林善祥
（广东省第一建筑工程有限公司，广东，广州，510010）
【摘 要】建筑物的加固改造工程中，大多属于历史文化保护性建筑，需保证原建筑的结构安全且不造成结构性损伤前提下综合进行。本文论述了保护性建筑综合加固与改造技术方法,在广东省友谊剧院改造工程实例中的实践应用以作参考。
【关键词】综合加固改造；增大截面；外粘型钢；钢绞线网片-聚合物砂浆
一、工程概况
广东省友谊剧院改造工程位于广州市，始建于上世纪60年代.建成至今历经岁月，原剧院建筑层高4层,钢筋混凝土框架结构,由于无法满足现在的使用要求, 需要对原建筑物进行结构综合加固与改造。鉴于友谊剧院作为文化传承的保护性建筑，综合改造加固要求高。需对剧院舞台及南面附楼在原址范围重建改造，大舞台建筑高度20.6m,副舞台高度9.7m；而建筑主体其余部分原址处保留并综合加固，其中观众厅建筑高度16.53m。具体施工范围包括：舞台的屋面钢结构及其墙柱梁板结构拆除重建，保留部分即4层高的剧院前厅、休息厅、观众厅、池座等综合加固。
二、综合加固与改造施工重点分析
本剧院作为保护性建筑建成多年，原结构存在老化现象。建筑物改造部分拆除后难免对保留部分原结构有所影响，本项目必须确保原有结构安全的前提下，综合分析和鉴定结构安全性，精心制定可行的加固方法和改造措施，成为本项目的施工重点。
根据专业机构的鉴定评估报告和抗震设计要求分析，观众厅两侧、休息室与观众厅主体结构标高等高，属于原钢筋混凝土框架结构横向抗侧力体系的重要组成部分，为保证结构梁柱墙竖向刚度不发生突变，需考虑结构拆除改造后的影响因素, 确保原建筑物的安全和正常使用。确定综合改造的处理方案如下，针对拆除的连接部分，采取对新建结构部位加大外侧墙间柱的配筋和加密墙柱箍筋，提高外侧墙间柱结构的延性特征，确保连接处侧向受力安全。
以下对综合加固技术应用方案的分析后，确定对框架梁采用加大截面加固技术, 框架柱采用外粘型钢加固技术, 结构楼板采用钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固三种技术措施。
1、框架梁进行增大截面加固技术措施
1.1增大截面工艺
基层处理→植筋焊接→支设模板装钢筋→浇灌浆养护→拆除模板→检测验收
1.2实例应用技术难点如下
本剧院加固的主次梁增大截面时，应保证灌筑的密实度，灌筑时应从一侧开始至另一侧溢出为止，不得从四周同时灌浆。开始后必须连续进行不得间断，并尽可能缩短灌浆时间。过程中严禁振捣，当层厚超过300mm时应分两次灌浆，但第二次厚度不宜超过100m且应在第一次灌浆后8-10h进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因考虑到减少混凝土叠合层结构自重，主梁加固后次梁负筋置于主梁负弯距的补强钢板之上，钢筋设在上排，保证保护层厚度为15mm，并固定间距钻孔植筋入内加强对主梁的连接，灌浆浇筑用C30细石混凝土，后浇叠合层用平板振动器振动出浆完成。
2、框架柱采用外粘型钢加固技术处理
2.1新技术应用
原剧院○7轴往西的混凝土结构框架柱进行加固时，综合采用了外粘型钢加固技术，由于此技术可用于特殊连接部位的加固，外粘型钢的抗弯性能良好，有效抵抗连接处的侧向力，对连接加固整体修复效果明显。
2.2施工工艺
定位放线→楼面卸载→构件干燥处理→构件表面处理→外粘型钢→灌胶密封固化→检测→外表面处理→验收
2.3实例应用技术难点如下
1）本剧院实例中难点在于原结构柱因大部分存在老化缺陷，采用外粘型钢加固时既有焊接又有灌浆，容易引起大面积空鼓。为防止该情况，决定采用“先焊后灌”的方法，即现将角钢就位固定并将缀板焊接完毕，再将结构注入预留好的空隙中，尽可能避免由于大量焊接所造成的空鼓的现象。外粘型钢的胶缝厚度宜控制在5mm；局部长度小于300mm，但不得出现在角钢端部600mm范围内。
2）由于外粘型钢工作量大，钢板规格厚度10mm，柱粘角钢为L100×10，结合综合加固施工经验，柱角粘结角钢局部空鼓难以避免。采用粘钢常用空鼓修补法，即在局部空鼓处用手钻打5mm的小孔2个，选择一个小孔作为灌浆孔，往内灌入环氧树脂，直到有均匀浆体从另外小孔流出为止。
3、结构板采用钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固技术处理
3.1新技术应用
针对原址保留的结构板采用钢绞线网片-聚合物砂浆外加层加固处理，即通过钢绞线网片的合理布局，使原结构有效加固的一种新技术，其特点是耐久性强，具有良好的渗透性，钢绞线网片卡具操作灵活方便，外加层增加自重小，显著地提高承载力，大幅提高被加固构件的刚度，加固效果明显。采用喷涂或抹压方法将渗透性聚合物砂浆粘合于原构件的混凝土表面，使之形成具有整体性的复合截面，钢绞线与聚合物砂浆混合界面剂后握裹力好，其粘结性显著提高结构板构件的承载力，是一种技术较高的复合加固方法。
3.2施工工艺流程图
基层处理→钢绞线网片安装→钢绞线网张拉→绷紧固定定位→基层清理养护→ 界面剂涂刷→涂抹聚合物砂浆→养护→检测验收
3.3实例应用技术难点如下
1）剧院年限已久，加固发现局部钢筋有锈蚀现象，首先应对外露的钢筋进行除锈及阻锈处理，若经检测已处于“有锈蚀” 状态且混凝土保护层尚未开裂，可用喷涂性阻锈剂处理。
2）实例应用中，难点在于钢绞线网片敷设时端部安装拉环，应保证夹裹力一致并牢固。固定片采用Ｕ型卡具卡在胀栓顶部和拉环之间，呈梅花型布置，绷紧后保证网片受推压时能恢复紧绷弹性的状态。钢绞线绷紧需调整定位，保持钢绞线网片间距均匀，纵横向钢绞线垂直。在网片的纵横交叉的空格处钻孔，最后用专用金属胀栓和Ｕ型卡具固定网片。
3）钢绞线网片基层清理养护后，涂抹外加层时先喷涂2mm厚的界面剂底漆,再涂抹Ⅱ级25mm厚度聚合物砂浆。界面剂施工应按聚合物砂浆施工段进行，注意被网片遮挡的基层。两者共同作用使结构承载力显著改善。
三、项目实例技术创新点
综合加固和改造技术的应用，适应建筑行业发展的需求，同时结合保护性建筑特点，既保存了历史建筑物的文化气息，又满足了使用需要，此技术具备快速高效、成本低、工期短、安全性高等优点而逐步推广，可减少历史建筑的大面积拆除重建。特别是注重环保发展的理念，外粘型钢和钢绞线-聚合物砂浆新技术的应用，突破了加固的技术关，比传统的碳纤维加固更高效，而且使得各部位有效结合，形成一种复合的加固效果，值得推广使用。
四、项目实例效益分析
1、经济效益:结合鉴定报告分析和精心的施工，综合加固与改造方法的应用不仅使工期有所缩短，质量有效提高，对比传统的全部拆除重建方式，既快速高效安全又降低了改造成本。
2、社会效益:保护性建筑未能满足现代的需要，“拆与留”问题一直是社会热点，使得综合加固与改造技术成为对保护性建筑物重要的处理方法，加固新技术起源国外，在我国大力普及后，受到了建筑行业的一致好评，达到了预期的社会效益。
五、结语：
保护性建筑物综合加固与改造技术应用，其重点在于结合原建筑物鉴定情况，保证原建筑物结构安全前提下综合运用，特别是本实例中综合应用增大截面、外粘型钢、钢绞线-聚合物砂浆等新技术处理取得显著效果，性价比更高，效果更耐久，广东省友谊剧院改造工程应用实例为同类项目提供借鉴。
参考文献：
[1]《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013
[2]《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
[3]《加固混凝土结构施工及验收规程》
论文作者:林善祥
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期
论文发表时间:2016/6/13
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