工程概况

 

      海控国际广场位于海南省海口市国贸核心区，濒临琼州海峡，工程总建筑面积18.84万平方米，主楼总高度249.7米，是目前我国“八度半”抗震设防区和高盐雾区的最高建筑。也是地质条件复杂、气候条件较差、新旧建筑物协同工作的高难度工程。该项目获得了中国建设工程鲁班奖、中国钢结构金奖在内的多项荣誉。大鹏于2011年--2013年5月施工，总工程造价2610万。

 

 

 

 

 

检测和鉴定

      由于海控国际广场B座结构主体裸露达十多年，并且地下室部分作为停车场使用，受大气环境和气候的长期作用，有相当一部分构件露筋，锈蚀严重，对整个结构的承载力和正常使用都构成严重影响。国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心于2007年对海控国际广场结构进行了检测和鉴定。

重点检测部位有：受到车辆行驶、停靠时产生的较大反复荷载或扰动荷载作用的构件，如地下室停车场结构，暴露在室外的构件(如外框柱、梁)，受到盐雾侵蚀的构件(如顶部钢结构)以及其他受较重荷载区域(如设备用房等)。

本工程主要采取的检测与鉴定方法是回弹法、钻芯法检测混凝土强度，超声波法检测混凝土结构缺陷和裂缝，以及钢筋位置及保护层厚度的检测，钢筋锈蚀程度的检测。通过现场检测取得技术数据后，经建模计算得出如下结论。

1)部分混凝土构件由于钢筋锈蚀严重，造成混凝土保护层胀裂，钢筋裸露，钢筋锈蚀严重；钢结构存在锈蚀。

2)主楼部分钢筋混凝土柱与剪力墙混凝土强度偏低。

3)柱头、楼板等部位结构损伤较多。

 

 

 

 

 

 

 设计参数说明

    B座改造加固设计按照《建筑抗震设计规范》GB50011一2010计算地震作用，采取抗震措施，同时从偏于安全的角度考虑，综合编制设计参数：设计基准期为50年；建筑结构抗震设防类别为丙类；建筑结构安全等级为二级；结构重要性系数为1．0；基础设计等级为甲类；基础安全等级为一级；抗震设防烈度为8度；设计基本地震加速度为O．209；场地类别为Ⅱ类；特征周期为0．30s；小震阻尼比为0．04；大震阻尼比为0．05；剪力墙和框架抗震等级均为一级；周期折减系数为0．9。

 

 

 

 

 

 

 

大鹏加固改造技术

梁、板类构件加固

主要采取加大截面法对梁、板类构件进行加固，如图所示。图中t为梁侧面加大尺寸，h为梁底加大尺寸。

 

 

 

特殊节点1

因位于B座地下2层冷冻机房，原结构梁异常密集，有6根梁汇集于1根柱子上，如图2所示，给该区域梁的加固工作带来极大困难。

根据荷载分析计算，原设计拟对图2中的JGL—01，JGL-02，JGL-03梁采取加大截面及新增梁底纵筋的方法，如表1所示。通过深化设计，局部调整，制定可行措施。

 

 

 

 

 

1)不改变根数的情况下合理排布新增下铁，结合增加梁底加高尺寸，使得新增下铁可相互错开，方便植筋。

2)在梁与柱交叉部位用混凝土牛腿进行加强，如图3所示，减少植筋深度，避免框架梁纵筋在柱内交碰。

 

特殊节点2

部分受楼层净高尺寸要求，不宜采取加大截面法加固的，采用预张紧钢丝绳网．聚合物砂浆加固法加固，如图4所示，图中^为梁高。

 

施工流程

加固部位定位放线 -混凝土基面处理-安装固定板-固定卡的安装-高强钢丝绳网裁切-高强钢丝绳网的固定、张拉-高强钢丝绳网节点的销固基面浮尘冲洗涂刷界面剂抹聚合物砂浆-湿润养护。

 

施工质量控制要点

1)预张拉钢丝绳网一聚合物砂浆加固结构，须在原结构原有裂缝封闭、注浆后方可施工。

2)界面处理：将加固区装饰面层剔除后，进行凿毛，清除板表面的杂物，然后用高压空气吹净，保证加固面的清洁及无松动混凝土块。

 

 

 

 

 

 

3)为增强加固板表面和高强聚合物砂浆的附着强度，在施工部位混凝土的表面充分洒水润湿。

4)渗透性聚合物砂浆施工时，为保证黏结性能，每层施工厚度应控制在15mm左右，一般35mm厚的聚合砂浆层分2层施工。

5)加固施工完毕，开始初始硬化以后安排专人进行湿水养护，并保持7d以上的养护状态。

 

墙类构件加固

墙体开洞处采用粘钢法加固，如图5所示，图中画“×”部分为拆除的门窗洞口。

 

施工流程

定位放线-剔凿-打磨墙面-环氧砂浆修补-钢板下料-钻孔-钢板拼装-螺栓紧固-封缝-灌胶-固化-检验。

 

 

 

 

 

施工质量控制要点

1)严格按照规范要求进行混凝土基面及钢板粘贴面的处理，提高结构胶的黏结力。

2)钢板成孔时采用磁力钻或台钻机械成孔。

3)结构胶配合比应严格按照使用说明书进行，严禁配合比不准，造成结构胶不固化或者固化太快浪费胶。

4)涂胶时要中间厚两边薄，在受压时中间的结构胶从两边流出，保证钢板内结构胶密实。

5)如有空鼓，在空鼓处用电钻打2个孔，用灌注方式将空鼓补实。

 

拆除

因功能调整，部分构件需要拆除或开洞。

普通部位拆除

 

拆除方法

1)雨篷等外部结构采用水锯切割、水钻拆除，并采用汽车式起重机配合塔式起重机进行垂直及水平方向运输。、

2)楼梯等内部结构采用水锯切割、水钻配合，并采用葫芦进行垂直方向运输。

3)新开洞口尺寸较小，采用水钻拆除。

 

注意事项

1)施工前应将被加固构件上方多余荷载全部卸掉，同时做好拆除及加固工程工作面水平及竖向交叉作业。

2)拆除施工顺序应符合从上至下，从内往外，先断开与原结构之间连接(采用静力水锯切除)再分块拆除，并吊装出施工现场。

 

特殊部位拆除

现场情况

A，B座连接部分拟拆除重建。该部位原设计为人口大厅，上部是架空雨篷。左右两侧结构相对独立，竖向为1—6层，高27．5m。大厅两侧分别有3根900mm×900mm方形柱和1根直径900mm的圆柱，方形柱由框梁连接，圆柱独立。柱下为地下室顶板结构，如图6所示。

 

 

此次拆除为保护性拆除，避免拆除混凝土块对地下室顶板结构损伤，拟采取人工加风镐、起重机配合的方式进行拆除。

 

 

拆除方案

1)起重机械选型

由于本次使用的汽车式起重机需站位于地下室顶板上，所以在选用起重机时，不仅要使该起重机起重性能满足现场施工需要，还要对其工作状态下单腿最大支撑力与地下室顶板承载力进行核算，必要时对顶板进行支撑加固。

综合考虑，选用SANY-QY25c汽车式起重机。

由图6可得，起重机停机位与所拆除的柱距离为5一15m，在QY25c汽车起重机起升高度曲线范围内。参照起重机主臂起重性能表，计算混凝土柱分节长度，做到合理分节，充分发挥机械施工效率，降低施工成本。

2)工况分析

方柱拆除：起重机幅度约为6m，主臂起升最大高度为33m，可全部拆除，吊重7．5—15．8t，方柱分节长度为3．7—7．8m，满足起重性能要求。

圆柱拆除：起重机幅度约为15m，主臂起升最大高度在30m以上，可全部拆除，吊重3．5—3．7t。圆柱分节长度为2．2—2．3m，满足起重性能要求。

 

新增构件

因功能变化和受力需要，需要提高原结构稳定性及承载力，故增设部分构件。

新增构件节点(见图7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图8b中梁侧背板与梁内钢筋穿孔塞焊，钢板外侧涂防锈漆焊接后，在背板与混凝土之间灌注结构胶。

 

 

 

 

 

 

 

施工质量控制要点

1)新增结构按自下而上的顺序施工。

2)为使新旧混凝土能够结合成整体，拟选择高性能的混凝土界面剂(界面胶)。

3)为解决混凝土体积稳定性，提高混凝土耐久性，防止钢筋进一步氧化，在混凝土中添加了膨胀剂和阻锈剂，根据同类产品应用经验和相关规范得到膨胀剂的限胀率≥0．3‰。

4)梁柱墙板改造完成后喷涂渗透型阻锈剂。

 

 

 续建

现场情况

原工程施工至15层停建，遗留3层钢梁，钢柱高15．6m，拟拆除该钢梁后续建2层。

 

续建方案

1)旧混凝土面的处理柱、核心筒墙处青苔、浮土等清理干净，表面彻底凿毛，混凝土浇筑前冲洗干净；楼板清理干净。

2)原有钢筋的处理框架柱保证四角3根钢筋，每边l根钢筋要与新建结构连接，剪力墙每排隔2根钢筋与新建结构进行连接。双面焊接，焊接长度为5d，原露钢筋头需调直、除锈，长度不满足5d的，往下剔凿。

3)钢结构的处理原有钢梁全部拆除，由新钢梁替换，需深化设计；钢柱视现场实际情况，根部锈蚀严重的进行拆除重做，其他的进行除锈处理。但由于钢柱翼缘板间缝隙较小，除锈困难，采取下述措施，保证了施工质量。

除锈执行标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88，除锈等级界定为st2。除锈后立即涂刷阻锈剂。

 

新旧连接

考虑到B座建筑建成已多年，其沉降已稳定，而A座新建建筑尚未发生。A座结构以后的沉降及在地震作用下的变形将对A座及B座带来破坏，图9中XGL2与B座旧楼为铰接连接，与A座新楼通过滑动支座连接，采用滑动支座后其滑动位移消除了这种不利影响。共布置了35个滑动支座。抗震球形钢支座深化设计如图10所示。

设计参数：竖向承载力800kN，转角0．02rad，算，y方向位移士150mm。支座使用年限100年。滑动材料摩擦系数0．03(常温)和0．05(低温)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 大鹏严格执行十二项质量管理制度，建立质量保证体系，对施工人员进行安全教育，必须持证上岗，严格管理，过程监督制定施工现场治安、消防管理规定，强化安全生产管理，通过组织落实、责任到人、定期检查，经过大鹏加固，该工程承载力明显提高，达到了大震不动的目的，该项目根据国家标准合格验收，得到了专家和业主各方的高度评价。

     海口海控国际广场改造加固工程，不仅再次突现大鹏施工技术过硬，同时也为今后临海高楼的成功加固起到了较好的示范和引领作用。未来，大鹏将依然以质量为底线，以标准树立品质，以品质成就经典，让建筑更安全更高效！