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摘要:随着建筑行业的迅速发展,人们对于建筑物实用及美观的功能性要求越来越高。大型综合体的地下车库中往往分布着生产给排水管、生活给排水管、消防喷淋管等有压重力式排水管线,由于层高限制以及各种管线综合交错影响美观,若使设备管线从梁上开洞穿过,结构高度可与管线高度合一,即可在增加使用净高的同时减轻结构自重,也可满足平整美观的功能要求。
梁上穿管由于孔洞的存在,有效梁高被削弱,梁开洞处的抗弯及抗剪能力被降低,从而影响梁的强度及刚度。当为结构预留洞口时需仔细核对施工图中的开洞位置和大小,影响较小时可采用标准图集的构造措施。当洞口尺寸较大时需根据计算复核,确定开洞对结构的影响程度,采用相应的补强措施。
房屋在后期装修或改造过程中为满足使用需要,有时会在梁上开洞穿管线,而现场工人缺乏专业知识,盲目钻凿孔洞,极容易造成安全隐患,这时就需要对已开洞梁进行判别,确认是否需要加固处理。
笔者结合参与项目中遇到的管道穿梁问题,对梁上留洞及已开洞口的加固问题做探讨。
1.重力式排水系统在梁上预留大洞的处理
由于重力式排水系统中管径较大,管道需要有一定的坡度,倘若每根梁的开洞标高不一致,则需要的施工精度高,施工难度很大。因此梁只能按给排水找坡的坡度留取最大的孔洞,而在结构梁上形成较大的洞口,而总说明中梁上小洞口的构造补强做法不能满足其要求,需采取构造措施及计算洞口补强。
梁开洞与洞口面积及位置相关,斜向钢筋能够改善斜裂缝的发展。构造上洞口尽量开在梁跨中1/3范围,以利于避开支座附近梁剪力较大处。洞口在可能的情况下需往梁下部移,增加上部混凝土抗压区的面积。同时尽量满足预埋位置设置在梁跨中L/3范围内时的构造要求:①洞口大小必须小于或等于0.4倍的梁高;②洞口上边缘距梁上边必须大于或等于0.3倍的梁高;③洞口下边缘距梁下边必须大于或等于150mm;④相邻两个洞口的中心间距应不小于2倍的较大洞口直径。当预埋位置设置在梁端L/3范围内时也有相应更为严格的构造规定。
计算上如果洞口尺寸过大需要根据规范公式把洞口上方和下方的混凝土部分当做小梁分别计算。配筋上应先配井字筋+对角筋,当验算抗剪或者小梁不够的时需加钢板或是钢套筒。
图二 套管穿梁平面图
3.管道安装过程中模板跑位造成套管偏移的问题
在混凝土浇筑过程中,模板或是套管固定不牢固时容易出现跑位情况,影响穿梁套管的质量,需要施工方采取有效措施固定模板,在条件允许时将套管与结构主筋用细铁丝绑扎或是焊接,从而确保管线的水平度坡度及平整度,减少使用管道卡箍造成接口不严密的影响。
在梁需要按施工规范起拱的情况下,应考虑不同跨度梁起拱的高度不同,确保拆模后套管中心处于同一条直线上。
4.后开洞加固问题的处理
由于建筑物使用功能的改变,对即有建筑进行改造加固的案例不断增加,有时需要在原有结构梁上进行开洞,便于管道的安放。这类问题如处理不当,易造成业主恐慌。下面分析几种情况的加固措施:
(1)首先开洞施工时要尽量避免打断主筋,若只是打断个别箍筋,并且开洞较小,考虑到结构在设计时都会有一定的安全系数,所以可以不进行加固处理。
(2)若意外打断部分主筋,应及时进行加固处理,方法可以采用粘贴碳纤维布或者粘贴钢板的加固工艺进行加固。具体粘贴碳布、钢板的规格参数需要设计院进行设计计算。
加固前,应采取合理的临时固定措施,对被加固构件进行卸载。加固施工时对于外包加固构件应对原构件混凝土存在的缺陷清理至密实部位,将新旧连接表面100%凿毛。被包混凝土的棱角应打掉,对于梁的角部应打磨成圆弧状,用钢丝刷刷毛,用压缩空气吹净,除去浮渣、尘土,刷环氧树脂浆一薄层。在安装前根据施工图纸制作好所需要的钢板及角钢,并对钢板及角钢进行除锈且用二甲苯擦净,然后将角钢及钢板在预定位置用卡具卡紧、焊牢,用环氧胶泥将角钢及钢板周围封闭,留出排气孔及灌浆孔。
(3)如果梁下部主筋打断较多则存在极大安全隐患。在这种情况下采用增大截面加固是比较合适的,具体的需增加截面尺寸需要进行受力计算。
(4)当洞口开在梁端且洞口孔径不大,未损伤箍筋的,可用无收缩灌浆料或微膨胀细石混凝土灌注洞口,要采取措施,保证灌注密实,尤其是洞口上缘,由于灌浆料自重原因,容易出现不密实的情况,应尽可能保证孔洞封堵密实。
图三 粘贴钢板加固
5小结
(1)重力式排水系统穿梁时需根据排水坡度预留最大洞口,预留孔洞位置需按要求设置,洞口加强钢筋需计算确定。
(2)主次梁高度不一样时的穿管,设计时需减少次梁高度,尽量只穿越主梁或是主次梁同高度,方便穿管。
(3)施工时应采取有效措施固定模板及套管,减少浇筑时模板或套管跑位的不利影响。
(4)当为开洞加固时,需根据具体情况分别判断采取不同的加固措施。
参考文献:
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论文作者:郭晓
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/8/1
标签:洞口论文; 开洞论文; 套管论文; 钢板论文; 管线论文; 措施论文; 结构论文; 《防护工程》2019年8期论文;