工程案例
業務范圍
社區服務中心工程框架結構加固技術
發布時間：2014-07-15
1 工程概況 某社區服務中心工程總建筑面積59526.71m2。地上由十八層主樓、七層裙樓、五層附樓三幢建筑組成。為更好地滿足今后的使用，擬將主樓由原十五層增加至十八層。甲方組織主管部門、專業設計院等相關單位對加層設計方案和主體結構加固方案進行了分析、討論。
2 框架結構加固技術
2.1 加固技術概述
對部分框架梁、柱進行加固處理。本工程對柱的加固方式有加大截面和高強聚合物砂漿-鋼絞線加固，對梁的加固方式有加大截面、高強聚合物砂漿-鋼絞線及粘鋼加固。
2.2 加大截面
該加固方式通過增加原框架柱、梁的受力鋼筋，同時在外側新澆筑混凝土以增大截面面積，來提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性，該方法施工方便，效果顯著。
2.2.1 使用部位
本工程中采用此方法加固的框架柱分布在建筑物-2~7層的四角，每層4根。原混凝土柱截面尺寸為600×650mm，現將柱截面寬度兩邊各擴大100mm，長度兩邊各擴大125mm，截面尺寸加大為900×800mm；一層新增28根 25主筋植入原基礎內，箍筋為Φ10@100（4），二到三層柱新增4 25（角筋）+21 20主筋，箍筋為Φ12@90（4）。
2～4層局部梁采用擴大截面法進行加固，主要分布于建筑物兩端A~D軸之間及樓梯間，梁單向加寬200mm，加高150mm。主筋采用6 22及5 25植入兩端柱內，箍筋采用Φ10@100/150穿過板面在梁頂焊接形成封閉。
2.2.2 施工流程
結構構件表面鑿毛→清水沖洗→彈線定位→化學植筋→制作鋼筋→綁扎鋼筋→封閉模板→澆筑高強灌漿料→養護→拆模。
2.2.3 施工措施
（1）表面處理：混凝土疏松、破損等缺陷部位清理至堅實基層，同時將新老混凝土結合面處的混凝土鑿毛，用清水沖洗處理過的混凝土表面，清除表面的油污、浮漿及灰塵。
（2）植筋：采用沖擊電錘成孔；鉆孔完畢后用空壓機和刷子清除孔道內粉塵，混凝土構件孔道成孔后應保持干燥，填注結構膠時，一邊注膠一邊緩緩退出，當膠液約為孔洞的2/3時再插入鋼筋，插入時一邊轉動一邊插入鋼筋，以利空氣排出，其量按膠液剛溢出為宜，將孔邊多余結構膠清理干凈，對框架梁水平錨筋要對結構膠外口流淌進行復補。
（3）粘結強度檢測：使用SW-4B智能數字壓力表檢測植入鋼筋與原混凝土結構的粘結力，滿足設計的要求。
（4）綁扎鋼筋：加大截面加固法的最大問題就是使新舊部分混凝土整體工作，共同受力問題，而新、老混凝土的結合面是加固結構受力時的薄弱環節。因此，從設計構造上配置足夠的貫穿于結合面的剪切摩擦筋將兩部分連接起來，是確保結合面能有效傳力，并使新舊兩部分混凝土整體工作的關鍵。
（5）封閉模板：在原混凝土結構上彈線，以確保模板位置準確，模板采用多層夾板拼裝；為便于灌漿料的澆筑，封模前在原梁一側板面開4-6個澆筑洞，以便灌注灌漿料。在梁底搭設雙排腳手架，以橫向水平桿頂住模板，兩側加設剪刀撐和斜撐；拆模前，將留置的灌漿料試塊進行試壓，在灌漿料達到拆模強度后進行拆模。
（6）澆注灌漿料：灌漿料澆筑前，對每批次灌漿料均進行抽檢，同時對模板和鋼筋進行檢查，檢查合格后方能進行澆筑；澆筑時先將模板澆水濕潤，由于灌漿料具有較好的流動性，故澆筑時無需進行振搗，但對于現場拌制的灌漿料必須注意摻水量以及攪拌均勻。
（7）養護：拆模后，進行澆水養護3d以上。
2.3 高強鋼絞線-聚合物砂漿
高強鋼絞線聚合物砂漿加固技術是將被加固構件進行界面處理，然后將鋼絞線網片敷設于被加固構件的受拉區域，再在其表面涂抹聚合物砂漿。鋼絞線是受力的主體，在加固后的結構中發揮其高于普通鋼筋的抗拉強度；聚合物砂漿主要起保護鋼絞線網片和使鋼絞線網片在任一截面上與原結構變形協調的作用。在結構受力時，通過原構件與加固層的共同工作，來有效提高加固結構處的剛度和承載能力。
高強鋼鉸線網-聚合物砂漿加固的優點有：加固后構件截面、結構重量增加不大，可明顯提高結構構件的承載能力和延性性能，施工便捷；防火性能好，綠色環保。
2.3.1 使用部位
本工程使用高強鋼鉸線網-聚合物砂漿加固的構件較多，分布于1~5層的框架柱和走廊及樓梯間上的框架梁。采用Ф3.6、4.5和6.9mm的鋼絞線，聚合物砂漿厚度不小于25mm。
框架柱鋼絞線加固根據鋼絞線鋪設部位的不同可以分為兩種：加密區/非加密區加固、全長加固。對柱子的兩端加密區、中間非加密區和全長均要求用相應規格的鋼絞線進行橫向的滿裹，根據圖紙要求包裹一層或兩層，鋼絞線鋪設一層時必須有200mm的搭接長度。
框架梁的鋼絞線加固有底部滿鋪鋼絞線的正彎矩加固及端部鋪設鋼絞線的負彎矩加固。
2.3.2 施工流程
加固結構構件表面處理→鉆孔安裝錨固螺栓進行鋼絞線網片敷設→清理加固部位基層→涂抹混凝土界面劑→根據圖紙要求分層進行聚合物砂漿抹灰→噴水養護砂漿層。
2.3.3 施工措施
（1）加固結構構件表面處理：混凝土表面進行界面處理，將加固部位表面用手錘?子鑿毛，鑿點間距分布均勻；如遇到松散或缺陷部分應鑿至堅實表面；將缺陷部位用高強水泥砂漿修補，表面拉毛，用清水沖洗。
（2）安裝高強鋼絞線網：根據現場實際測量情況進行網片下料；在網片主線兩端安裝拉環；在一側鉆孔打入錨固螺栓，通過拉環先將一邊固定；在另一側鉆孔打入錨固螺栓，人工張拉使鋼絞線至預緊狀態后，通過拉環將網片另一邊固定；并用固定卡子固定網片。
（3）涂刷界面劑：按照界面劑使用說明要求，加水攪拌均勻后涂刷在加固部位基層。涂刷時注意均勻，不得漏涂。
（4）聚合物砂漿抹灰：按照混凝土結構用聚合物砂漿的使用說明要求，聚合物砂漿混合料（廠家在工廠配比）與水重量比按100:17的比例配制聚合物砂漿，在界面劑未干時進行抹灰施工，并根據現場實際情況在0.5至1.5小時內進行第二層抹灰。
（5）養護：聚合物砂漿施工完畢后必須及時進行養護，初次應當在最后一遍砂漿抹壓完畢1小時內開始實施，并應持續3天以上；初期養護時由于聚合物砂漿的強度較低，為防止水流沖走漿液，故宜采用霧噴的方式進行養護；養護期間要一直保持砂漿表面潮濕。
2.4 粘鋼加固
粘鋼加固法是比較新穎的一種加固方法，它是在混凝土構件表面用特別的建筑結構膠粘貼鋼板，以提高結構承載力的一種加固方法。該方法優點是簡單、快速、不影響結構外形，施工時對生產和生活影響較小，在國際上是一種適用面較廣的先進加固方法。
2.4.1 使用部位
粘鋼加固法主要使用于建筑物2~4層兩端框架梁的加固，分別包括梁側粘鋼、梁頂粘鋼、樓梯板底粘鋼。
2.4.2 施工流程
鋼板定位放線→結構構件表面處理→加固構件卸荷→鉆螺栓孔→鋼板鉆孔→鋼板表面處理、除銹、打毛→配制結構膠→涂敷結構膠→粘貼→固定加壓→固化→檢驗2.4.3 施工措施
（1）施工放樣：在加固施工前根據設計要求進行詳細的施工放樣，確定鋼板的尺寸大小。
（2）構件粘合表面處理：用鋼絲刷將混凝土表面松散浮渣除凈；對粘合面進行打磨，需去除1～2mm厚表層，用強力鼓風機吹凈粉塵，并擦拭干凈。如原混凝土結構有嚴重凸凹不平之處，應采用高強樹脂砂漿或聚合物砂漿找平，找平處應與周圍過渡圓滑自然。
（3）鋼板粘合面處理：若鋼板生銹或輕微銹蝕，則用手提砂輪打磨除銹；將打磨好的鋼板擦拭干凈待用。
（4）粘結膠的配制：粘結膠配制時應準確計量，所用容器無油污等雜物，攪拌時嚴防水進入容器，并按同一方向用機械攪拌。施工時根據氣溫及施工情況按量配制，宜少量多次。
（5）鋼板粘貼：用抹刀涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板上，厚度1～3mm，中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預定位置，并用手錘沿粘貼面敲擊，無空洞聲，表示已粘貼密實。
（6）養護：鋼板粘貼后，立即加臨時支撐，以讓鋼板、膠液、混凝土面有效結合。同時靜置固化養護，養護期內嚴禁外力擾動，根據室溫，一般12~24小時即可拆除臨時支撐，3天即可全部受力使用。
（7）檢驗：根據《混凝土結構加固技術規范》要求，待結構膠固化后，拆除臨時支撐，應用小錘輕輕敲打粘貼鋼板，無空洞聲，則表示已密實。
3 結語
我國經濟正處于快速發展階段，各大城市的新城區建設日新月異。新建筑在施工時局部出現調整在所難免，如拆除重建則浪費財力、人力，自加固技術問世以來，每次應用均取得了很好的經濟效益，為國家節省了大量的資金。隨著該項技術的不斷完善與提高，推廣加固技術在我國土木建筑工程中的應用，是一件于國于民有顯著效益的事業；隨著城市建設的加快，植筋技術也必定有強大的生命力，有廣闊的發展前景。
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