原廠房柱為鋼筋混凝土結構。對于鋼筋混凝土結構,當結構抗力不足時,可以采用相同的材料(鋼筋混凝土)增加原混凝土結構的截面積,從而達到提高結構承載能力的目的。擴大構件截面的優點是:施工技術成熟,施工方便;質量好,可靠性高;構件的抗力和剛度大大提高,尤其是柱的穩定性。但為了增加截面和剛度,首先要對整個結構進行受力分析,不能只靠局部放大來增加,這樣會在整個結構的局部薄弱層造成重大事故。另外,增加截斷的方法也有一些缺點,必須根據實際情況來考慮。首先,由于構件質量和剛度的巨大變化,結構的固有頻率會發生變化。因此,應避免被加固結構的固有頻率進入地震或風沖擊的共振區,產生新的破壞形式;二是現場濕作業工作量大,維修時間長,對生產有一定影響;第三,構件截面的增大對結構的外觀和房屋的凈空有一定的影響。
外包鋼加固法,用角鋼包裹廠房柱的四個角,角鋼之間用綴板連接。外包鋼加固法可分為干式和濕式兩種。濕包型鋼法是將型鋼與原構件用乳膠水泥或環氧樹脂粘結,使新舊材料具有良好的協同工作能力,其整體性好,但濕作業重。干包型鋼法是指型鋼與原構件之間沒有粘結。有時候,雖然填充了水泥砂漿,但并不能保證結合面處剪力和拉力的有效傳遞。型鋼和原構件不能作為一個整體工作,只能單獨相互受力。與濕式外包相比,干式外包更容易施工,但承載力的提高不如濕式外包有效。這種方法可以在基本不改變結構構件截面尺寸的情況下,大幅度提高原結構構件的承載力、延性和剛度,具有施工速度快、現場工作量小、加固效果好等優點,但需要用鋼量大,加固成本高。綜合分析以上方案的優缺點和現場實際情況后,最終選擇方案二濕式外包鋼加固法進行柱加固,使加固后的廠房柱在新的結構受力體系中達到強度、剛度和穩定性的目的。
基礎加固。改造后,廠房柱距增大,基礎應力也增大。改造后原有地基不能滿足要求。通過綜合分析,采用加大截面的方式對基礎進行加固。為保證新老混凝土的可靠性,在設計時需要對結構結合面的抗剪強度進行驗算,并在施工工藝上采取以下措施:基礎加固時,應對新老混凝土進行切割,并清除浮渣;在新老混凝土接觸面按梅花形排列植入鋼筋;先在接觸面上涂上純水泥漿;澆筑混凝土前,原混凝土接觸面應澆水濕潤,但不能有水;控制新澆混凝土的水灰比和坍落度;新混凝土強度越高,水灰比和坍落度越小,結合面的粘結強度越大。因此,將采用低流動性、低水灰比、高強度的新混凝土,并在混凝土中加入適量的微膨脹劑。采用附著式或小直徑振動器進行振搗,在構件整個高度范圍內分兩次澆筑混凝土,以保證混凝土澆筑的密實性,并在第一次和第二次混凝土澆筑的接口處采用小喇叭口,以保證混凝土連接的可靠和良好;加強養護工作,新澆混凝土澆筑后保持濕潤狀態不少于15d。實際上,舊廠房的加固改造是相當復雜的。不僅要有技術上合理的加固方案,還要有生產、施工、設計等單位在方案實施中的配合。好的房屋加固方案不僅技術先進、經濟合理、加固效果好,而且盡可能方便施工。