龙煤集团双鸭山分公司发展规划部
摘要：钢筋混凝土结构是当前建筑领域最为常用的一种建筑结构形式，由于在设计、施工以及使用年限等多方因素的限制而造成结构承载能力不足的现象在目前社会屡见不鲜。为此，为了保证建筑结构的正常使用和稳定性，对已经产生问题的建筑物进行加固就显得十分必要。本文就以某工程为例，探讨了其粘型钢加固技术的应用。
关键词：钢筋混凝土；托梁拔柱；加固技术；粘型钢
混凝土加固技术是当前建筑工程领域中一门新兴技术学科，结构试验理论的研究、分析以及施工规范的编制在近年来都取得了巨大的进步。截至目前，世界上许多发达国家都已经在这一方面取得了显著的研究成果，无论是日本、原苏联以及美国，都已经颁布了健全、科学的有关混凝土加固技术规程，这也为我国钢筋混凝土结构的发展提供了科学的参考依据。粘型钢加固技术作为目前工程领域应用较多的一项，其在钢筋混凝土结构中托梁拔柱极为关键。
一、工程概述
某工程为酒店会议室工程，在工程应用中为了扩大建筑结构使用面积，需要以截柱扩大的方式来进行更改。在这种基础上，一根框架梁由原来的4.2m向两边扩大，转变成为10.2m的梁结构，这也是的室内空间大幅度的提升。经过计算分析得出，在工程中采用粘接型钢的方法来进行加固有着极大的优势，且是一项可靠性高的工作模式。在该工程中，其主要为钢筋混凝土结构，其结构包含有6层主体建筑结构以及5层裙房结构。其中裙房结构大多为中型多功能会议厅，在每一个会议室都设置有1根竖向框架柱，这就给会议厅的使用空间带来影响。为此，在工作中为了提高会议厅的使用功能，业主要求在加固改建工程中将这一根框架柱拆除，从而实现室内空间的增大要求。
二、加固方案分析
加固方案的选择对于钢结构工程加固而言是一个不可缺少的环节。一般来说，框架结构在加固中，首先需要在框架柱拆除之后对总体荷载进行分析，虽然这一环节中荷载不会发生太大的变化，但是由于建筑结构形式产生变化，荷载必然会向框架梁和相邻框架柱发生转移，从而使得这些框架梁和框架柱的弯矩、剪力和轴力提高。经过初步核算，这些框架梁和框架柱结构受到这些荷载的影响，直接表现出无法满足荷载要求，不仅表现在配筋不足上，同时界面大小也存在着一定的欠缺，对此，在工作之初必须要提前设置好有关加固方案。
1、方案1——加大横截面法
加大横截面是传统工程加固中采用最多的一种混凝土结构加固技术，是采用同种材料进行施工的一种措施。在目前工程施工中，也就是利用钢筋混凝土来加大需要被加固的建筑结构截面和钢筋配量。在理论上进行分析，这种方法可以较大幅度的提高结构抗力，但是加大截面加固方法在构造上必须要解决目前新旧混凝土结构中共同存在的问题。对于受力弯件分析来说，新旧混凝土结构结合面的剪力一直较大，而新旧混凝土结合面又是一个极为薄弱的环节，其抗剪力强度远远低于整体浇筑混凝土结构的抗剪力强度将大大的影响到工程的加固效果。另外，在工作中利用这种方法还有施工速度慢，对产生生产活动影响较大的缺陷。
2方案2——粘贴加固技术
为了解决当前工程中存在的上面问题，在当前的建筑加固工程中采用粘贴加固技术是极为常见的一种，其通常都包含外粘贴钢板、外粘贴纤维复合材料等。其工作原理是利用钢板或者纤维布等结构通过高强粘贴剂进行粘贴，并且在混凝土构件表面上形成三相材料，这些材料主要是混凝土、胶以及钢板等，是通过这三种材料综合工作的一种复合系统，这对于提高结构的强度和刚度有着重要的意义。并且在加固应用中能够有效的使结构的钢板、纤维布以及被加固结构之间完全连接成为一个整体，从而发挥出共同工作的优势。
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三、加固设计
加固设计工作中先简要从框架结构梁加固、框架结构节点加固两个方面进行分析，其主要细节如下：
1框架梁加固设计
框架柱拆除后，框架梁跨度增大，经荷载与内力计算，拆柱后梁跨中最大弯矩为329.3kN?m，端部最大剪力为129.1kN。为提高安全系数。框架梁内力按简支梁计算。
2、型钢梁配置设计及构造处理
假定粘结的型钢梁与被加固梁能有效地联合工作，共同变形，共同受力，型钢梁的整个底边用来受拉，则粘型钢加固梁的抗弯强度可按单筋矩形截面设计。框架梁原宽6=250mm，梁底粘型钢不改变梁宽。钢箱梁用结构胶粘贴于被加固梁底，根据构造要求，还须加竖向剪切键钢板、横向加劲隔板和化学植筋等构造措施。确保型钢梁能安全地与被加固梁整体联合工作，共同作用。
3、框架柱及梁柱节点加固设计
在柱上端节点处，柱内侧所粘型钢柱和梁底所粘型钢梁交汇。采用焊接方式将其连成整体，并在直角交叉处加焊三角形加劲钢板，再用厚10cm钢板在节点结构表面随结构外形包粘，并配合化学植筋加强钢板与原结构的共同作用。最后焊接节点外包钢板与相接的型钢构件。在柱下端节点处，由于楼板阻隔，情况比较复杂。
4、加固施工
4.1型钢粘结加固
（1）结构胶的质量和调配：胶粘剂必须是满足规范规定的合格产品：施工现场须严格按规定操作要求调配，以免影响胶体强度等性能（严重时会使胶体完全失效）。
（2）粘贴面处理：钢和混凝土粘贴面必须进行打磨、清洗、冲吹等处理。确保粘贴面干净、干燥，才能保证粘贴效果。
（3）加压固定：必须在外粘钢上施加足够压力并使其紧贴在混凝土表面.才能确保结构胶的固化效果和粘贴强度。粘型钢的施工要点与上述基本一致，其难点在加压固定。型钢成型后刚度很大，不易变形，粘贴时很难将其和混凝土表面贴紧。对此本工程施工时采用“先固定再灌注”的施工方法，先通过剪切键钢板、化学植筋等构造措施及撑杆等临时措施将型钢和被加固构件贴紧并固定，然后再向粘贴面接缝内用压力灌浆将粘钢胶灌入。另外，型钢梁及柱的制作加工要精确，粘接型钢、安装剪切键钢板和化学植筋工艺过程的顺序要得当。
4.2框架柱拆除
（1）进行结构加固施工，总体程序由下向上进展，先向上加固柱体，直至19.470m层梁柱节点，最后加固主框架梁，此时尚不能拆除柱，大梁两段分别独立进行加固施工，将各自型钢粱粘贴到位，此时待拆框架柱正处于将型钢梁分隔成两段的形态。
（2）待粘钢胶体固化后，加临时支撑顶住待拆柱两边型钢梁，采用无损切割。将分隔型钢梁的柱体切去部分截面，使柱剩余宽度小于型钢梁宽度，然后立即加焊钢板连接两段型钢梁的两个侧立面。
（3）将待拆柱整个截面全部切开，和上面完全脱离后即加焊钢板连接两边型钢梁底面，撤去临时支撑。
四、结语
该会议室经改造加固至今已使用3年多，满足国家相关规范的要求，效果良好。
参考文献：
[1] 张志海.外粘型钢加固柱技术在工业厂房中的应用[J].建筑技术.2010（09）
[2] 徐文平，黄兴棣，翟瑞兴.应用粘钢加固技术截柱扩跨[J].建筑技术.1998（06）
论文作者:王世敏
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/26
标签：型钢论文; 框架论文; 钢板论文; 结构论文; 工程论文; 荷载论文; 技术论文; 《基层建设》2016年9期论文;