建筑施工工程中,不同的造型结构需要选择不同的施工技术。比如,大多数的工业建筑结构,都会使用抽柱改造技术来提升建筑整体框架结构的稳定性。而抽柱改造方案如何设计,如何确保施工流程的有序开展等问题,都是施工单位新时期的基本工作任务之一。
1.工程案例
由于抽柱改造工作的质量会影响建筑结构的使用安全,因此,施工单位需要结合以往的工作经验,来对该技术的操作方法展开深入分析,目的是研究优化技术操作流程的可行对策。本文主要以我国某地区的一次工业建筑的改造情况为例,对抽柱改造技术进行研究。
从施工参数信息来看,某钢铁公司准备对主厂房进行改造。由于新工艺的使用,要求将某列的B号轴柱抽掉,目的是把柱距由12.00m增加到24.00m,并且拆除原来12.00m长的吊车梁,然后替换为24.00m长的吊车梁。新吊车梁的梁端截面高1.2m,中间截面高度为2.4m,每根吊车梁重16t。需加固与B轴相邻的A、C两根轴柱及基础。由于主厂房投入使用的时间比较久,其屋架及屋面板已经不适合做很大的变动。如果按照一般的做法将屋架和屋面板托,会造成屋架、屋面板变形,甚至造成各构件损坏,引发施工安全的问题。并且,这个改造工程因为生产的需要,工期十分紧迫,不适合采用逐个将屋架托起的方法。最后,根据工程的实际情况,施工单位确定选择抽柱改造设计方案进行现场施工工作。
2.建筑工程抽柱改造的基本设计方案
为了确保建筑工程抽柱改造施工技术的合理应用,施工单位应根据工程实际需求,拟定设计方案。在实际展开设计工作时,还有一些关键要素需要施工单位引起重视。
2.1基础设计环节
施工单位需要先找到该建筑物最初的施工图纸,确定各个构件的参数信息。同时,根据扩建的基本要求,分析建筑物在施工时和施工结束后会承受哪些作用力。重点从施工安全的角度,研究优化抽柱改造设计方案的可行措施。在时代发展进程中,施工单位应重视起BIM技术的应用优势,构建建筑结构的立体模型,从中科学分析建筑结构的特点。并可以通过模拟外部环境作用力的方式,确定建筑物梁体、柱体结构的造型特点和具体参数。
2.2其他设计要点
在前期设计阶段,设计人员还要充分考虑该设计方法的难易程度,结合施工单位的实际工作水平和工业企业对建筑物的使用需求,对施工技术进行合理的选择。同时,前期设计阶段应确定施工时需要使用哪些基本材料和机械设备。并应当与现场作业人员沟通,做好技术交底工作,以确保设计方案和实际施工情况相符。
3.抽柱改造施工技术的具体应用要点
改建建筑物的目的是为了方便扩建内部的空间,从而满足生产加工工作在新时期的需求。目前,许多工业企业在发展规模不断扩大的当下,都开始选择进行抽柱改造工作。另外,有些建筑物自身出现结构不稳定的问题,需要进行维修时,也会使用这项技术。
3.1柱体加固
结合本次施工工程情况来看,原柱的基础是钢筋混凝土设计,被抽掉轴线柱的荷载以及增加的荷载分别转至旁边的两根轴线柱上。因此,首先需要对旁边两柱的基础进行加固和加宽处理,基础及柱子加固,以及垫层加固所使用的混凝土分别采用C40和C15。在旧基础四周采用钢筋锚固,具体锚入基础的深度要根据设计要求进行。钢筋进行预弯,然后用搭接焊进行连接,两钢筋的轴线要满足在一条直线上。
3.2钢结构焊接
进行加固处理后,检查和校正预抽柱和旁边的两根侧柱的位置,三柱要位于同一条直线上。上柱采用钢板、角钢进行加固处理。四角的角钢和钢板先切边打坡口,然后进行焊接。托架与柱子连接,施工人员应对所需要焊接的部位先进行检查,然后采用手工电弧焊,焊条使用F4301,确保所有的柱焊接焊缝可以达到二级焊缝的要求。焊接检查合格后,采用压力灌注结构胶,将型钢与柱混凝土粘牢,并进行质量检查。
3.3抽柱操作
在这个环节可以使用的技术方法有两种,分别是先切柱后放托架,以及先放托架后切柱,每种方法的使用效果都不同,需要进行具体的分析。
3.3.1先切柱
先切柱后放托架的方法,也就是托梁抽柱的方法。具体是指通过增设一根钢立柱来支撑屋顶的负荷,然后切去上柱在安放托架,保持钢立柱的稳固是施工的关键。这种办法需要使用完整的托架,这样占用的空间就比较小,结构也相对简单。主要的施工程序:选择增设下弦纵向水平支撑;对预拔柱的两侧柱体进行加固处理;确定安放托架以及吊车梁的支点位置;制作合乎要求的钢托架以及钢吊车梁;架设钢立柱作为临时支撑,承受屋架的重量;切去上柱;架设托架;拆去立柱、吊车梁以及下柱;安装吊车梁及其制动系统。
3.3.2后切柱
先做好托架再进行切柱的方法,主要是指通过两片托架承受切柱时产生的主要负荷。因此,托架的设计和安装是施工的关键。这种方法具体的施工程序为:增设下弦纵向水平支撑;对预拔柱两侧的柱进行加固处理;在预抽柱的上柱四角包角钢、钻孔然后加托座;制做托架和吊车梁;安装托架;切断小柱;安装吊车梁以及制动结构,最后进行抽柱工作,完成本次施工任务。
结语:在技术不断优化和创新的过程中,工业建筑的抽柱改造技术操作方案种类不断增多,在实际选择施工技术时,应结合建筑物造型结构特点,施工参数等信息,分析施工难易程度。然后充分结合施工单位的工作水平来设计施工方案,选择施工材料。并重点从保障施工安全的角度,做好柱体、梁体加固工作。在需要使用钢筋的环节中,选择焊接方式来提升整体结构的稳定性,最终推动抽柱改造工作的有序开展。
参考文献:
[1]张开臣,李铭,车英明,等.某预应力抽柱改造项目设计与施工[J].施工技术,2019,48(9):44-47.
[2]张开臣.预应力抽柱改造技术研究与实践[J].建筑结构,2019,49(1):962-965.