广州市恒合工程监理有限公司成都分公司 四川成都
摘要：随着经济社会的发展以及旧城改造等政策的实施，大量既有建筑需要进行结构改造、加固处理。本文结合实际工程对常用的结构加固方法进行了介绍，以期对类似工程提供借鉴。
关键词：建筑工程，结构加固，施工工艺
0 引言
在较长的寿命周期内，既有建筑物的使用功能可能需要调整，使得原有建筑结构无法满足使用需求，有必要对其进行改造、加固处理。建筑工程常用的结构加固方法有：加大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、外加预应力加固法、增设支点加固法、结构体系加固法等。本文结合具体工程对常用结构加固方法的应用情况进行了介绍。
1 工程概况
1.1 改造概况
某影院因拟将原2D影厅改造为3D-IMAX立体影院，需要进行结构改造。原结构地下一层，地上层数分别为：16层、4层；地下连为整体，地上采用抗震缝（兼伸缩缝）分为三部分。北区域及连廊均为4层，采用钢筋混凝土框架结构；南区域为16层（主楼）+4层（裙房），钢筋混凝土框架-剪力墙结构。现对北区4层建筑物三、四层进行改造，原结构轴网双向8.4m，现将三、四层柱网扩大为25.2m，取消中心4根框架柱，二层柱参照三、四层柱位置对应加大截面。
1.2 改造设计
（1）经PKPM软件建模分析计算，发现北区域4层建筑物已建部分（二层墙柱、三层梁板已施工完成）存在构件断面及配筋不足的情况：
1）地下室~2层少数框架柱轴压比及配筋不够，采用加大截面法加固；
2）3层框架梁少数截面不够，采用加大截面法加固；1~3层局部框架梁仅配筋不够，采用粘贴碳纤维法加固，粘钢主要为自动扶梯处局部梁粘贴；
3）1~3层局部楼板配筋不足，采用粘贴碳纤维法加固。
（2）北区域4层建筑物改造，荷载并未有明显增加，且原有基础采用钢筋混凝土筏板+桩基础，有较大的安全储备，故原基础及地基不再加固。
2 施工工艺
2.1 柱、梁增大截面工艺
工艺流程如下：
定位放线→钢筋植筋→现场拉拔试验→钢筋绑扎安装→箍筋植筋安装→模板安装校正→隐蔽工程验收→施工缝清理和浇水湿润→混凝土浇捣→养护
2.1.1 化学植筋工程
本工程采用A级植筋胶，植筋规格为直径12mm、20mm、22mm、25mm，其钻孔直径为d+4~8mm，钻孔深度为L+15mm=20d+15mm。
植筋施工的施工工艺如下：
定位→钻孔→清孔→植入→固化、保护→检验
1.定位
根据施工图纸要求，标示钻孔位置及钻孔的孔径与深度。若钻孔位存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均宜植在箍筋内侧。
2.钻孔
1）钻孔使用冲击钻成孔，如遇钢筋宜调整孔位避开。
2）钻孔孔径d+4~8mm（小直径取低值，大直径取高值，d为钢筋直径）。
3）钻孔深度必须达到设计深度，对设计没有特殊要求的锚栓按使用说明书深度植入。
4）钻孔有效深度自构件表面坚实的混凝土起算。
3.清孔
1）钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用吹风机吹出，然后用毛刷将孔壁刷净，再次用吹风机吹孔，应反复进行，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭。若有废孔，清净后用胶水填实。
2）钻孔孔内应保持干燥。
4.植入
1）钢筋可采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，一手应扶住钢筋，以保证对中并避免回弹。
2）锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。
5.固化、保护
植筋胶有一个固化过程，日平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋，日平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋，若有较大扰动必须重植。
6.检验
植筋时应在相同的环境下，植一组同种规格型号的钢筋。对此组钢筋进行拉拔试验，以检查施工质量。
2.1.2 钢筋工程
1.准备工作
（1）钢筋进场后在资料齐全的基础上送验，复试合格后方可配料；
（2）钢筋绑扎前先熟悉施工图，核对钢筋配料表和配料牌；
（3）核对成品钢筋的钢种、直径、形状、尺寸和数量，如有错漏，应及时纠正增补。
2.钢筋绑扎与安装
（1）纵向受力钢筋与植筋外露部分焊接；
（2）箍筋的弯钩应将主筋固定牢固。
3.注意问题
（1）钢筋焊接前，须清除焊件表面上铁锈、熔渣及其他杂质，对氧割的钢筋应清除毛刺残渣；
（2）搭接焊应采用双面焊，操作有困难时，才可采用单面焊；
（3）电弧焊的焊条应保持干燥，如焊条受潮或进行坡口焊时，焊条必须先行烘干，一般在100～350℃下烘3～1小时；
（4）所有箍筋均应与受力筋垂直；所有钢筋的规格、间距、根数、位置，均应符合设计要求；
（5）受力钢筋的绑扎应相互错开，接头数量在同一截面上不超过50%。
2.1.3 模板工程
1.施工要点
（1）支模前必须弹好轴线及柱、梁边线，在柱底部位焊好钢筋限位，按组合图施工，模板上口与梁板交接处须设置卸料口。
（2）柱模板的竖愣用木枋，横愣采用双钢管，间距按设计计算确定。
（3）不承重模板应在砼强度能保证其表面及棱角不受损的情况下，方可以拆除模板。
（4）拆模过程中，应按规范要求施工。如发现有影响结构安全时，应停止拆除，并报技术负责人研究处理后，再进行拆除。
（5）保证工程结构和结构的形状、尺寸和相互间位置的准确性。
2.1.4 混凝土浇筑
1.准备工作
（1）混凝土原材选用良好级配的骨料，严格控制砂、石的含泥量。由于增大截面较小，石子采用5~15连续级配碎石。
（2）浇筑前应对模板、预埋件、预留孔进行全面检查验收，并要做好隐蔽工程验收。
（3）模板拼接缝要求严密，模板孔洞应预先补平，柱、墙模下口与楼板接触处空隙必须用砂浆找平，防止漏浆，模板内垃圾、杂物、积水应清除干净。
2.混凝土浇筑
（1）浇筑时，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形和移位时，立即停止浇筑，并应在已浇筑砼凝结前修好。
（2）浇筑竖向结构砼应分层布料，用振动器振捣密实。
（3）柱、梁内应在浇筑前预先浇水，随着浇筑面的上升使用小锤子模板外敲击振动排除空气，如发现漏浆现象及时封堵。
（4）敲击时间应跟随混凝土的高度提高。
3.混凝土的养护
（1）浇筑完毕后，应在12小时以内浇水养护；
（2）浇水养护日期，不得少于7昼夜；
（3）浇水次数应能保持构建具有足够的湿润状态。
2.2 粘钢及碳纤维工艺
2.2.1 粘钢工程
1.工艺流程
施工环境温、湿度检测→混凝土表面处理→底胶配制并涂刷→配制找平胶（混凝土表面找平）→碳纤维布粘贴。
2.施工要点：
（1）施工环境温度、湿度检测
纤维布粘贴施工应在5～35℃环境温度条件下进行，环境施工湿度当小于75%，当构件因积水或受潮时，采用自然风干或烘干措施保障粘贴质量。
（2）混凝土表面处理
消除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀、裂缝等劣化混凝土，被粘贴混凝土表面应先打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至露出结构新面。碳纤维所绕过的结构构件转角处均需打磨成r=30mm的倒角，防止应力集中。
（3）涂刷底胶
配制底胶，用一次性毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面。底胶厚度控制在2mm之内，底胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工。
胶粘剂在配置时称量误差控制在0.5%，树脂胶配置份量控制在5kg之内，搅拌须采用同一方向搅拌至肉眼观察无丝状、无色差，使用时间控制在40min之内。
（4）找平处理
配制找平胶。混凝土表面不平整部位用找平胶填补平整，且不应有棱角。转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧。
（5）粘贴碳纤维
按设计要求的尺寸裁剪纤维布，裁剪好的纤维布须成卷状放置，不得展开铺在地上，且不得放置于潮湿及灰尘多的地方。然后在混凝土表面放样、划线。配制粘贴胶并均匀涂抹于所要粘贴的部位，用一次性毛刷或滚筒沿纤维方向多次涂刷，排除气泡，并使胶水浸透碳纤维，不得破坏碳纤维表面。当粘贴多层碳纤维时，纤维布层间胶厚度不得大于1mm。碳纤维粘贴完成后在表面刷一层粘浸树脂。
3.检验
碳纤维加固时应在相同的环境下，粘贴一组同种规格型号的碳纤维。对此组碳纤维进行正拉强度检测，以检查施工质量。
3 结语
对既有建筑结构进行加固改造，应科学合理地选择施工技术，同时应加强施工过程中的质量监督管理和控制，保证改造工程达到预期标准。
参考文献
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[3] JGJ116-2009，建筑抗震加固技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2009
[4] GB50367-2013，混凝土结构加固设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014
作者简介
乔秀彬（1984-），四川成都人，中级工程师，一级市政、建筑工程建造师，注册监理工程师，土木工程施工与管理。
论文作者:乔秀彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/25
标签：钢筋论文; 钻孔论文; 碳纤维论文; 混凝土论文; 结构论文; 截面论文; 模板论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;