過(guò)凱

[提要] 本文選取某大廈地下室改造，本工程加固改造期間拆除原結(jié)構(gòu)樓板時(shí)對(duì)地下室側(cè)壁支撐有所削弱，為保證加固改造期間地鐵車站及通道的安全，針對(duì)加固改造施工期間吉祥大廈及鄰近的地鐵車站結(jié)構(gòu)的安全性及其變形量進(jìn)行仿真電算分析。

[關(guān)鍵詞] 隧道 支撐 變形 仿真

一、工程概況

本工程為某大廈地下室改造工程。本工程場(chǎng)毗鄰地鐵站。原設(shè)計(jì)為地下四層，地上三十九層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已完成地下室四層結(jié)構(gòu)主體的施工；為了滿足新的使用功能，現(xiàn)需對(duì)已完成的地下室進(jìn)行改造，由原來(lái)的四層（負(fù)一層局部有夾層）改為五層，原第四層人防頂板保留，負(fù)三層至負(fù)一層樓面標(biāo)高均有所調(diào)整，參見圖1。

場(chǎng)地南側(cè)為地鐵站站臺(tái)層及站廳層通道結(jié)構(gòu)，距離最近僅3.7m，如圖4。本工程加固改造期間拆除原結(jié)構(gòu)樓板時(shí)對(duì)地下室側(cè)壁支撐有所削弱，為保證加固改造期間地鐵車站及通道的安全，針對(duì)加固改造施工期間該大廈及鄰近的地鐵車站結(jié)構(gòu)的安全性及其變形量進(jìn)行仿真電算分析。

二、改造方案

本工程加固改造過(guò)程中，可能對(duì)地下室側(cè)壁支撐作用造成削弱的主要是各層樓板拆除至新建完成的過(guò)程，為達(dá)到保護(hù)鄰近地鐵的目的，本工程對(duì)加固改造的施工步驟進(jìn)行嚴(yán)格的限定，其中樓板拆除工作必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，前一步驟未完成不能進(jìn)入下一步驟施工，加固及新建工作在支頂條件滿足的情況下可以與其它拆除及新建工作同步進(jìn)行，具體施工步驟如下：

1、加固-7.17～-3.62標(biāo)高墻柱；

2、新建-3.62標(biāo)高原夾層內(nèi)無(wú)樓板處的樓板；

3、拆除±0.000標(biāo)高中間部分樓板；

4、待步驟1新建樓板混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%之后，拆除±0.000標(biāo)高周邊樓板；

5、加固、新建-3.62～0.250標(biāo)高墻柱；

6、新建0.250標(biāo)高樓板；

7、加固、新建-16.70～-13.00范圍墻柱；

8、拆除-9.70標(biāo)高中間部分樓板；

9、加固、新建-13.00～-10.12標(biāo)高墻柱；

10、新建-10.12標(biāo)高中間部分樓板；

11、跳拆-9.70標(biāo)高周邊樓板并新建相應(yīng)位置-10.12標(biāo)高樓板；

12、 拆除-6.40標(biāo)高中間部分樓板；

13、 加固、新建-10.12～-7.17標(biāo)高墻柱；

14、 新建-7.17標(biāo)高中間部分樓板；

15、 跳拆-6.40標(biāo)高周邊樓板并新建相應(yīng)位置-7.17標(biāo)高樓板；

16、 拆除-3.10標(biāo)高原夾層樓板；

17、 新建-3.62標(biāo)高樓板并與之前新建的樓板相連；

其中，本工程?hào)|側(cè)車道在加固改造期間予以保留作為出渣使用，中間部分樓板劃分和跳拆部位的劃分如圖5所示：

跳拆部位為每層樓板周邊帶有編號(hào)1、2、3、4的部位，跳拆方法為先拆1、3號(hào)板并加建相應(yīng)位置的新板，待加建位置新板混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后再拆除2、4號(hào)板和加建相應(yīng)位置的新板。

三、復(fù)核計(jì)算

本次復(fù)核計(jì)算對(duì)改造過(guò)程中地鐵結(jié)構(gòu)所受影響的分析采用Ansys 8.0.1版，分析整體模型如圖6。

Ansys模型中按大廈與地鐵結(jié)構(gòu)實(shí)際位置建模，該大廈僅建出造地鐵結(jié)構(gòu)一側(cè)，遠(yuǎn)離地鐵一側(cè)固定；地鐵結(jié)構(gòu)按地鐵站C區(qū)段實(shí)際尺寸及位置建模，兩個(gè)結(jié)構(gòu)均為殼單元，兩者之間填充土體實(shí)體單元，與Midas模型一樣，土體表面施加10kN/m2面荷載，首先計(jì)算改造前，在此荷載作用下地鐵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁位移，如圖7所示，而拆除各層樓板時(shí)地鐵結(jié)構(gòu)的位移值，分別如后續(xù)各圖所示：

結(jié)束語(yǔ)

綜上，在加固改造的各個(gè)階段，該大廈側(cè)壁最大水平位移均不大于4.5mm，首層樓板不跳拆情況下，最大位移不大于6mm，且各步驟下最大位移處均位于北側(cè)車道邊樓板較薄弱位置，西側(cè)及南側(cè)與地鐵車站、通道的側(cè)壁位移均在3mm以內(nèi)。而地鐵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁所受影響更加微小，受荷前后絕對(duì)位移均在2.5mm以內(nèi)，而受該大廈改造施工影響的相對(duì)位移則在0.1mm以內(nèi)，所以可以認(rèn)為按設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行加固改造施工，各個(gè)步驟下側(cè)壁位移均較小，不會(huì)超出側(cè)壁承載能力，不會(huì)影響相鄰地鐵結(jié)構(gòu)的安全，不會(huì)影響周邊道路正常使用。同時(shí)建議在施工全過(guò)程由第三方對(duì)側(cè)壁位移進(jìn)行監(jiān)控，要求水平位移不得大于10mm，大于等于7mm時(shí)報(bào)警，具體監(jiān)控方案另詳專業(yè)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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