CN106150121B - 一种仓储防爆改造结构体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种仓储防爆改造结构体系及其施工方法，该体系包括原仓储结构、附加防爆结构和围墙结构，所述附加防爆结构包括附加基础、附加柱、附加墙和防爆顶棚，所述围墙结构与附加防爆结构之间通过连系顶梁连接成空间结构体系，该连系顶梁的一端与外框架柱连接，连系顶梁的另一端与围墙结构的顶面连接。该施工方法依次包括，施工基础、施工附加柱、施工附加墙、施工围墙结构、施工连系构件和施工屋面板。本发明具有对周围建筑物层层保护并且受力明确、房屋抗倒塌能力大幅度提高和防火性能好的特点。

Description

一种仓储防爆改造结构体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种空间防爆仓储改造结构体系及其施工方法。

背景技术

现有的危险品库房结构体系通常为大跨度的钢筋混凝土排架结构或砌体结构，该结构具有施工快捷，造价低廉的缺点，但是也有抗火灾爆炸性能差，宜破坏倒塌的缺点。2015年8月12日，天津港某危险品仓库库房发生特别重大火灾爆炸事故，造成165人遇难、8人失踪，798人受伤，304幢建筑物、12428辆商品汽车、7533个集装箱受损。截至2015年12月10日，依据《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》等标准和规定统计，已核定的直接经济损失68.66亿元。防火、抗暴性能差的危险品仓储结构有着严重的安全隐患，可能带来严重的后果。

目前，如何有效改造旧有危险品库房，使得改造后新型结构体系防火性能好、良好抗暴性能，这是危险品仓储面临重要的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种仓储防爆改造结构体系及其施工方法，要解决旧有危险品库房结构体系抗火灾爆炸性能差、宜破坏倒塌、安全隐患极大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仓储防爆改造结构体系，包括形式为排架结构的原仓储结构，该原仓储结构包括原仓储基础、原仓储竖向承重构件和原仓储屋面，所述原仓储屋面由原屋面梁和原屋面板组成，所述仓储防爆改造结构体系还包括套接在原仓储结构的外侧、共同组成空间结构体系的附加防爆结构，所述附加防爆结构包括由附加基础、附加柱、附加墙和附加防爆顶棚组成的框架结构，还包括设置于该框架结构的外围并与其连接的围墙结构；

所述附加基础围绕原仓储竖向承重构件的一周间隔设置，所述附加基础上连接有附加柱，所述附加柱紧贴原仓储竖向承重构件的外侧表面间隔设置、与原仓储竖向承重构件连接为一体；相邻的附加柱之间连接附加墙，所述附加柱的顶部高于原仓储竖向承重构件的顶部，附加柱的顶部连接附加防爆顶棚，

所述围墙结构与附加柱之间通过连系构件固定连接。

所述附加柱与原仓储竖向承重构件通过水泥浆层、水泥砂浆层、混凝土层、粘结剂、栓钉、植筋或膨胀螺栓连接为一体。

所述连系构件为连系梁，该连系梁的两端分别与附加柱和围墙结构固定连接。

所述围墙结构包括围墙、围墙柱和围墙基础，所述围墙为钢筋混凝土墙、钢板墙或者钢板钢筋混凝土组合墙，所述围墙柱为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱，附加基础与围墙基础之间设有基础拉梁。

所述围墙柱的设置位置正对附加柱的外侧，所述连系梁的一端附加柱连接，连系梁的另一端与围墙或围墙柱连接。

所述附加柱和/或围墙柱与连系梁之间设有支撑。

所述支撑为支撑斜杆、扶壁柱或扶壁墙。

所述附加基础为钢筋混凝土基础，基础的形式为独立基础、筏板基础、梁式基础、桩基或者以上基础形式的组合。

所述附加柱为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱中的一种或几种。

所述围墙柱为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱中的一种或几种。

所述附加防爆顶棚包括两端固定在附加柱上的顶棚梁和覆盖并连接在顶棚梁上侧的顶棚材料。

所述顶棚梁是一组横梁或横梁与纵梁连接的网格组合梁，所述横梁与原屋面梁平行。

所述顶棚梁的形式为梁为或者桁架，所述梁为钢筋混凝土梁、钢梁、钢-混凝土组合梁或者钢骨钢筋混凝土梁，所述桁架的杆件可以为钢筋混凝土杆件、钢杆件、钢-混凝土组合杆件或者钢-钢筋混凝土组合杆件。

所述顶棚材料为爆炸物拦截网或顶棚板。

这种仓储防爆改造结构体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，按仓储结构内贮存的危险物品质量，对附加防爆结构结构包括附加基础、附加柱、附加墙和附加防爆顶棚进行形式、材质、尺寸和截面的设计；

步骤二，在原仓储结构的外围施工附加基础；

步骤三，处理原仓储竖向承重构件的外侧表面，进行拉毛或者植筋的施工，以便后续连接附加柱；

步骤四，在附加基础上施工附加柱、附加墙和围墙结构；

步骤五，在附加柱和附加墙上施工附加防爆顶棚；

步骤六，在附加柱和围墙结构之间施工连系构件。

所述步骤二之后，在附加基础之间施工基础拉梁。

所述步骤四同时或之后，在附加柱和/或围墙结构之间施工支撑。

所述步骤四中，施工围墙结构包括施工围墙和施工围墙柱。

所述步骤六中将连系构件的一端与附加柱连接，连系构件的另一端与围墙或者围墙柱连接，并在附加柱和/或围墙柱之间施工支撑。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

一、对周围建筑物层层保护并且受力明确。

本发明的仓储防爆改造结构体系在原仓储结构的外侧增设了附加柱、附加墙和附加防爆顶棚，并且附加柱通过连系构件连接围墙结构共同构成一个空间结构，使原仓储结构和附加防爆结构连成一体。附加柱、附加墙和原仓储结构的外侧紧密连接，提升了原仓储结构的构件承载力，防爆顶棚则可以有效避免原仓储结构的原仓储屋面在爆破中对周边居民的伤害。

这种空间结构在火灾和爆炸中，原仓储屋面构成第一道防线，首先破坏，使得爆炸荷载向空中飞去，有效减少爆炸的冲击压；原仓储结构中的原外墙和附加墙的组合墙形成第二道防线，围墙构成第三道防线。而且第二道防线和第三道防线通过连接构件和支撑构成受力整体，极大提高了防线的抗倒塌能力，从而共同减少火灾和爆炸对周边人员和财产的影响。防爆顶棚避免或者减少了原屋面对周边居民的伤害。

多道防线对周围建筑物和工人进行层层保护，从而共同减少火灾和爆炸对周边人员和财产的影响。

二、房屋抗倒塌能力大幅度提高。

本发明的空间防爆仓储结构体系的第二道防线和第三道防线还通过连系构件和支撑，将原仓储结构、附加防爆结构和围墙结构构成一个空间受力整体，从而共同减少火灾和爆炸对周边人员和财产的影响，较普通的排架式仓储抗火抗爆性能大幅度提高，使得房屋在火灾和爆炸中不易倒塌。

三、防火性能好。

本发明的空间防爆仓储结构体系采用抗火性能较好的钢筋混凝土墙和钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱或者钢管混凝土柱时，极大的提高了防火性能，大幅度提升原库房的抗震能力，防止地震中，危化品爆炸或者泄露造成的次生危害。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明结构体系实施例一的立面结构示意图。

图2是图1中A-A剖面结构示意图。

图3是图1的俯视结构示意图。

图4是附加基础与原仓储基础连接的结构示意图。

图5是另一种附加基础与原仓储基础连接的结构示意图。

图6是原仓储结构外墙和附加柱之间通过胶剂连接的结构示意图。

图7是原仓储结构外墙和附加柱之间通过栓钉连接的结构示意图。

图8是原仓储结构外墙和附加柱之间通过胶剂和栓钉同时连接的结构示意图。

图9是本发明结构体系实施例二的立面结构示意图。

图10是本发明结构体系实施例三的立面结构示意图。

附图标记：1－原仓储基础、2－原仓储竖向承重构件、3－原屋面梁、4－原屋面板、5－附加基础、6－附加柱、7－附加墙、8－连系构件、9－围墙、10－围墙柱、11－支撑、11.1－斜杆、11.2－扶壁墙、12－基础拉梁、13－顶棚梁、13.1－横梁、13.2－纵梁、14－顶棚材料、15－胶剂、16－栓钉、17－砂浆、18－围墙基础。

具体实施方式

实施例参见图1-3所示，一种仓储防爆改造结构体系，包括形式为排架结构的原仓储结构，该原仓储结构包括原仓储基础1、原仓储竖向承重构件2和原仓储屋面，所述原仓储屋面由原屋面梁3和原屋面板4组成，所述仓储防爆改造结构体系还包括套接在原仓储结构的外侧、共同组成空间结构体系的附加防爆结构，所述附加防爆结构包括由附加基础5、附加柱6、附加墙7和附加防爆顶棚组成的框架结构，还包括设置于该框架结构的外围并与其连接的围墙结构；

所述附加基础5围绕原仓储竖向承重构件2的一周间隔设置，所述附加基础5上连接有附加柱6，所述附加柱6紧贴原仓储竖向承重构件2的外侧表面间隔设置、与原仓储竖向承重构件2连接为一体；相邻的附加柱6之间连接附加墙7，所述附加柱6的顶部高于原仓储竖向承重构件2的顶部，附加柱6的顶部连接附加防爆顶棚，所述围墙结构与附加柱6之间通过连系构件8固定连接。附加基础5与围墙基础18之间设有基础拉梁12。

本实施例中所述附加基础和围墙基础均为钢筋混凝土基础，基础的形式为独立基础、筏板基础、梁式基础、桩基或者以上基础形式的组合。最常用的为桩基，桩基具有很大的竖向单桩刚度或群刚度，在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。保证附件防爆结构的稳定性。相邻的附加基础1之间也可以设有基础拉梁12。参见图4-5所示，附加柱可以为钢柱，其底部通过底板和锚栓与附加基础连接，附加基础5与原仓储基础1之间通过砂、砂浆或混凝土填实。其中图4中附加基础5为钢筋混凝土独立基础，图5附加基础5为桩基础，填实均采用砂浆17。

所述附加柱钢柱，围墙柱为钢筋混凝土柱，两者在其它实施例中也可以使用钢骨钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱。

所述附加柱6与原仓储竖向承重构件2通过水泥浆层、水泥砂浆层、混凝土层、粘结剂、栓钉、植筋或膨胀螺栓连接为一体。本实例中是与原仓储结构外墙连接。

参见图6-8所示，图4为通过胶剂15连接，图5为通过栓钉16连接，图6为同时通过胶剂15和栓钉16连接。

所述附加防爆顶棚包括两端固定在附加柱6上的顶棚梁13和覆盖并连接在顶棚梁13上侧的顶棚材料14。所述顶棚梁13横梁13.1与纵梁13.2连接的网格组合梁，所述横梁13.1与原屋面梁3平行，在其它实施例中可以只设置一组横梁13.1。所述顶棚材料14为爆炸物拦截网，在其它实施例中也可以为顶棚板。

本实施例中所述顶棚梁的形式为梁，材料为钢筋混凝土梁，在其它实施例中材料也可以为钢梁、钢-混凝土组合梁、钢骨钢筋混凝土梁或者桁架梁。

本实施例中连系构件8为连系梁，该连系梁的两端分别与附加柱6和围墙结构固定连接。所述围墙结构包括围墙9、围墙柱10和围墙基础18，围墙基础18与附加基础5之间也连接有基础拉梁。该围墙9为钢筋混凝土墙，在其它实施例中也可以为钢板墙或者钢板钢筋混凝土组合墙。该围墙柱10为钢筋混凝土柱，在其它实施例中也可以为钢骨钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱，所述围墙柱10的设置位置正对附加柱6的外侧，本实例中与附加柱6的位置一一对应，所述连系构件8为连系梁，该连系梁的一端与附加柱6连接，连系梁的另一端与围墙柱10的顶面连接。

实施例二参见图9所示，与实施例一不同的是，所述附加柱6和围墙柱10与连系梁之间均设有支撑，支撑为斜杆11.1。

实施例三参见图10所示，与实施例二不同的是，墙体一侧的支撑为附加的扶壁墙11.2，另一侧为斜杆11.1，扶壁墙与斜杆混合使用，在其它实施例中也可以是扶壁柱。

这种仓储防爆改造结构体系的施工方法，各个构件为现浇或者预制，可以根据现场情况进行施工步骤的调整。具体施工步骤如下：

步骤一，按仓储结构内贮存的危险物品质量，对附加防爆结构结构包括附加基础5、附加柱6、附加墙7和附加防爆顶棚进行形式、材质、尺寸和截面的设计；

步骤二，在原仓储结构的外围施工附加基础4，此处可以在附加基础4之间施工基础拉梁12；

步骤三，处理原仓储竖向承重构件的外侧表面，进行拉毛或者植筋的施工，以便后续连接附加柱6；

步骤四，在附加基础4上施工附加柱6、附加墙7和围墙结构，包括施工围墙9和施工围墙柱10；

步骤四同时或之后，在附加柱和/或围墙结构之间施工支撑11。

步骤五，在附加柱6和附加墙7上施工顶棚梁13；

步骤六，在附加柱6和围墙结构之间施工连系构件8，所述步骤六中将连系构件8的一端与附加柱6连接，连系构件8的另一端与围墙9或者围墙柱10连接，并在附加柱6和/或围墙柱10之间施工支撑11。；

步骤七，在顶棚梁13上施工顶棚材料14。

Claims (20)

1.一种仓储防爆改造结构体系，包括形式为排架结构的原仓储结构，该原仓储结构包括原仓储基础（1）、原仓储竖向承重构件（2）和原仓储屋面，所述原仓储屋面由原屋面梁（3）和原屋面板（4）组成，其特征在于：所述仓储防爆改造结构体系还包括套接在原仓储结构的外侧、共同组成空间结构体系的附加防爆结构，所述附加防爆结构包括由附加基础（5）、附加柱（6）、附加墙（7）和附加防爆顶棚组成的框架结构，还包括设置于该框架结构的外围并与其连接的围墙结构；

所述附加基础（5）围绕原仓储竖向承重构件（2）的一周间隔设置，所述附加基础（5）上连接有附加柱（6），所述附加柱（6）紧贴原仓储竖向承重构件（2）的外侧表面间隔设置、与原仓储竖向承重构件（2）连接为一体；相邻的附加柱（6）之间连接附加墙（7），所述附加柱（6）的顶部高于原仓储竖向承重构件（2）的顶部，附加柱（6）的顶部连接附加防爆顶棚，

所述围墙结构与附加柱（6）之间通过连系构件（8）固定连接。

2.根据权利要求1所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加柱（6）与原仓储竖向承重构件（2）通过水泥浆层、水泥砂浆层、混凝土层、粘结剂、栓钉、植筋或膨胀螺栓连接为一体。

3.根据权利要求1所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述连系构件（8）为连系梁，该连系梁的两端分别与附加柱（6）和围墙结构固定连接。

4.根据权利要求1或3所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述围墙结构包括围墙（9）、围墙柱（10）和围墙基础（18），所述围墙（9）为钢筋混凝土墙、钢板墙或者钢板钢筋混凝土组合墙，所述围墙柱（10）为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱，所述附加基础（5）与围墙基础（18）之间设有基础拉梁（12）。

5.根据权利要求4所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述围墙柱（10）的设置位置正对附加柱（6）的外侧，所述连系梁的一端附加柱连接，连系梁的另一端与围墙（9）或围墙柱（10）连接。

6.根据权利要求5所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加柱（6）和/或围墙柱（10）与连系梁之间设有支撑（11）。

7.根据权利要求6所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述支撑（11）为支撑斜杆、扶壁柱或扶壁墙。

8.根据权利要求4所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加基础为钢筋混凝土基础，基础的形式为独立基础、筏板基础、梁式基础、桩基或者以上基础形式的组合。

9.根据权利要求1所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加柱为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱中的一种或几种。

10.根据权利要求4所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述围墙柱为钢筋混凝土柱、钢骨钢筋混凝土柱、钢管钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱或者钢柱中的一种或几种。

11.根据权利要求1所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加防爆顶棚包括两端固定在附加柱（6）上的顶棚梁（13）。

12.根据权利要求11所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述附加防爆顶棚还包括覆盖并连接在顶棚梁（13）上侧的顶棚材料（14）。

13.根据权利要求11或12所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述顶棚梁（13）是一组横梁（13.1）或横梁（13.1）与纵梁（13.2）连接的网格组合梁。

14.根据权利要求11或12所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述顶棚梁的形式为梁为或者桁架，所述梁为钢筋混凝土梁、钢梁、钢-混凝土组合梁或者钢骨钢筋混凝土梁，所述桁架的杆件可以为钢筋混凝土杆件、钢杆件、钢-混凝土组合杆件或者钢-钢筋混凝土组合杆件。

15.根据权利要求12所述的仓储防爆改造结构体系，其特征在于：所述顶棚材料（14）为爆炸物拦截网或顶棚板。

16.根据权利要求1～15任意一项所述的仓储防爆改造结构体系的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，按仓储结构内贮存的危险物品质量，对附加防爆结构结构包括附加基础（5）、附加柱（6）、附加墙（7）和附加防爆顶棚进行形式、材质、尺寸和截面的设计；

步骤二，在原仓储结构的外围施工附加基础（4）；

步骤三，处理原仓储竖向承重构件的外侧表面，进行拉毛或者植筋的施工，以便后续连接附加柱（6）；

步骤四，在附加基础（4）上施工附加柱（6）、附加墙（7）和围墙结构；

步骤五，在附加柱（6）和附加墙（7）上施工附加防爆顶棚；

步骤六，在附加柱（6）和围墙结构之间施工连系构件（8）。

17.根据权利要16所述的仓储防爆改造结构体系的施工方法，其特征在于：所述步骤二之后，在附加基础（4）之间施工基础拉梁（12）。

18.根据权利要16所述的仓储防爆改造结构体系的施工方法，其特征在于：所述步骤四同时或之后，在附加柱和/或围墙结构之间施工支撑（11）。

19.根据权利要16或18所述的仓储防爆改造结构体系的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，施工围墙结构包括施工围墙（9）和施工围墙柱（10）。

20.根据权利要18所述的仓储防爆改造结构体系的施工方法，其特征在于：所述步骤六中将连系构件（8）的一端与附加柱（6）连接，连系构件（8）的另一端与围墙（9）或者围墙柱（10）连接，并在附加柱（6）和/或围墙柱（10）之间施工支撑（11）。