一、工程概况
某市矿中街家属院为6层砖混结构建筑，其中该建筑设有构造柱、圈梁、悬挑梁等结构，楼板为预制板，采用240mm厚横墙承重。原结构1～6层阳台采用悬挑梁结构向外挑出1.2m，宽为3.6m，由于无外墙保温结构和年久失修等原因，悬挑梁混凝土碳化和钢筋锈蚀严重，在圈梁和挑梁等位置处产生裂缝，经检测混凝土构件强度达不到设计要求，混凝土构件损坏严重，已构成安全隐患。根据业主要求，对建筑物悬挑阳台进行加固，以保证正常安全使用。本文只对悬挑梁加固进行论述。
二、加固方案选择
上述工程利用预制楼板作为楼板进行使用。现浇混凝土圈梁是预制楼板搁置的主要位置，承重时主要借助横墙。楼板以及圈梁并不是作为一个整体存在，整体现浇混凝土结构是悬挑梁以及阳台悬挑梁所使用的主要结构方式，悬挑梁由圈梁悬挑出去。上部荷载主要是由悬挑梁进行承担，有严重的裂缝问题存在于悬挑梁上，尤其是混凝土碳化以及钢筋锈蚀破损问题相当严重，我们需要结合工程实际，利用混凝土置换法实现对悬挑梁的整体置换，然后在整理分析已知材料的基础上，实现对荷载支撑体系的科学计算。为实现对应用对策的进一步确定，我们需要针对新旧混凝土结合面结合性能已影响因素进行客观分析。将现有的设计规范作为主要依据创新结构。在此基础上通过抗倾覆验算，实现对施工可行性的判断。
三、整体置换混凝土悬挑梁加固方案
承重构件受压区是混凝土置换加固法应用的主要位置，在强度等级较低，或者受压区混凝土存在局部缺陷问题时，也可利用置换混凝土法对其进行科学的加固处理。相对于原有构件的混凝土等级来说，置换所用混凝土强度等级必须有所提升，最低不可以低于C25。上述工程在科学应用置换混凝土加固方法的同时，必须实现对原有结构承载力的保障，将最为便捷的条件提供给施工工作。这对施工方案技术可靠性的提升有较为积极的作用。
1.施工工序分析
加固材料→受力构件的状态分析和计算→对受力结构卸载支撑→剔除悬挑梁构件混凝土→界面处理→钢筋修复配置→立模→浇筑混凝土→养护→拆模→检查验收→拆除卸荷结构。结构施工过程中对所选卸载体系进行承载力验算，保证施工方案的可行性，并按现行规范对悬挑梁进行重新设计，满足现行规范要求。
2.结构卸载体系设计
清理加固现场，在置换混凝土前一定要采取合理有效的卸载和支撑，设置临时支撑，施工时所在房间距离横墙100mm搭设双排脚手架，立杆间距600mm，立杆上设上、中、下3道横杆，立杆下部垫通长方木，立杆上部设顶丝垫方木。圈梁混凝土凿除时设置永久支撑，上下端使用钢垫板，施工时先将安装钢垫板位置清理干净，打磨平整，铺乳胶水泥，以保证钢垫板与混凝土结合良好，钢垫板安装完成后，千斤顶顶着上部钢垫板加力，浇筑到混凝土内。加固施工采用逆向作业法，从顶层开始进行卸载加固，先支撑卸载后加固施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该工程圈梁部分采用文献的混凝土置换方法，采用由钢板、钢筋、钢管及千斤顶等组成的受力体系，分段施工，当一段替换材料安装好后，再挖另一段，待需要替换的圈梁全部被替换后，放置钢筋和配置箍筋，然后浇筑C25混凝土。
3.钢垫板的选择
在传力过程中，上部荷载主要通过受力体系中的钢板进行传力，此时钢板主要受到剪力，其中在预制圈梁中钢板接触面的剪力最为集中，为确保施工安全，必须对钢板进行抗剪验算。加固过程中要考虑并应用新型加固方法，新型加固材料，新的施工工艺，对传统加固方法进行创新，从而避免传统方法中的弊端，达到更好的加固效果。
4.悬挑梁整体加固方案的提出
计算所用参数：层高2.8m，多层砖混结构住宅，采用预制预应力空心楼板，横墙承重，开间为3.6m，屋面板为预制板YKB36-63，板宽为600mm，厚为120mm，其中阳台结构采取由圈梁挑出的挑梁，阳台挑出墙面长度为1.3m，上铺预应力混凝土空心板。
（1）新旧混凝土的界面处理
剔除悬挑梁构件混凝土时，为使新旧界面结合牢固，对新旧混凝土进行接触面的粗糙处理，提高机械咬合力，从而提高新旧混凝土的黏结力。因为悬挑梁的正应力和剪应力形成45°的拉应力，易形成剪切斜裂缝，因此为更好地提高新旧混凝土连接的可靠性，将新旧混凝土结合部位打凿成与斜裂缝垂直的斜面。
（2）构造柱的混凝土置换
在混凝土置换过程中，悬挑梁的置换要通过构造柱，对构造柱的混凝土进行凿除时，考虑到其截面面积偏小，为方便施工操作，把构造柱分成两块区域，对称剔除混凝土。为减小构造柱钢筋的变形对原结构的不利影响，对结构进行支撑，每凿除一处即在构造柱内垫与凿除混凝土高度相同的钢板并顶紧，再凿除其他区域，其钢板的承载力大于凿除混凝土的承载力，起到承重和传力的作用。
（3）悬挑梁混凝土剔除位置的确定
悬挑梁由圈梁挑出，在确定悬挑梁剔除位置时，对其进行整体置换，只需剔除到原挑梁上部受力钢筋伸入圈梁的长度。对挑梁按新规范进行重新设计，混凝土凿除时保留原钢筋，剔除混凝土的过程中尽量减少对钢筋的扰动，对凿除区域的钢筋进行表面处理，尤其是要将残留在钢筋表面的混凝土清除干净，以便能使新浇混凝土与原钢筋严密咬合。
结语：在科学应用混凝土置换加固的同时，可实现对混凝土强度不足问题的彻底解决，卸载以及支撑措施在施工过程当中作为不可缺少的一部分内容存在。必须将传统加固方法作为主要依据，实现对合理加固方案的制定。在加固的同时，必须结合工程需求科学应用新型加固方法。同时也需要借助全新的施工工艺与技术，进而实现对良好加固效果的获取。在加固混凝土结构时，必须针对施工方案进行严格审查。从施工细节着手，把控整体施工工作的质量。积累丰富的工程加固施工经验。
参考文献：
[1]蒋将.置换混凝土法在结构加固设计中的应用[J].山西建筑,2016,42(16):52-53.
[2]胡克旭,赵志鹏.混凝土置换法在某短肢剪力墙高层住宅加固中的应用[J].结构工程师,2015,31(6):172-177.
论文作者:苏显国
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/30
标签：混凝土论文; 圈梁论文; 结构论文; 钢筋论文; 垫板论文; 楼板论文; 构件论文; 《中国西部科技》2019年第9期论文;