甘肃第五建设集团公司 甘肃兰州 730070
摘要：加大截面法作为一种传统的加固方法，近几年得到很大的发展和普遍的应用，适用于一般混凝土结构构件的加固，特别是原截面尺寸偏小或者轴压比明显偏高的构件的加固。
关键词：混凝土构件 加固施工 加大截面法 施工方案
1前言
最近几年,我国出现了很多烂尾楼改造重建项目，设计规范的更新，按照原规范标准设计的结构不能满足新设计标准的要求；设计基础资料和设计方法的不准确，导致设计出来的建筑物存在着安全性问题；原有建筑物使用功能和要求的改变；在建工程出现质量问题而使得结构满足不了耐久性和稳定性要求；地质灾害的影响，导致建筑物严重损坏。鉴于以上原因，必须对原有结构构件进行加固改造，以满足新标准规范和使用要求。
2工程概况
兰州市某大厦，1993年完成设计，1994年开始施工，1997年主体封顶。
大厦采用全现浇钢筋混凝土框架-筒体结构，平面分为主楼、副楼，主楼地面以上30层，含一层设备层兼避难层，建筑高度104.60米，副楼地面以上22层，建筑高度80.70米，主、副楼设3层地下室，埋深12.80米，采用箱型基础，均以砂岩层为持力层。
该建筑1997年主体封顶后，未封外墙，未做粉刷，未做屋面防水，主体结构暴露在大气环境中达12年之久。于2010年对其进行加固改造。
由于该工程为1993年设计，所依据的抗震设计标准为当时执行89版的抗震规范和91版的高规，建筑抗震设防烈度89度，场地土类别Ⅰ类。框架及剪力墙的抗震等级均为一级。
3加大截面法加固施工
加大截面法是通过采用同种材料（钢筋混凝土）来增大原结构的截面面积来提高结构构件的承载力和构件刚度，是一种传统的加固方法。优点是有长期的使用经验，施工简单，适应性强。缺点是湿作业，施工工期长，降低了房间使用空间，且容易形成肥梁胖柱，同时，加大了结构自重。
加大截面法加固施工主要包括柱截面加大，梁截面加大，剪力墙加厚，板加厚等方面，在这里仅讨论柱截面加大施工问题。
柱截面加大包括四面加大，三面加大以及主要受力的两面加大。对于截面承载力不足的着重增配钢筋，对于轴压比超标或混凝土强度偏低的，则着重增大截面面积和混凝土强度。
该工程框架柱原设计尺寸为500×500mm、800×800mm,采用四面加大，每个面加大200mm。
4施工工艺
加大截面法主要工艺流程：混凝土界面处理→钻孔→植筋→箍筋制作、安装→模板安装→混凝土浇筑及养护→验收。
5施工中容易出现的问题
5.1界面处理不到位，导致新旧混凝土不能形成整体共同受力，失去加固效果。
5.2植筋质量差，不能按施工工艺标准施工，植筋拉拔力不能满足设计要求。
5.3模板加固不到位，产生模板位移或涨模。
5.4混凝土拌合物性能不能满足施工要求，难以浇筑成型。
5.5混凝土浇筑成型后，强度等级不能满足设计要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
5.6浇筑断面狭小，难以下料难以振捣，造成混凝土蜂窝、麻面甚至狗洞等情况。
6施工质量保证措施及效果分析
为了保证施工质量，满足设计要求，在施工过程中对各工序采取加强措施，以确保加固施工质量满足设计要求。
第一、选择合格材料，材料进场后在监理人员见证下取样送检，在试验室检测合格后开始使用。
第二、严格施工工艺做法，编制作业指导书，派专人指导并监督作业班组严格按照作业指导书实施。
第三、做好工序间的交接检查，验收合格后进入下一工序。
第四、做好现场试验检测，检测施工质量是否满足设计要求，以达到最后顺利验收。
其中最重要一点就是在施工过程中查验每一工序的施工效果，若施工效果差或不能满足设计要求应立即采取措施或其他方法进行改进，以保证施工质量，因加固施工过程中不可预见因素太多，应因地制宜，不能一概而论。
6.1混凝土界面处理
按设计要求，首先对钢筋混凝土柱表面混凝土进行凿毛处理，以确保新旧混凝土间的结合，形成整体共同受力，保证加固效果。凿除风化酥松层、碳化锈蚀层及严重油污层，露出坚实混凝土基层，使表面凹凸不小于6mm，然后使用高压水枪冲洗，浇筑混凝土前涂刷混凝土界面剂。
该工程加固设计采用二级螺纹Φ16钢筋作为剪力栓，将新增主筋与原混凝土柱拉结，同时与新设置封闭箍筋形成整体，保证新旧混凝土共同受力。
混凝土界面剂在加大截面施工中发挥着非常关键的作用，它将原混凝土凿除面进行封闭，同时封闭了原混凝土内存在的缝隙，阻隔水份的渗透，减少新浇筑混凝土内水份散失，保证混凝土内水化热用水，加强新旧混凝土间的粘接。
在受力过程中，新旧混凝土的结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力，结合面粘接力不强，不能形成整体共同受力将导致新旧两部分分离单独受力，降低结构的整体刚度和承载力，直接影响加固效果。
6.2植筋
新增主筋采用植筋技术进行锚固，穿透各层楼板，在设计标高处锚固。
植筋的工艺流程：钻孔→清孔→注入植筋料→插筋→养护→现场拔拉试验
植筋前对钢筋锚入部位进行除锈处理，用除锈机打磨至露出金属光泽为止，无法擦拭出金属光泽的锚固部分用丙酮擦洗。植筋时，将成品植筋胶注入孔内,垂直孔可将胶液缓慢细流注入孔中，水平孔须先将胶注入灌浆注浆器中，然后注入孔中，灌胶应一次完成。
植筋技术现场施工中存在的难题在于成孔，因原混凝土结构内配置较多钢筋，成孔过程中难免发生碰撞，甚至打断原结构钢筋的现象，此时难以成孔。
6.3模板安装与混凝土浇筑
模板安装时，模板每500mm高设一道加固箍，在中部每500mm高植入螺杆拉结，拉接在钢管上，加固牢固以防涨模。模板内纵横向每500mm设置钢筋内撑，防止浇筑混凝土时模板移位。为防止柱烂根，在浇筑前要充分清理柱根，且要凿毛，在模板四周植入短筋，固定模板，防止模板位移。
混凝土强度等级选用比原设计混凝土提高一个等级。该工程柱加大截面每侧只有100mm厚度，并且内部配置主筋、箍筋、剪力栓钢筋、固定模板用螺杆和钢筋等，混凝土浇筑特别困难，要选择微膨胀细石大坍落度的混凝土。模板支设和混凝土浇筑为常规施工工艺，看似简单，在混凝土结构构件加大截面法施工中难度特别大，很难保证施工质量。
为解决上述问题，经多方协商改用水泥基灌浆材料（高强无收缩微膨胀混凝土灌浆料），该种材料各方面性能完全满足使用要求，不过对模板支设要求较高，模板要达到灌入水后不漏水的程度。
7结束语
加固施工完成后，经过检测单位检测鉴定，施工质量满足设计和规范要求，组织专家论证后顺利通过验收。该大厦使用至今一切正常，未发现异常现象。
通过对传统加固施工方法、原理及工艺的探讨，对促进我国混凝土结构加固施工技术的发展和创新具有重要意义。本文以柱加大截面加固施工为案例，详细介绍了加大截面法施工工艺和技术措施，以点带面，可以为其他加固改造施工技术提供指导意义，同时为加固施工行业的发展创造了更大的空间。
参考文献：
[1] 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
[2] 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
[3] 《混凝土结构加固技术规范》CECS25：1990
[4] 《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448-2008
[5] 《水泥灌浆材料》JC/T986-2005
论文作者:刘庆刚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/16
标签：混凝土论文; 截面论文; 模板论文; 钢筋论文; 结构论文; 构件论文; 植筋论文; 《防护工程》2017年第35期论文;