工業廠房加固改造設計不僅需考慮原始建筑物的結構安全、房屋整體穩定性和后續使用年限等結構要求，同時需考慮改造技術的可行性、改造設計和施工工期等客觀要求，是一項比新建項目更為復雜的工作。本文將以某工業老廠房改造分析為例，介紹工業廠房改造設計的要點，著重強調老廠房加固改造的技術可實施性和所涉及的各種主要結構構件的加固方法。

　　1 工業廠房工程概況

　　本工業廠房為板柱結構體系，平面近似呈矩形，總層數為三層(房屋總高度15.390m)，總建筑面積約為11341㎡(東西向總長為70.240m，南北向總寬為54.740m)，房屋基礎采用柱下錐形獨立基礎。

　　2 工業廠房工程現狀問題

　　由于該工業廠房建造年代久遠，受當時建造技術水平、經濟條件等實際情況限制，且長期受潮濕環境影響，臨江一側房屋主體梁、柱顯著風化嚴重，梁、柱、板均不同程度存在橫向、縱向裂縫。房屋三層疑似為后期加建，柱子內縱筋為圓鋼，一二層柱子均為方鋼，且東側部分內八角柱縱筋未伸入柱帽，部分柱子內存在鵝卵石、木炭等。

　　經檢測，房屋原混凝土強度等級統一取C15;方鋼、圓鋼設計強度均按HPB235 鋼筋考慮。在此檢測基礎上，對不滿足承載力要求的梁、柱、板進行加固。梁、柱采用加大截面、外包鋼板箍進行加固，板底、板面新增混凝土疊合層，對受損不嚴重區域采用板底粘貼碳布等多種方式結合進行主體結構加固。

　　3 工業廠房加固改造目標

　　改造后該工業廠房為新老結構共同作用，保留原始結構板柱體系，盡量減少對原廠房結構的擾動。房屋裝修改造后主要作為辦公使用(局部商業)。房屋原中庭樓梯、及西側室外樓梯拆除，在室內D~E 軸、L~M 軸東、西樓分別增設樓電梯間及衛生間。一樓東側為商鋪，一樓西側及二~三層均為辦公，屋面為上人屋面，部分種植小型綠化。房屋新屋面為原三層屋面拆除重建，新屋面標高為14.810m，新屋面采用鋼梁，壓型鋼板組合樓板形式。

　　4 工業廠房工程特色

　　1)該工業廠房為歷史建筑，房屋結構體系為板柱結構;

　　2)西側新加一跨鋼結構，采用通長槽鋼與原結構柱鉸接，減少對原結構柱破壞;

　　3)拆除原屋面，二層以上柱子原設計為接長900mm，后因現場原柱子破損嚴重，采用二層以上至屋面柱子重新澆筑;

　　4)廠房部分原始內八角柱為后期加固，鋼筋與原始柱帽未見可靠連接;

　　5)本工程依據現場實際情況，柱、梁內有木炭、鵝卵石等，鋼筋級別有方鋼、圓鋼，種類比較多，疑似為幾次后期加固施工等多重原因形成;針對此情況加固計算時考慮內部空心柱模型進行計算。

　　5 工業廠房結構安全計算分析

　　設計時計算模型假定如下：1)西側新增鋼結構與原結構柱鉸接;2)新增梁柱節點鉸接;3)對損壞嚴重柱采用空心柱模型;4)假定地基承載力提高10%，核算基礎荷載時采用荷載增減對比原則，增減整體未超過10%，不考慮基礎加固。

　　整體結構計算采用SATWE軟件進行分析和設計，本工程地震抗震設防烈度為7度，設計地震分組第二組，場地類別Ⅳ類，后續使用年限30年(即A類建筑)。

　　6 工業廠房結構改造方案

　　該項目為新老結構共同作用，加固時保留原始結構板柱體系，以盡量減少對原廠房的擾動為原則，選擇最合理的加固方案。

　　針對該廠房的特點，加固方案如下：

　　6.1 西側新加跨加固

　　廠房西側新增一跨鋼結構，為減少對原結構的擾動，采用通長槽鋼與原結構柱鉸接，減少對原結構柱破壞。

　　6.2 新增梁板區域抗剪鍵加固

　　新增梁區域鑿開后發現部分原樓板鋼筋銹蝕嚴重，且板內無橫向鋼筋，考慮到結構穩定性及安全性，采用梁板連接處設置抗剪鍵方式進行加固。

　　6.3 板面、板底疊合層加固

　　6.3.1板面疊合層加固

　　依檢測報告顯示，部分區域柱底地面空鼓、鋼筋銹脹，因原結構為板柱結構體系，樓板厚度為300mm，采用鑿除板面空鼓部分，替換原銹蝕嚴重鋼筋。

　　6.3.2板底疊合層加固

　　依檢測報告顯示，部分區域板底混凝土剝落、露筋，加固時繼續采用原結構體系，鑿除板底空鼓部分，對原銹蝕嚴重鋼筋進行植筋替換，配筋采用與原板鋼筋等截面代換原則。因原結構體系為板柱結構體系，板底新增配筋繼續采用原交叉配筋方式。

　　6.4 柱子斜裂縫加固

　　依檢測報告顯示，部分框架柱柱頭斜向開裂，裂縫長度為800mm~1100mm不等，置換混凝土加固方式工期較長，經討論研究，采用四周互焊厚度20mm環板，后以加大截面方式對柱進行加固，縫隙及裂縫處灌滿膠粘劑，環板上預先焊好栓釘，以保證鋼板與加大截面混凝土連接，且加大截面拉筋焊在栓釘上，焊接時栓釘底部裹濕毛巾，防止高溫損壞膠粘劑。

　　6.5 梁、柱加大截面加固

　　結合實際加固施工經驗，依據業主要求，本次加固設計梁、柱加大截面均采用MR-SC特種加固混凝土，以減少加大截面尺寸(由普通混凝土加大截面至少需100mm減為特種加固混凝土的75mm)和達到縮短工期(普通混凝土拆模需28d達到100%強度減為特種加固混凝土的3d達到80%強度，7d達到100%強度)的需求。

　　6.6 梁、板、柱缺陷加固

　　依檢測報告顯示，對局部受損不是特別嚴重的梁、板、柱，做局部修復處理。

　　1)對麻面、露筋的處理：首先是清除混凝土表面的浮渣等酥松部分，用鋼絲刷刷凈，如是露筋則要除銹，然后用壓力水或清水沖洗，充分濕潤后在缺陷處涂一層環氧砂漿凈漿，分層抹平壓層壓光。

　　2)對鋼筋銹蝕的處理：1.對于銹蝕不嚴重的鋼筋，可采用鋼絲刷除銹并清洗干凈，用環氧樹脂補足缺損截面，涂上一層結構界面;2. 對于銹蝕嚴重、有效面積減少的鋼筋，應增焊相應面積的鋼筋進行補強。

　　7 結論與建議

　　本文通過對某老工業廠房改造加固設計的應用研究，介紹了加固設計的思路及所遇到的各種問題和所采用的加固方法，通過對比，采用更加經濟有效的新型材料。依據業主實際需求，采用經濟、快捷的加固方式，以達到實際可后續使用年限內的最大經濟效益。