李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州 310006)

杭州黃龍飯店加固改造工程實(shí)例

李駿嶸,焦 儉

(浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州 310006)

根據(jù)杭州黃龍飯店《房屋安全鑒定報(bào)告》和原設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)20年前設(shè)計(jì)的塔樓按現(xiàn)行規(guī)范和計(jì)算軟件,進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果,對(duì)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(hù)層脫落,鋼筋銹蝕外露,混凝土裂縫等情況,提出了相應(yīng)的處理方案。

五星級(jí)酒店;加固改造;包鋼加固

1 項(xiàng)目背景

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

圖1 鳥(niǎo)瞰圖

結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)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(bào)告》(杭房安鑒字[2009]076號(hào))(以下簡(jiǎn)稱《鑒定報(bào)告》)及原設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)報(bào)告中檢測(cè)到的不符合原設(shè)計(jì)要求的混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件進(jìn)行承載力復(fù)核,并提出相應(yīng)的加固方案。同時(shí),對(duì)混凝土構(gòu)件存在的感觀缺陷,如混凝土保護(hù)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(bǔ)強(qiáng)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(guò)連廊連接,底層標(biāo)高4.8 m 處設(shè)置設(shè)備夾層。1#、2#塔樓基礎(chǔ)采用樁基、鋼筋混凝土承臺(tái)加地下鋼筋混凝土止水板。上部結(jié)構(gòu)1層(標(biāo)高7.00 m以下,包括設(shè)備層)采用鋼筋混凝土框支柱、剪力墻承重,2層以上(不含標(biāo)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(dāng)時(shí)國(guó)家相關(guān)規(guī)范7度抗震設(shè)防考慮抗震構(gòu)造措施。2#塔樓剖面圖見(jiàn)圖2。

圖2 2#塔樓剖面圖

1#、2#塔樓樓面標(biāo)高7.00 m處的轉(zhuǎn)換梁和框支柱混凝土標(biāo)號(hào)為400#(1989年以前的老規(guī)范使用標(biāo)號(hào)表示混凝土強(qiáng)度指標(biāo)。從1989年《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 10—89)》起,改用強(qiáng)度等級(jí)表示。經(jīng)換算,400#對(duì)應(yīng)C38混凝土，下同)；樓面標(biāo)高±0.00 m處的地下室頂梁、板，及樓面標(biāo)高4.80 m處的設(shè)備夾層梁、板，混凝土標(biāo)號(hào)為250#(C23)；樓面標(biāo)高7.00 m以上的梁、板及剪力墻混凝土標(biāo)號(hào)為250#(C23)；鋼筋采用Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼。

3 鑒定結(jié)果分析

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

1)柱 對(duì)1#、2#塔樓底層20根框支柱進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果框支柱混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為29.2 MPa,未滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)400#(C38)要求。碳化深度0.5～5 mm,其相應(yīng)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(shè)計(jì)要求。

2)梁 對(duì)1#、2#塔樓13根2層框支轉(zhuǎn)換梁和17根2層以上梁進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示,2層框支轉(zhuǎn)換梁混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為27.7 MPa,未滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)400#(C38)要求；2層以上梁混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為17.9 MPa,未滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)250#(C23)要求。碳化深度均為2.0 mm,其相應(yīng)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(shè)計(jì)要求。

3)墻 對(duì)1#、2#塔樓26片2層以上墻進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示,剪力墻混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為17.9 MPa,未滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)250#(C23)要求。碳化深度2.0 mm,其相應(yīng)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(shè)計(jì)要求。

4)板、基礎(chǔ) 沒(méi)有進(jìn)行檢測(cè)。

4 復(fù)核驗(yàn)算和補(bǔ)強(qiáng)原則

1)復(fù)核驗(yàn)算范圍：根據(jù)《鑒定報(bào)告》,對(duì)于柱、梁、墻,僅對(duì)房屋安全鑒定報(bào)告中,檢測(cè)過(guò)的梁、墻進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。對(duì)于板和基礎(chǔ),由于未進(jìn)行檢測(cè),故按原設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。

2)根據(jù)檢測(cè)報(bào)告,柱、梁、墻的混凝土強(qiáng)度未滿足原設(shè)計(jì)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(qiáng)度未做檢測(cè)。復(fù)核驗(yàn)算時(shí),假定鋼筋的直徑和強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)要求,混凝土強(qiáng)度采用《鑒定報(bào)告》中的數(shù)據(jù)。

3)復(fù)核驗(yàn)算時(shí),梁、柱、墻、板的截面尺寸均按原設(shè)計(jì)圖紙?？紤]到即將對(duì)塔樓進(jìn)行大面積室內(nèi)裝修,荷載按裝修后的實(shí)際使用情況取值。

4)復(fù)核驗(yàn)算采用PKPM(2007年3月版)進(jìn)行建模計(jì)算,根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行承載力復(fù)核驗(yàn)算。

5 復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果和加固建議

1)經(jīng)復(fù)核驗(yàn)算,《鑒定報(bào)告》中檢測(cè)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(yàn)算結(jié)果如下：

①底層框支柱縱向鋼筋滿足計(jì)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?jiàn)圖3。

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(jì)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(jì)算要求。

③2層以上梁的抗彎和抗剪承載力滿足計(jì)算要求。但梁端箍筋沒(méi)有加密,未滿足現(xiàn)行規(guī)范的構(gòu)造要求。應(yīng)對(duì)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(shè)計(jì)按構(gòu)造配置,混凝土強(qiáng)度的下降,降低了結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備,對(duì)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(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007—2002)》中第5.3.4條建筑物的地基變形要求。

2)對(duì)于《鑒定報(bào)告》中未檢測(cè)的混凝土構(gòu)件,依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算時(shí),鋼筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度均按原設(shè)計(jì)采用。計(jì)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(hào)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(hù)層脫落,鋼筋外露及銹蝕問(wèn)題,需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。具體加固部位由業(yè)主、項(xiàng)目管理公司、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位現(xiàn)場(chǎng)確定。

圖3 框支柱包鋼加固

4)考慮到二十多年來(lái)混凝土強(qiáng)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(shè)計(jì)使用年限,在盡量不改變結(jié)構(gòu)外形尺寸的前提下,對(duì)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(yán)重的梁(具體位置由業(yè)主、項(xiàng)目管理公司、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位現(xiàn)場(chǎng)確定)進(jìn)行加固,以增加結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠度。

5) 《鑒定報(bào)告》未對(duì)混凝土樓板進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),部分樓板混凝土保護(hù)層脫落,鋼筋銹蝕、外露情況嚴(yán)重。建議抽檢混凝土樓板,確保結(jié)構(gòu)安全。再根據(jù)檢測(cè)情況,確定是否對(duì)板進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。

6 結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)措施

1)混凝土保護(hù)層脫落的加固補(bǔ)強(qiáng)措施：鑿除保護(hù)層脫落范圍內(nèi)混凝土保護(hù)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(bǔ)膠或I級(jí)聚合物砂漿(以上材料需提供配方,相關(guān)指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范要求)恢復(fù)保護(hù)層。

2)鋼筋銹蝕外露的加固補(bǔ)強(qiáng)措施：先對(duì)鋼筋進(jìn)行清理、除銹。當(dāng)銹蝕程度特別嚴(yán)重,已損失鋼筋截面超過(guò)5%時(shí),應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)植筋。然后按混凝土保護(hù)層脫落的加固補(bǔ)強(qiáng)措施,恢復(fù)構(gòu)件截面。對(duì)于縫寬大于0.3 mm的裂縫,采用環(huán)氧灌漿料壓力灌漿。當(dāng)裂縫寬度小于0.3 mm時(shí),可用裂縫修補(bǔ)膠封閉裂縫。對(duì)于樓板外觀破損和鋼筋銹蝕特別嚴(yán)重的板面,須采用碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)。

3)柱子抗剪,梁抗彎,抗剪的補(bǔ)強(qiáng)加固：對(duì)框支柱和框支轉(zhuǎn)換梁采用外包鋼和纖維復(fù)合材料加固。此方法簡(jiǎn)便可靠,對(duì)截面的尺寸影響較小,承載力提高幅度大。對(duì)于抗剪不足的剪力墻洞頂連梁,采用纖維復(fù)合材料加固。見(jiàn)圖3。

7 結(jié) 語(yǔ)

杭州黃龍飯店改擴(kuò)建工程自2007年開(kāi)工建設(shè),歷經(jīng)5年時(shí)間,中間不間斷營(yíng)業(yè)。改擴(kuò)建后的黃龍飯店總建筑面積為11.4萬(wàn)m2,成為市區(qū)范圍的五星級(jí)飯店新地標(biāo)。2016年9月作為G20外國(guó)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(guó)秘書(shū)長(zhǎng)潘基文,獲得了社會(huì)各界的一致好評(píng)。

本工程獲得2014年浙江省建設(shè)工程錢江杯(優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì))二等獎(jiǎng)。

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(jí)工程師，從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

TU746.3

B

1008-3707(2017)01-0022-04