鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

熊愛玲

漢中城鎮(zhèn)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

熊愛玲

漢中城鎮(zhèn)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院

本文結(jié)合工程實(shí)際案例，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造加，加固方案方便快捷，技術(shù)先進(jìn)，性能良好，施工工藝簡(jiǎn)便，操作易于掌握，與常規(guī)施工方法相比大大減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量，材料損耗亦大大降低，施工工種少，交叉作業(yè)少，減少了聲光污染，對(duì)周邊的環(huán)境影響降到了最低限度，真正做到了文明施工，環(huán)保施工。以下將進(jìn)行詳細(xì)探討。

混凝土結(jié)構(gòu)改造；加固設(shè)計(jì)

1 工程概況

XX 省XX 市某辦公大樓位于XX 市XX 區(qū)某單位的院內(nèi)。該辦公樓用地面積82300m2，呈長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，東西長(zhǎng)250m，南北長(zhǎng)320m，建筑面積為71362m2，建筑總高度78.6m，地上16 層，地下一層。該辦公樓由于建筑功能需要，結(jié)構(gòu)上有大跨度和大空間的井字樓蓋和局部截面高框架梁，主體結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)形式。2012年2月在局部部位混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工時(shí)，由于腳手架支撐體系失穩(wěn)導(dǎo)致屋面部位坍塌破壞，所幸并未造成人員傷亡。

2 加固改造施工方案經(jīng)

過具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)受損鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋等部分的檢測(cè)，根據(jù)鑒定結(jié)果制訂出了合理的加固設(shè)計(jì)方案，主要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋結(jié)構(gòu)的主要受損部位進(jìn)行了合理的修復(fù)與加固改造。

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)

對(duì)深度不超過混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度的缺陷，如蜂窩、夾渣等，鑿除清理干凈后，用水泥砂漿封閉即可；對(duì)于存在嚴(yán)重缺陷的構(gòu)件，如深度超過混凝土構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度的孔洞、裂縫等，采取加固或者修復(fù)的手段，其中主要缺陷及修復(fù)方法如下：缺陷一：經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與檢驗(yàn)，由于倒塌部位周邊未振搗的松散混凝土散落在柱頭周邊，并凝結(jié)在一塊，影響了柱頭混凝土的性能；同時(shí)由于某些柱頭的局部混凝土保護(hù)層部位混凝土受拉，從而導(dǎo)致局部部位的脫落及細(xì)微裂紋的產(chǎn)生。修復(fù)方法：對(duì)于散落的混凝土，應(yīng)該鑿除直至到基礎(chǔ)層面的混凝土后，打掃后用清水沖洗；對(duì)于局部混凝土出現(xiàn)脫落及細(xì)微裂紋產(chǎn)生的，應(yīng)將脫落部位及開裂處的混凝土清除，這樣就可以滿足鋼筋與混凝土之間的握裹力要求。同時(shí)，要避免與鋼筋、管道預(yù)埋件等發(fā)生碰撞。此外，振搗操作要快插慢拔，防止混凝土澆搗不實(shí)。缺陷二：懸臂部分與主體結(jié)構(gòu)交接部位發(fā)生斷裂，該梁的主要問題在于上部鋼筋下沉，梁的有效高度減小，從而降低了承載能力，需要對(duì)原有的已破壞的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行清除，然后重新加固。修復(fù)方法：將新老混凝土結(jié)合面處的老混凝土面鑿毛，并鑿出長(zhǎng)寬深度為10cm*10cm* 5cm的凹槽，使用微膨脹細(xì)石混凝土(膨脹系數(shù)選擇在0.08 % ~ 0.1% 之間)，并在梁底刷TH8064粘結(jié)劑，以增大新老混凝土之間的咬合力，清洗后在結(jié)合部涂刷界面劑。缺陷三：倒塌時(shí)的撞擊使得局部部位產(chǎn)生了裂縫，經(jīng)過檢測(cè)，此處未受到明顯的破壞，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，梁的承載能力基本能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和使用要求，因此決定采用注入法對(duì)裂縫進(jìn)行處理。修復(fù)方法：將裂縫兩側(cè)20－30mm 處的混凝土表面灰層、浮渣等污染物清理干凈，露出混凝土本體。在裂縫兩側(cè)涂上環(huán)氧底漆后，用油工刀將封閉裂縫用的環(huán)氧膠泥刮抹到裂縫處，膠泥厚度在1mm 左右，封縫寬度為20－30mm。刮抹時(shí)盡可能地避免小孔的產(chǎn)生并使得表面平整。然后進(jìn)行灌漿處理，首先在灌漿嘴口上套好長(zhǎng)約8cm 的乳膠管，作為灌漿時(shí)進(jìn)漿和封閉之用，同時(shí)進(jìn)行通氣檢查裂縫封閉情況和灌漿嘴與裂縫的連通情況。結(jié)束灌漿時(shí)，在設(shè)計(jì)灌漿壓力下封閉所有的漿嘴，以保持裂縫內(nèi)漿液的壓力，使固結(jié)體密實(shí)，與縫壁粘結(jié)牢固。

2.2 鋼筋的加固改造

根據(jù)聯(lián)合調(diào)查小組的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)受損程度和部位進(jìn)行了評(píng)估，由于部分結(jié)構(gòu)破損倒塌，以致部分梁柱結(jié)構(gòu)發(fā)生混凝土散落、鋼筋外露等現(xiàn)象，其中，部分嚴(yán)重部位的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲變形而受到嚴(yán)重破壞。因此，需針對(duì)性地采用不同的修復(fù)加固方案進(jìn)行處理，以保證結(jié)構(gòu)的安全使用。(1)對(duì)于結(jié)構(gòu)受損較輕的露筋現(xiàn)象，先將其表面的渣子碎石清理干凈，再利用銹轉(zhuǎn)換劑材料先做防銹處理形成保護(hù)膜，將鋼筋與外部之空氣及水份隔絕，不讓其繼續(xù)銹蝕，再以輕質(zhì)樹脂砂漿修復(fù)。(2)對(duì)于中度損傷的構(gòu)件，即鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力發(fā)生輕微損傷，混凝土表面有裂縫的情況，這類構(gòu)件應(yīng)將松散的混凝土除掉，然后清洗干凈，再用高于梁本身一級(jí)的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，同時(shí)保證鋼筋不受銹蝕。梁露筋進(jìn)行常規(guī)補(bǔ)強(qiáng)加固就行了，一般不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響。(3)對(duì)于受壓構(gòu)件中受壓鋼筋有30%以上鼓出的構(gòu)件，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力已經(jīng)發(fā)生局部破壞，這類構(gòu)件的承載力在不同程度上都有所降低，應(yīng)根據(jù)剩余承載力的計(jì)算結(jié)果，按照等強(qiáng)原則進(jìn)行加固。根據(jù)結(jié)構(gòu)部位的不同，分別采用安裝模塊進(jìn)行施工和噴射混凝土的方法進(jìn)行施工。值得注意的是在鉆孔過程中，孔洞間距與孔洞深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)的要求；清孔時(shí)，要先清除孔洞內(nèi)的粉塵等雜物，然后用刷子多次清刷，在這個(gè)過程中，切記不能用水沖洗，以免水分會(huì)削弱粘結(jié)劑的效果；在確保未把空氣封入孔內(nèi)的前提下，把適量的粘結(jié)劑植入孔內(nèi)，然后緩慢地按順時(shí)針把鋼筋插入孔底，這個(gè)過程中要求鋼筋旋轉(zhuǎn)，使結(jié)構(gòu)膠粘劑從孔中溢出，排出空氣，鋼筋外露部分長(zhǎng)度要保證工程需要。

植筋前，要對(duì)所用的鋼筋及植筋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，確定鋼筋是否符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋錨固部分要清除表面銹跡及污物； 植筋后一般不允許在所植的鋼筋上焊接，在特殊情況需要焊接時(shí)，焊點(diǎn)距離基材混凝土表面應(yīng)大于15倍的鋼筋直徑，同時(shí)做好保護(hù)措施。采用植筋技術(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造時(shí)，原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果確定。當(dāng)采用H R B335 級(jí)鋼筋種植時(shí)，原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15；當(dāng)采用H R B400級(jí)鋼筋種植時(shí)，原構(gòu)件的混凝土不得低于C20。若需采用HPB235 級(jí)鋼筋種植時(shí)，鋼筋的直徑不得大于12mm，原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不的低于C20。植筋后進(jìn)行非破損性拉拔試驗(yàn)，用來檢測(cè)工作狀態(tài)下的植筋質(zhì)量，檢測(cè)的數(shù)量是植筋總數(shù)的10%。

3 結(jié)語

該工程于2014年12月完成全部加固工作，至今已有3年多，使用情況正常。實(shí)踐表明，該加固方法在工程上應(yīng)用大大減輕了結(jié)構(gòu)的自重，給加固工作帶來了極大的方便，同時(shí)該加固技術(shù)既能防止有害介質(zhì)繼續(xù)腐蝕破壞混凝土構(gòu)件，又達(dá)到了對(duì)構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)的目的，提高了結(jié)構(gòu)的安全度，具有很大的實(shí)用價(jià)值，是一種對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固的有效方法。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010 －2002)[R].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.