淺談既有建筑物改造加固技術(shù)

張鵬1 ,沈林鳳1,李斌2

（1陜西省建筑科學(xué)研究院，西安710082，2 西安印鈔有限公司，西安710077）

    1、工程概況

    某廠房加固改造工程位于陜西省西安市，該建筑物主體結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上二層（局部預(yù)留二層），建筑面積約2600㎡。由于生產(chǎn)需要需對(duì)現(xiàn)有廠房進(jìn)行加建，在原結(jié)構(gòu)上增加第三層混凝土結(jié)構(gòu)和第四層門式鋼架。

    該建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防分類為丙類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g，場(chǎng)地類別Ⅲ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。框架抗震等級(jí)為二級(jí)。設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)：框架梁、板、柱為C35，基礎(chǔ)部分為C30，構(gòu)造柱、過(guò)梁為C20。

    本工程主要采用外包鋼法加固柱子，粘貼碳纖維布形式加固梁板，鋼材采Q235B，焊條E43XX；碳纖維布規(guī)格為0.167厚300g/㎡；部分構(gòu)件采用粘貼碳纖維布的形式不滿足構(gòu)件承載力荷載的驗(yàn)算，采用外粘鋼板方式加固。

    2、加固設(shè)計(jì)及分析計(jì)算

根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，共有14個(gè)柱子需要加固，二層有8個(gè)梁需要加固，三層有18個(gè)梁需要加固，圖1、圖2、圖3、圖4分別為建筑物計(jì)算模型、加固柱位置示意圖、二層梁加固位置示意圖、三層梁加固位置示意圖。

圖1加層后建筑物模型

圖2 加固柱位置示意圖

圖3 二層梁加固位置示意圖

圖4 三層（屋面）梁加固位置示意圖

    3 、主要加固施工方法及工藝流程

    （1）碳纖維加固工藝流程見圖5所示。

圖5  碳纖維加固工藝流程圖

    （2）外包型鋼加固工藝流程見圖6所示。

圖6 外包型鋼工藝流程圖 

     4、加固施工準(zhǔn)備

    技術(shù)準(zhǔn)備

    現(xiàn)場(chǎng)施工人員及相關(guān)技術(shù)人員要仔細(xì)審閱圖紙，清楚各個(gè)部位需要加固補(bǔ)強(qiáng)的內(nèi)容以及各種加固方法的操作工藝和技術(shù)要求，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員應(yīng)對(duì)施工人員以及班組長(zhǎng)進(jìn)行詳細(xì)的交底，做到人人知道做什么，人人知道應(yīng)該怎么做。

    人員及機(jī)具準(zhǔn)備

    按照加固方法的不同，項(xiàng)目部合理安排各種工種操作工人，如：剔鑿工，粘碳纖維布工，外包型鋼工等，現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)施工進(jìn)度合理安排，做到勞動(dòng)力的有效利用。

施工機(jī)具有：鋼筋位置測(cè)定儀、金剛石機(jī)、電焊機(jī)、博士錘、砂輪機(jī)、花錘、臺(tái)鉆、打磨機(jī)、墨斗、裁刀、靠尺、電錘、手持式切割機(jī)等等。

    5、加固施工質(zhì)量保證

    （1）原材料的控制

    植筋膠、碳纖維布、鋼板等材料必須提供檢驗(yàn)報(bào)告、合格證、使用說(shuō)明書等證明材料，認(rèn)真檢查產(chǎn)品的生產(chǎn)日期、計(jì)算出到期時(shí)間。

    （2）施工技術(shù)質(zhì)量控制

    該項(xiàng)內(nèi)容包括：混凝土基底處理，混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清及裂縫處理；碳纖維膠的配置比列稱量準(zhǔn)確；纖維順長(zhǎng)方向片材的接頭必須搭接10cm以上；在纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，并保證底層粘貼的碳纖維片上涂已指觸干燥，才能粘貼下一層等。

    （3）施工質(zhì)量檢驗(yàn)

    通過(guò)第三方檢測(cè)已確保工程質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：鋼材力學(xué)性能、焊縫質(zhì)量、膠的粘結(jié)強(qiáng)度、碳纖維布的強(qiáng)度、彈性模量等。

    6 、結(jié)束語(yǔ)

    本文根據(jù)實(shí)際工程簡(jiǎn)單的介紹了建筑結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)到加固施工及驗(yàn)收的過(guò)程，闡述了外包鋼法和碳纖維法在既有建筑改造加固中的應(yīng)用。工程在很大程度上體現(xiàn)了外包型鋼加固法受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小在不增大構(gòu)件截面尺寸的前提下，大幅度地提高混凝土承載力的優(yōu)點(diǎn)；碳纖維片材具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、抗腐蝕、耐老化以及施工方便等卓越的性能，為類似加固修復(fù)工作提供借鑒依據(jù)和參考。

    參 考 文 獻(xiàn)：

    [1] 周利娟;建混凝土結(jié)構(gòu)常用加固方法探討 北京中天建中工程設(shè)計(jì)有限公司; 化工設(shè)計(jì);2008年 ;

    [2] 魏榮錄.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法建筑科技與管理，2010年 ;

    [3] 曲延亮. 當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固施工技術(shù)的探討中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010年;

    [4]金國(guó)連,黃功學(xué),王秋菊. 談鋼筋混凝土梁加固的原則與方法河南水利,2006年.

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)     文徑網(wǎng)絡(luò)：劉軍 呂琳琳 編輯  劉真 文徑 審核)