熊　波

摘要：本文結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程加固案例，介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，通過加固案例的分析，探討了加固技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 加固技術(shù) 應(yīng)用

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前建筑中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)，由于施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)、功能等多種原因，需要進(jìn)行加固來保證結(jié)構(gòu)安全性和可靠性。鋼筋混凝土的加固問題一直是國(guó)內(nèi)外致力研究的一個(gè)課題，即使是在科技高度發(fā)達(dá)的今天，其研究仍處于探索和發(fā)展階段。加固技術(shù)的應(yīng)用涉及的問題很多，不僅要遵循現(xiàn)行的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，還牽涉到過去的工程做法、標(biāo)準(zhǔn)的材料。因此，合理、有效的開展鋼筋混凝土加固技術(shù)的工程應(yīng)用研究，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

1.工程概況

某醫(yī)院急救中心及中心醫(yī)院門診綜合樓為地下一層、地上九層的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。該工程為改擴(kuò)建工程，總建筑面積為2.1萬平方米，結(jié)構(gòu)總高度為33.4米。地下室為停車庫，基礎(chǔ)為泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。該工程設(shè)計(jì)中框架混凝土柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，梁、板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，當(dāng)該工程施工到四層時(shí)，在拆模過程中發(fā)現(xiàn)有多處柱子根部混凝土疏松、漏振、蜂窩等質(zhì)量問題。檢測(cè)工程依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，初步發(fā)現(xiàn)大量框架柱混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在構(gòu)件回彈法測(cè)試的對(duì)應(yīng)位置每層各站取18個(gè)混凝土芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，綜合檢測(cè)結(jié)果，可看出梁、板的混凝土強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求，框架柱卻存在大量的混凝土強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求。

2.濕式外包鋼加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

2.1 濕式外包鋼加固法的受力機(jī)理

濕式外包鋼加固法是一般以角鋼和扁鋼等型鋼外包在構(gòu)件(主要是等壓構(gòu)件如柱)的四角或兩角，外包型鋼與構(gòu)件間用乳膠水泥粘貼或環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)，從而使型鋼骨架與原結(jié)構(gòu)能共同作用整體工作，它在受力上既注重發(fā)揮新加型鋼骨架的承載力，又能通過結(jié)合面與原結(jié)構(gòu)共同受力協(xié)同變形受力，同時(shí)由于包外鋼架形式封閉的緊箍，對(duì)原結(jié)構(gòu)起到一定約束作用，從而使原結(jié)構(gòu)混凝土形成三向受壓應(yīng)力的核心混凝土，從而大大提高原結(jié)構(gòu)混凝土的拉壓強(qiáng)度。

2.2 柱的加固

（1）加固思路

加固時(shí)本著經(jīng)濟(jì)適用原則，根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，并與原設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比。加固后的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，如柱軸壓比限值等。在設(shè)計(jì)加固方案時(shí)也要考慮到施工可行性，并采用成熟、可靠且易質(zhì)量檢測(cè)的加固方案。加固過程中盡量減少對(duì)上部結(jié)構(gòu)施工的影響。

由于本工程主要是框架柱的軸壓比不滿足要求，柱的截面形式分為矩形和圓形兩種，如采用碳纖維纏繞的加固方法，施工較為簡(jiǎn)便，且不影響建筑空間。碳纖維布約束混凝土可以提高混凝土的極限壓應(yīng)變，因此可使軸壓比限值和框架柱的延性得到提高，尤其在加固圓柱時(shí)，效果要遠(yuǎn)好于矩形柱。但在實(shí)際工程中考慮到框架柱在較高軸壓比工作下，約束用的碳纖維布一直處在較高應(yīng)力狀態(tài)下，而碳纖維布強(qiáng)度在持續(xù)高應(yīng)力作用下會(huì)降低。混凝土徐變等影響較大，對(duì)碳纖維布約束性能也有較大影響，另外碳纖維布約束的框架柱如破壞具有很大脆性，而且不能有效提高框架柱的抗側(cè)剛度。如要保證加固效果，就要增加較多的碳纖維加固量，而碳纖維加固的費(fèi)用卻又較高，如大量用于此工程加固則又不經(jīng)濟(jì)。由于碳纖維加固是利用其抗拉性能，在框架節(jié)點(diǎn)處受力較為復(fù)雜，用碳纖維加固不能充分利用其抗拉性能。

因此，結(jié)合考慮造價(jià)、施工進(jìn)度及加固質(zhì)量當(dāng)多項(xiàng)因素，研究決定：對(duì)于矩形框架柱采用濕式外包鋼加固法進(jìn)行加固；對(duì)于圓形框架柱采用碳纖維布纏繞粘貼法進(jìn)行加固。

（2）矩形框架柱濕式外包鋼的加固設(shè)計(jì)

對(duì)于矩形框架柱，采用四角外包角鋼，橫向用鋼箍進(jìn)行焊接連接。角鋼和鋼箍規(guī)格和數(shù)量的確定根據(jù)已推定的柱混凝土強(qiáng)度和軸壓比，按照規(guī)范中的計(jì)算公式，進(jìn)行合理的分析計(jì)算，保證加固后的柱的軸壓比小于規(guī)范要求的0.8。最后確定角鋼為L(zhǎng)l00×6mm,扁鋼箍為-75×6mm,間距為250mm,角鋼貫穿強(qiáng)度不足柱子的上下樓板，在上下層的節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行可靠連接。為了更好地使原混凝土柱可靠的將剪力傳遞給外包鋼，在原基礎(chǔ)上對(duì)鋼箍施加一定的預(yù)應(yīng)力。要求在對(duì)鋼箍施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，先將扁鋼一端固定在柱角鋼上，然后對(duì)扁鋼用手工割槍加熱，濕度應(yīng)控制在扁鋼顏色由黑色變?yōu)榘岛稚?470℃以下)，將扁鋼另一端立即焊在柱角鋼上，這樣就使鋼箍冷卻后就產(chǎn)生了一定預(yù)應(yīng)力。對(duì)扁鋼的加熱、施焊同一圈上應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行?？蚣芄?jié)點(diǎn)是柱加固的關(guān)鍵部位，對(duì)該工程的節(jié)點(diǎn)上下我們采用了L100×6mm角鋼鋼箍和-150×6mm扁鋼箍進(jìn)行了加強(qiáng)，同時(shí)減少節(jié)點(diǎn)處的鋼箍間距。針對(duì)角柱、邊柱、中柱節(jié)點(diǎn)的不同情況，采用了不同的處理方式，梁柱交接處由于角鋼不能整體穿過，需要?jiǎng)〉舨糠纸卿撘砭墸ㄟ^焊扁鋼于角鋼另一翼緣作為保證受力截面面積不減少。具體的矩形中柱加固圖加固做法見下圖2－1所示。

由于加固施工屬特種施工，對(duì)于該工程的施工要求如下：

1) 加固施工應(yīng)由具有加固施工資質(zhì)的單位來進(jìn)行施工，并且加固施工單位應(yīng)具備完備的質(zhì)量保證體系。加固施工單位在施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。

2) 框架柱加固時(shí)先將柱結(jié)合面打磨平整，四角磨出小圓角，并用鋼絲刷刷毛，用水沖洗干凈。角鋼及箍板結(jié)合面應(yīng)除銹，并打磨出金屬光澤，然后用洗滌劑擦凈。

3) 角鋼應(yīng)調(diào)直，并在內(nèi)側(cè)刮抹5毫米的乳膠水泥（乳膠水泥采用425號(hào)以上水泥，乳膠含量6%），用卡具從兩個(gè)方面將角鋼卡貼于構(gòu)件預(yù)定部位，并校準(zhǔn)。

4) 將鋼箍與角鋼固定，讓鋼箍進(jìn)行預(yù)加熱，分段施焊，焊接工作在膠漿初凝前完成。

5) 型鋼就位后，在框架結(jié)點(diǎn)處，鑿穿的現(xiàn)澆樓板洞用C25的細(xì)石混凝土摻微膨脹劑填實(shí)。

結(jié)語

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基本建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和現(xiàn)有建筑的改建使用，混凝土加固技術(shù)仍將是我們今后要面對(duì)的一個(gè)十分嚴(yán)峻的課題。為此我們要不斷地在理論研究和實(shí)踐中探索出一套成熟的經(jīng)驗(yàn)和方法，這對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極大的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：長(zhǎng)沙市城規(guī)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司