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1、工业厂房改造中的混凝土结构加固-工程事故分析摘要：通过上海能源大屯选煤厂主厂房工程进行加固，对框架梁柱加大截面法、框架柱外包钢加固法、框架梁底粘钢、梁板贴碳纤维复合材料加固法等各种混凝土结构加固技术特点及其适用场合的介绍,为实际工程合理地选择加固方案提供参考。对钢筋混凝土各种加固方法进行分析，从而为更好完成类似工程结构体系的加固改造方案提供经验。关键词：混凝土结构,框架,加固 1工程概况 上海能源大屯选煤厂主厂房始建于1979年，为多层框架结构，南北四跨，柱距7米，东西18跨，柱距7米，层高4~9米不等，总建筑高度33.40米。设计混凝土为200号（早期的混
2、凝土强度标号），厂房由于年代久远，期间经历过多次工艺改造，导致内部结构荷载已经较原设计布置变化非常大，多处混凝土框架梁柱存在破坏迹象，经过中国建筑科学院上海分院进行结构鉴定，必须对该工程混凝土结构进行加固。 2 该工程由于是工业厂房，内部生产设备早已就位，且厂方要求工程加固不能影响生产设备的正常运转，故该工程根据厂房内部设备空间和部位，采取了不同的加固工艺。 2.1 混凝土框架柱加大截面加固法 加大截面加固法即包混凝土加固法,是通过在原混凝土构件外叠浇新的钢筋混凝土,增加构件的截面积和配筋,从而达到提高构件的承载力和刚度,降低柱子长细比,达到对原有构件进
3、行加固的目的。采用加大截面法加固时,可根据原构件的受力性质、构造特点和加固要求不同,采取了单面加大、两面加大、三面加大和四面加大等构造形式。加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简单,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝士结构的加固,其优点是可以在提高构件承载力的同时增大其刚度和变形能力,部分情况下也可以加强连接的可靠性。但现场湿作业工作量较大,养护期较长,对生产和生活有一定影响。另外,截面增大,还存在施工时侧向稳定等问题,且加固后对原结构外观及房屋净空也有一定影响。 在进行混凝土构件截面加大施工中有一关键工序就化学植筋技术，植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂
4、，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力，从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密着性能良好，无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。施工简便迅速，安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构加固的最有效的方法。 2.2 混凝土框架柱外包钢加固法 外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固的钢筋混凝土构件外侧,通过外包钢与原有构件的共同作用,提高构件的承载力和刚度,达到加固的目的。此方法主要是通过约束原构件来提高其承载力和变形能力,可以大幅度提高构件的承载力,多用于柱子加固,也可用
5、于梁的加固。对于矩形截面柱,一般在其四脚外包角钢,横向用缀板焊接成整体;对于圆形截面柱,多用扁钢加套箍;对于梁可仅在受拉边外包角钢加固。外包钢加固法又分为干式和湿式两种:干式外包法是角钢直接外包于被加固构件四周;湿式外包法是在角钢和被加固构件之间留有一定间距,中间浇筑混凝土,这实际上是一种外包钢和外包混凝土相结合的复合加固方法。湿式外包钢加固由于可大幅提高构件的承载能力,主要用来加固承受很大荷载的受压构件。外包钢加固法受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大;适用于在使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构构件加固。
6、2.3 混凝土框架梁粘钢加固法 此法施工较为简单。一要特别注意对混凝土和钢板的表面处理。对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，先用硬毛刷沾高效洗涤剂清洗，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，露出平整新面，将粉尘清除干净，再用丙酮擦拭表面；对于混凝土表面较干净的，则可直接对粘合面进行打磨，去掉1～2mm厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮擦试表面。钢板表面处理应根据其绣蚀情况，可用喷砂、砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦拭干净。二要注意对胶粘剂的选择。目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂，对
7、胶粘剂的选择一定要慎重。三要注意在配胶、粘贴过程中的细节。胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制，尤其是要掌握好固化剂的用量，搅拌要均匀，同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。四要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。 结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性，主要有： 1、坚固耐用：经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧，质量优秀，工程合格率为100%。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。 2、施
