钢结构厂房柱下混凝土基础加固设计与施工研究

施工研究

摘要：本文首先简要阐述了钢结构厂房加固处理的必要性，进而对钢结构厂房柱下混凝土基础加固设计计算进行分析，并分别从独立基础下部的加固施工方法、独立基础钢结构部分加固施工方法、加固常用措施以及注意事项对钢结构厂房柱下混凝土基础加固施工方法进行阐述，旨在通过技术研究，促使加固效果优化。

关键词：钢结构厂房；加固设计；钢筋混凝土基础

引言：对钢结构厂房柱下混凝土进行基础加固设计和施工非常重要，钢结构厂房能够促使生产活动更加顺利，并确保施工作业人员的生命安全。

一、钢结构厂房柱下混凝土基础加固设计的必要性分析

现阶段，钢结构厂房在功能使用方面也存在一定的问题和不足，由于其自身符合能力较差，促使钢结构厂房在运行过程中很容易出现变形等问题，如果难以在第一时间采取针对性措施有效应对问题，将会促使实际施工作业存在很大的安全隐患，这就需要及时展开加固设计，有效应对问题。

二、钢结构厂房柱下混凝土基础加固设计计算

本文以北京市某钢结构厂房为例进行分析，该钢结构厂房在其上部为钢结构，在其柱下主要采用钢筋混凝土独立基础完成。当项目工程完成基础混凝土施工后，需要相关工作人员能够根据项目工程实际情况展开工程监测工作，并确保钢结构厂房柱下独立基础混凝土强度保持在C30范围内。但当工作人员展开具体项目检测后发现，实际基础混凝土强度和设计要求所需的C30还有一定差距。对于基础混凝土强度不符合基本上设计要求的问题，主要原因可以归纳为以下几点，第一，在建筑工程混凝土进行材料配制过程中，混凝土配合比不符合项目工程的实际施工

要求，水泥含量过少，使得强度不达标。第二，在实际施工作业过程中，施工人员对于混凝土的振捣频率、时间等因素把控不当，促使效果有限，导致蜂窝出现。第三，也可能是在材料准备时期出现问题，施工作业使用的材料没有达到质量检查标准，就盲目投入施工。第四，后续混凝土养护工作不到位，甚至没有安排专门的工作人员进行混凝土养护工作。通过以上分析可以发现，造成基础混凝土强度难以达到的原因方方面面，这就需要建筑工程项目施工人员能够加强成本的检查工作，无论是在前期基础施工材料准备阶段，还是在后续实际施工作业期间，都应该严格按照混凝土施工标准和规范进行。具体而言，相关工作人员应该深入实地，到项目工程现场对混凝土本身的施工情况和构件结构进行检测，并能够通过钻芯取样对混凝土密实度展开测量，确保混凝土不会因为振捣环节不到位出现蜂窝现象。当对项目工程基础施工原材料进行检查过程中，也应当保持专业的态度，需要明确的是不同的水泥厂家、批次，对于混凝土强度也会造成许多影响。例如，如果某项目工程基础施工和上部构件施工水泥材料均为同一厂家生产的水泥，但在工作人员的审查过程中发现，水泥生产合格证上存在涂改的情况，经过专业鉴定后发现该水泥并非包装袋上标注的厂家，水泥类别是小窑水泥，在这种情况下，水泥则不符合规定要求，也会对混凝土强度造成影响。在这种情况下，应当采取加固设计，确保混凝土能够达到强度要求。

从该厂房实际情况进行考量，厂房主要用于生产各种施工零配件，并在吊车施工作用下，厂房柱下需要承担相当大的弯矩，在此情况下进行加固设计，主要是通过后加荷载并由之后加固的结构部分来承担整个动力载荷。当工作人员进行钢结构厂房柱下混凝土基础加固方案设计时，一般可以通过使用加大基础截面面积的方式，并能够根据原本基础底面的配筋植入原有的混凝土基础层，完成加固作用。需要注意的是，混凝土本身的强度值较低，这就使得当钢筋植入后，很容易出现酥裂的情况，混凝土会由于强力的钢筋植入、穿入施工，导致自身出现震动，影响加固效果，严重时，甚至会导致整个钢结构厂房出现坍塌。在完成基本的钢结构厂房混凝土施工分析后，在厂房基础柱下部叠浇钢筋混凝土，并在钢结构上部设置钢构套从而完成对钢结构厂房的加固处理，确保柱下基础混凝土能够达成施工质量要求。

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在具体的计算过程中，一方面，工作人员需要对混凝土独立基础上部钢结构加固设计计算。当进行钢结构厂房混凝土独立基础上部钢结构加固设计计算时，需要工作人员能够选取相应的剖面对其进行尺寸、形式进行测量，并在其中选取一组独立基础较差的内力组合进行具体验算，当测试完成的验算结果符合基本的强度要求后，需要对弯矩作用平面内的整体稳定性能进行再次规范要求，确保弯矩作用平面范围内的整体效能都能够符合基本的作业要求。当通过整个测试计算后，才能够对钢结构厂房钢构套的稳定性能做好初步预判和分析。之后，需要对腹板稳定性、翼缘稳定性、焊缝强度等分别进行计算。

另一方面，工作人员需要对加固后基础下部的强度进行具体验算。在本文提及的项目工程实际施工过程中添加了一个新的净截面混凝土部分，整个混凝土部分需要根据相关验算要求对其进行具体的验算步骤，确保抗弯验算结果、抗剪验算结果以及抗冲切验算结果都能够达到加固处理的基本要求，确保整个厂房建设安全、可靠。

三、钢结构厂房柱下混凝土基础加固施工方法 （一）独立基础下部的加固施工方法

当进行钢结构厂房独立基础下部混凝土加固施工处理时，首先需要相应的工作人员能够将原有的基础底面作为整个建筑工程中的基础垫层，并能够在建筑工程设置好的基础底面四周支好相应的模板，并浇注经过测试已经符合基本加固要求的混凝土，即C30混凝土。在混凝土浇注过程中，混凝土本身浇注的位置也需要进行充分考量，一般在原有的工程结构底部超过30毫米范围处，等到混凝土本身的性能达成项目工程本身的设计要求后就可以进行钢筋网片的配置工作，并继续展开浇注混凝土的工作，当C30混凝土已经浇注到工程架构原有的柱顶下600毫米处，并且混凝土本身的强度值已经达到规定要求的强度80%范围大小时，就可以直接展开钢结构加固处理工作，将钢板上层留有一定的空间保护层，并能够将M25膨胀水泥砂浆浇注到钢结构中，确保整个加固工程的质量良好，钢板和混凝土层之间不会出现缝隙，确保二者之间的紧密相连。当以上工序都完成后，由专门的工作人员进行支模板工序，在外侧浇注符合相应要求的混凝土。

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（二）独立基础钢结构部分加固施工方法

在具体的钢结构加固施工处理过程中，需要将钢结构本身的地面钢板进行对接焊接处理，并能够将处于不同方向位置的竖向钢板借助双面焊缝焊接到一起，当完成焊接后，再将刚刚应用到的不同方向位置的竖向钢板焊接到地面钢板上进行处理。

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加固常用措施

具体来讲，第一，当进行加固设计时，如果施工空间小，可以通过应用预应力技术促使构件能够得到和荷载效应相反的内力，促使钢结构厂房在不对面积大小进行更改的情况下，实现工程结构加固的作用。第二，可以通过减弱原结构受力的方式实现加固功能。第三，在具体应用过程中，可以通过修改梁截面面积、改变柱下截面参数的方式促使钢结构厂房构件本身的承受力、抗压力能够有所提升。第四，施工作业人员可以通过将厂房梁、柱节点进行调整，实现结构内力的合理分布，强化结构自身的承受力。

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加固注意事项

当进行加固处理时，有许多地方需要工作人员予以重视。第一，当采用加大截面的方式实现厂房加固处理时，后截面形心将会在加固过程中出现位置变化的情况，这就需要工作人员能够根据项目工程的实际情况，对构件受力性能展开全面分析。第二，当对受压构件进行截面加大处理时，可以同时将回转半径进行加大，促使控制杆件本身稳定承载能力增强。第三，在具体施工作业过程中，工作人员可以通过应用相应的预防措施确保加固截面确保处于共同加工作业状态。同一截面在混合连接过程中也应当采取正确的构造方式，促使构件能够正常运作。尽可能减少振动、搅动原混凝土的情况发生。第四，对于轴心压杆既有的截面载荷处于不断加强状态时，如果应力没有超出设计规定的强度要求，完成加固作用的零件可以确定在节点板范围内。在具体构造过程中，应当尽可能避免使用施焊空间过小的情况。第五，在整个施工作业过程中，应当合理控制水灰之间的比例

配制，确保新旧混凝土之间的黏连，并需要严格按照施工图纸和施工规范展开工作，每一个具体工作都应当交给相应的工作人员展开工作，在混凝土浇注前也需要交由工程负责人进行验收签字。并能够严格进行施工监控，避免施工过程中出现任何问题。

结论：综上所述，对钢结构厂房柱下混凝土基础加固设计与施工展开研究具有十分重要的意义。加固工程能够在一定程度上促使施工效果更加稳定、可靠，今后也应当不断加强对加固设计研究，构建更加完善的施工设计方案。

参考文献：

[1]韩大江.混合结构厂房梁柱加固技术[J].施工技术,2021,50(03):43-44+65.

[2]雷平,张乐翼,赵智慧.钢结构厂房加固方法刍议[J].工程抗震与加固改造,2020,42(05):173.

[3]邓章玉.浅探钢结构厂房建筑的加固设计措施[J].低碳世界,2020,10(05):78-79.