混凝土结构加固技术在建筑物加固改造中的应用.pdf

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1、混凝土结构加固技术在建筑物加固改造中的应用雷嗣勇(郴州市兴桂建筑工程有限公司，湖南郴州423000)摘要：本文结合工程实例，详细介绍加固方案的选择，加固方案的施工工艺及要点，工程质量验收等。关键词：加固方案；碳纤维片材；加固方法中图分类号：333746．3文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)03-0038-021工程概况该大楼于2006年8月竣工，总建筑面积6343m2。共9层，首层为5．1m，2层一3层为4．8m，4层以上为4．2111。结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构，基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩。各层原设计使用功能及使用荷载：

2、1层一3层为商场，使用荷载3．5kN／m2，4层一6层为仓库，使用荷载4．0kN／m2，7层以上为办公，使用荷载2．0kN／m2。建设单位要求改变的使用功能为：首层为营业厅，2层为办公，3层为营销帐务用房，4层为交换机房，6层为监控机房，7至9层为维护管理用房及发展用房。改变使用功能后的使用荷载为：首层3．5kN／m2，2层一3层2．5kN／m2，4层6．0kN／m2，5层5．0kN／m2，6层4．5kN／m2，7层一9层2．5kN／m2。2现场勘查该大楼自2006年竣工验收投入使用至今，使用情况良好，现场勘查建筑物板、梁、柱均无结构裂缝，现场观感情

3、况较好。经检测机构检测结果表明，各层楼板及梁基本符合原设计的砼强度等级标准，而柱子的砼强度等级均高于原设计标准。3结构验算复核本工程属乙类建筑，地震设防按8度计算，抗震措施按9度考虑，建筑场地类别为Ⅲ类。根据建设单位提供的原施工图、工程地质勘察报告等有关资料及各层楼面新的使用功能引起楼面使用荷载的变化情况：设计单位采用中国建筑科学研究院《多层及高层建筑结构空间分析程序T&SA5．0》，对该楼房进行结构复核验算。验算结果表明，桩的竖向承载力及承台配筋满足规范要求；在地震和风的荷载组合作用下，1层一4层全部柱子轴压比不能满足规范要求，5层一6层部分柱子轴

4、压比不能满足规范要求，部分柱子截面配筋不能满足规范要求；在地震和风的荷载组合作用下，部分框架梁及次梁截面配筋不能满足规范要求；板配筋基本满足规范要求，但4层～6层楼板局部不能满足规范要求。因此，为满足正常的使用功能要求及8度地震设防区的抗震要求，除基础外，需对全楼上部结构进行整体抗震加固。4结构加固方案的选择根据《建筑抗震加固技术规程》(JGJll6—98)、《混凝土结构加固技术规范》(CECS25：90)和《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECSl46：2003)，对钢筋混凝土结构结构加固一般可采用以下三种方法。(1)加大截面加固法。该法施工

5、工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。本工程若采用此法，一是增加梁柱断面后，重量增加不少，导致基础需要加固；二是施工工期较长。(2)外包钢加固法。该方法施工工艺较成熟，速度较快，成本适中，且增加的结构重量很少。适用于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加固。根据上述规范，外包角钢可按梁柱纵向钢筋及与角钢焊接的钢缀板可按箍筋参加结构的抗震受力计算，可较好解决梁柱配筋不足及

6、轴压比不够的问题，提高框架抗震承载力，增加框架变形能力。(3)外包碳纤维片材加固法。该方法近几年来发展较快，施工工艺较成熟，速度快，但成本高，且对轴压比不够的框架柱，难以起到加固作用，从材性角度看，碳纤维片材强度虽高，延性却远低于角钢。(4)方案选择通过综合考虑以上三种加固方法的优缺点，本工程轴压比及配筋不足的框架柱和配筋不足的梁，均采用外包钢加固法进行加固，至于楼板，由于只有4层一6层局部楼板配筋不够，采用在板底粘碳纤维布加固。5主要施工工艺及要点5．1板底粘碳纤维布加固工程施工工艺及要点5．1．1工艺流程基面处理一表面找平一涂底胶一涂浸渍胶、粘碳

7、纤维布一表面防护5．1．2结构表面处理(1)混凝土上表层出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予凿除。对于较大面积的劣质层和掉块应凿除清理干净。(2)对被粘混凝土表面角磨机打磨，以除去表面浮浆、油污等杂质，直至完全露出新面。打磨应平整，尤其是表面的凸起部位要磨平。(3)用专用修补胶将表面修补平整，平整度达到5nlil∥nl，用无油压缩空吹除粉尘，再用脱脂棉沾丙酮擦拭混凝土表面，使得表面干净并保持干燥。5．1．3涂刷底层胶(1)底层胶为A、B两组份，使用前按新产品使用说明规定的比例先后置于容器中，用电动搅拌器或手动搅拌，直至胶的色泽一致，无明显色差。搅

8、拌用容器内不得有油污，应避免任何杂质进入容器。(2)用滚筒刷或毛刷均匀抹于混凝土表面，胶层厚度应满足设计要求