摘要：随着社会经济以及社会科学技术的快速发展，使得我们国家的很多基建项目有了很好的发展。同时在循环经济标准理论的促进作用下，很多生产车间厂房柱梁承载力不满足要求，需要进行托换处理，但是车间内的工作生产活动不能中断，车间内机械、管道等不允许移动。临时预应力钢管支撑的位置可以灵活布置，钢牛腿、千斤顶和钢管截断处的位置也可以根据现场实际情况确定，因此临时预应力钢管支撑技术解决了工程中支撑受力滞后问题的同时，对施工所需的空间要求大大的降低，同时厂房施工时应用该技术可以不影响设备的正常运行，并且相对于传统施工，该技术更加方便快捷，工程适用范围更加广泛，从而有效地提高了其市场竞争力。
关键词：钢筋混凝土；生产车间厂房加固；临时预应力；钢管支撑；实证研究
目前我们国家对于生产车间厂房的加固改造技术方法研究获得了较大程度的发展，并且通过实践证明其有效的加固改造方法主要有加大截面法、预应力法、增设支点法、化学灌浆补强法以及喷射混凝土补强法等。与此同时，在很多的生产车间厂房加固处理的工程项目中，根据其生产车间厂房的环境特点以及钢筋混凝土等结构，均会选择其中的某个方法进行改造。然而这些技术方法在实际投入使用的过程中，其均会表现出或大或小的技术缺陷与不足，最终影响到整个生产车间厂房的建设使用。综上所述，就急需要一种简单易行、技术含量较高、改造质量较高的加固处理方法，故本文通过分析临时预应力钢管支撑技术的优势、劣势的基础上，对其进行改进优化，并最终在具体的工程项目中进行实践研究，以期能够为我们国家钢筋混凝土生产车间厂房的加固改造技术提供重要的参考意见。
1 临时钢管支撑技术概述
1.1临时钢管支撑技术的使用情况
顾名思义，临时钢管支撑技术主要应用在对生产车间厂房中的梁柱等进行整体或者局部施工的时候，用于支撑其生产车间厂房内的各个梁柱，从而方便其施工人员对其进行相关的生产车间厂房加固改造。在传统的钢管支撑技术的应用过程中，其大概的施工过程就是直接在需要对梁柱进行支撑的点上放置一定规格、数量的钢管，虽然利用这种支撑策略能够达到一定的支撑效果，但是其由于其受到外界环境的影响而存在较多的局限。
1.2临时钢管支撑技术的缺陷
一般而言，传统的钢管支撑技术在具体施工的过程中，主要是通过在钢管的两端进行钢板架设，随之在需要布置支撑位置增设相关的临时钢管支撑。但是这种加固处理方法往往存在很多不足：（1）由于该钢管支撑技术往往需要首先对梁柱进行置换或者凿除，随后再进行钢管支撑，但加设的钢管往往需要原有生产车间厂房的荷载传递才能使其产生受力，从而发挥作用，但无疑这个过程的时间相对滞后。（2）由于钢管支撑技术自身的技术要点以及施工方法，在对其进行施工的时候往往需要下方留有较大的空间，所以一旦遇到空间相对较小的加固改造区域，该方法则就不能如期开展。（3）在很多的生产车间厂房进行加固改造的时候，为了能够有效避免经济损失，生产企业往往就要求生产车间厂房改造加固施工方要最大限度不影响生产车间厂房内部相关生产设备的正常运转，但是在采用临时钢管支撑技术的时候，就不得不对周围的设备进行关停，从而造成一些经济损失。
1.3临时钢管支撑技术的优化策略
为了克服传统临时钢管支撑存在的缺陷，我们提出了一种临时预应力钢管支撑技术：通过现场实际情况，布置临时预应力钢管支撑，把钢管支撑分成上下两段分别对齐固定在两端，并在钢管支撑上根据需要增设两个或四个钢牛腿，使千斤顶可以根据具体需要进行放置，待千斤顶施加的预应力达到要求后，把上下两段钢管与两块环形钢板通过焊接方式固定在一起（如图1所示），焊接完成后拆除牛腿和千斤顶，临时预应力钢管支撑布置完成。由于临时预应力钢管支撑的位置可以灵活布置，钢牛腿、千斤顶和钢管截断处的位置也可以根据现场实际情况确定，因此临时预应力钢管支撑技术解决了工程中支撑受力滞后问题的同时，对施工所需的空间要求大大的降低，同时生产车间厂房施工时应用该技术可以不影响设备的正常运行，并且相对于传统施工，该技术更加方便快捷，工程适用范围更加广泛，从而有效地提高了其市场竞争力。
图1 上下两段钢管连接大样
2 临时预应力钢管支撑技术的实际应用
2.1 工程概况
某工业生产车间厂房原设计为二层钢筋混凝土框架结构，于1989年竣工且投入使用。据了解，业主于2003年对该建筑物进行扩建工程，向上扩建至四层及向周边扩建附楼，扩建部分结构全部采用钢结构体系，并对首层部分框架柱进行了加固处理。2015年，根据委托方提供伯《鉴定报告》结构安全性鉴定结论：该建筑物极不符合《工业建筑可靠性鉴定标准》的安全性要求，已严重影响整体安全。
2.2 施工前技术预算
该生产车间厂房框架二层框架梁截面主要为400mm×1300mm、200mm×600mm，跨度分别为12m、6m，混凝土强度等级为C15，临时预应力钢管支撑设置前，经复核验算大部分二层框架梁承载力不满足要求。采用97根临时预应力钢管支撑对该建筑物进行了加固，钢管支撑采用168×6无缝圆钢管，千斤顶施加临时预应力主要为100kN和200kN。经整体建模验算分析可得，加固后，二层框架梁满足承载力要求。临时预应力钢管支撑设置前、设置后柱轴力、框架梁弯矩、框架梁剪力变化情况分别如表1、表2、表3所示，临时预应力钢管支撑设置后，框架梁弯矩减小11％～33％，剪力减小18％～23％，承载力满足要求，达到加固效果。
表1 临时预应力钢管支撑设置前、设置后柱轴力变化
表2 临时预应力钢管支撑设置前、设置后梁弯矩变化
表3 临时预应力钢管支撑设置前、设置后梁剪力变化
2.3 临时预应力钢管支撑的施工流程
施工时按以下工序进行：测量放线→植锚栓→安装垫板→吊装钢管→焊接垫板→安装牛腿→安装千斤顶、施加预应力→钢管焊接→移除千斤顶、牛腿
具体步骤如下：
（1）按设计图要求用放线标出要植的锚栓位置，植入锚栓；
（2）将开孔的钢板安装在预先植好锚栓的位置；通过搭设好的吊装平台将上、下两段钢管对齐吊装，确保垂直度偏差≤10mm；
（3）钢管两端焊接在预制好的钢板上；
（4）按图纸要求制作并安装钢牛腿；
（5）在钢牛腿上安装千斤顶，每个千斤顶按设计要求施加相应的预应力；
（6）待千斤顶所施加预应力达到设计值后，将上、下段钢管焊接。
（如图2所示）
2.4 施工效果
（1）在某工业生产车间厂房中增设临时预应力钢管支撑，通过钢牛腿及千斤顶对钢管支撑施加预应力，使钢管支撑提前受力，有效地减小了结构构件的变形；
（2）通过钢梁及多根钢管的转换，有效地解决了在地面或下方空间不足的情况下，无法直接布置钢管支撑的问题。
（3）根据现场情况，该建筑物部分柱梁承载力不满足要求，需要进行托换处理，但是车间内的工作生产活动不能中断，车间内机械、管道等不允许移动。临时预应力钢管支撑灵活的布置方式有效地解决了这一问题，使得施工期间，生产车间厂房生产能够正常进行，降低了工厂的经济损失。
图2 临时预应力钢管支撑布置方法
3 结束语
通过对传统临时钢管支撑技术的缺点和适用范围局限性的分析，本课题提出了临时预应力钢管支撑技术。通过实际工程的使用效果检验，证明采用临时预应力钢管支撑技术，能够使钢管支撑提前受力，减小结构构件产生的变形，同时有效地解决了地面或下方空间不足时，无法布置钢管支撑的问题。
参考文献：
[1]范康. 某生产车间厂房改造中的联合基础加固设计分析[J]. 山西建筑，2019，45（04）：88-89.
[2]姜锋. 工业生产车间厂房改造中的钢筋混凝土结构加固[J]. 科学之友，2010（15）：9-9.
论文作者:彭发英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签：钢管论文; 预应力论文; 生产车间论文; 技术论文; 厂房论文; 千斤顶论文; 梁柱论文; 《基层建设》2019年第16期论文;