hotel of Hangzhou

LIJunrong,JIAOJian

2016-06-23;

2016-10-08

李駿嶸(1979—)，男，浙江杭州人，高級工程師，從事建筑結(jié)構(gòu)設計工作。

TU746.3

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1008-3707(2017)01-0022-04