上海城享置业有限公司 200237
关键词：加固改造；碳纤维；粘钢
项目概况
汇民商厦位于徐家汇天钥桥路辛耕路处，本项目拟建总建筑面积约13739.38平方米，其中地上总建筑面积10467.43平方米，地下建筑面积约3271.95平方米。依据设计施工图、现状情况结合，在保留汇民商厦现有主要结构体系的基础上，结合房屋检测报告与现场实际情况，就建筑外立面、网架屋顶、内部功能设置、机电系统和地下车库进行合理改造，对现结构体系按需要进行合理加固，对商业及办公的公共区域进行装修。
检测情况：
汇民商厦建造于 1993 年，地下1 层，地上6 层，钢筋混凝土框架结构，1995 年进行增层扩建，地上部分由原来的6 层增加为7 层，增层扩建后出租给商户使用，自建造之初至目前一直作为商业用楼使用。
根据上海市的有关规定，为保证房屋的安全使用，房屋改造前需委托有资质的单位对其进行抗震鉴定评估，为此，特委托上海市建筑科学研究院对其进行结构现状调查及抗震鉴定，并出具书面鉴定评估报告。
经过现场对房屋现状地检测复核：房屋当前平面轴网布置及层高与原设计图纸基本一致，但房屋在 1993~1995 年初建及增层扩建后，室内也存在部分楼板开洞、增设楼梯、电梯等改造加固情况，部分改建图纸资料缺失；扩建时的七层结构经实测混凝土强度可评为C20，明显小于原设计强度标准值C30；按照初步的装修改造方案对房屋进行抗震性能及主体结构构件抗震承载力验算，结果表明房屋抗侧刚度较小，大部分框架柱纵筋及箍筋配置不足。
按照丙类建筑、7 度抗震设防、B 类建筑、三级框架的要求对该房屋装修改造方案进行抗震构造措施分析与鉴定，根据《建筑抗震鉴定标准》 GB50023-2009，该房屋主体结构抗震构造措施基本能够B 类建筑抗震性能标准的要求，但也存在一定的抗震不足之处：
1) 房屋二层与北侧过街楼连接节点不符合抗震要求；
2）部分框架柱的轴压比偏大；
3）七层中网架下方局部设置夹层，楼板局部不连续，有一定的平面不规则性。
改造措施
综合本次装修改造方案及房屋现状，经讨论，确定措施如下：
(1) 采用局部增设抗震墙或消能减振装置等方法进行加固，对局部承载力不足的框架柱采用加大截面或其它方法进行加固处理。
(2) 对检测出的个别承载力不足的框架梁采用加大截面法或碳纤维、粘贴钢板等方式进行加固处理。
(3) 对改造方案中局部结构改动部位如增设或封闭电梯楼梯等部位进行局部加固处理。
(4) 对房屋后期租用过程中非正规设计施工的改建部分，借本次装修改造之机结合后续方案进行拆除重建处理。
工程难点
1、项目年久，原始资料不全
2、加固种类多样
炭纤维加固、钢包梁、种筋、增加混凝土梁板、楼板开洞、屋面网架改造
3、原结构年久失修，局部拆除梁板后重新设置位置需根据现场实际情况先支称再施工。
4、有些准备方案中未涉及处，但在实际施工中存在安全或质量隐患处，需协调设计单位讨论具体施工方案。
加固方式
（1）针对结构所受影响，采用的处理如下：
（2）加固材料
① 钢筋优先选用可焊性、延展性和韧性较好的钢筋（HPB300、HRB400）。
② 型钢及钢板材质采用Q235B/Q345B钢。
④ 采用手工焊时Q235钢可采用E43型焊条，而Q345钢可采用E50型焊条；采用自动焊时选用的焊丝焊剂应与主体金属的强度相匹配。
⑤ 新增结构混凝土采用C35混凝土、增大截面柱、梁采用C40灌浆料。
⑥ 碳纤维布规格选用300克，材料需满足GB50367-2013相关规定，纤维复合材料的抗拉强度标准值应根据置信水平C＝0.99，保证率为95%的要求确定；单向织物高强度Ⅰ级，抗拉强度标准值≥3400MPa，计算厚度0.167mm，伸长率≥1.7%，层间剪切强度≥45MPa，弯曲强度≥700 Mpa；如果在仰贴条件下，纤维复合于混凝土正拉粘结强度≥2.5 Mpa；单位面积质量为300g/m2。
⑦置信水平C＝0.9，保证率为95%为胶粘剂粘结抗剪强度标准值；浸渍、粘结纤维复合材的胶粘剂应符合GB50367-2013的相关要求；碳纤维布粘结胶、植筋胶均应采用A级胶。
（3）相关工艺及注意事项
Ⅰ、植筋工程
a、工艺流程
植筋按照以下施工程序施工:基层清理→定位放线→钢筋探测→钻孔、清空→注胶、植筋→静置固化。
b、注意事项
用高精度钢筋探测仪对原有结构内部钢筋进行探测，并按钢筋规格用石笔做好标记。但一般情况下，植筋钻孔若碰到钢筋，技术工人将根据经验移位重新钻孔。
基材清孔及钢筋除油、除污和除锈后，按隐蔽工程的要求进行检查。
Ⅱ、梁、柱灌浆料增大截面
a、工艺流程：
增大截面按以下施工程序施工：基面处理→安装新增钢筋→安装模板→灌浆料浇倒。
b、注意事项：
1.基面处理
先清除被加固混凝土构件表面的腐蚀、剥落、蜂窝、疏松等劣化混凝土，然后用高效洗涤剂除去油垢污物，再用清水冲洗干净。使用角磨机对被加固构件的表面进行打磨，直至露出结构面层并打磨平整，使用压缩空气吹风机吹净表面的粉尘及颗粒。
界面凿毛处理：先采用1.5kg~2.5kg的尖头花锤打毛，在混凝土表面上凿出麻点，形成深约3mm左右的麻点，点数均匀分布，约为500点/m2左右。最后用清水冲洗干净。
2.安装新增钢筋
A.钢材要求：钢筋应有试验报告书和出厂合格证，并按规范要求取样做性能测试，合格后方可进场使用。
B.钢筋加工：先由项目管理部钢筋翻样人员严格按图纸完成钢筋翻样工作，确定所采用的钢筋规格、型号和下料长度、所形成钢筋形状、钢筋所使用的根数和部位，再由钢筋工根据翻样单制作钢筋成品，在制作过程中，质量员要不定时地检查成形钢筋是否合格，不合格的坚决返工。本工程属于加固工程，很多钢筋是需要种植的，要充分考虑植筋的长度、形式和绑扎长度等问题。
C.钢筋连接：本工程主要采用绑扎方式，搭接长度必须符合相关规定，绑扎好后要自查和复查，最后由监理或业主代表、质量员对钢筋工程进行隐蔽验收后才能进入下一道工序。竖向钢筋已经拉结筋采用植筋的，按照植筋施工方案实施。
3.安装模板：
柱模板——柱模板采用胶合板，竖档用50*100木方，间距250mm，采用钢管当柱箍。模板支护时根据现场实际情况在柱顶部预留2~4个灌浆孔，孔径控制在100mm左右即可。
梁模板——梁模板的支撑法采用侧包底，便于拆除模板，有利于周转，达到规定强度时再行拆除。模板安装时根据现场实际情况在梁顶面预留4~8个灌浆孔，孔径控制在100mm左右即可。
4.灌浆料浇倒
A.本工程采用灌浆料浇筑，灌浆料强度不小于C40。
B.灌浆料使用参考厂商指导说明书，基本原则是：灌浆料分袋包装，一般每袋25kg，现场按比例掺水搅拌均匀即可使用。
C.灌浆料搅拌：施工前准备8~10个厚壁大内径塑料空桶，先在5~6个空桶内加入要求水量的一半，然后将整包灌浆料倒入，再掺入另一半水量，再掺加的同时，使用半自动手扶搅拌器搅拌，根据我司经验，一般搅拌时间约1.5分钟即可，搅拌均匀后马上倒入预留的灌浆孔内，如此反复施工。
D.由于灌浆料具有极高的自流性，施工时靠自重流动，直接倒入预留灌浆孔内即可，施工时，注意做好准备工作，多组工人同时协同施工，防止浇筑断层，单根构件的灌浆时间持续不得大于2小时。
E.振捣与养护
灌浆料无需振捣，必要时采用塑料锤子或木方轻轻敲击模板外侧即可，拆模后其密实度非常高。灌浆料一般在24小时后即可拆模，强度达到70%左右，拆模后的养护和混凝土工艺差不多，但一般养护3~4天强度即可达到90~95%。
Ⅲ、粘贴碳纤维布加固
a、工艺流程：
定位放线→基层处理→配制找平材料（环氧树脂胶泥）并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树脂→粘贴纤维布→固化、养护→涂抹砂浆保护层
b 、注意事项：
（1）用碳纤维布沿其纤维方向需转角粘贴时，构件转角处的曲率半径不应小于20mm。
（2）碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度要大于等于200mm。当采用多层或多条碳纤维布加固时，各层或各条碳纤维布的搭接位置应该错开。环向围束的碳纤维织物的上下层之间应不小于50mm的搭接宽度，环向截断点的延伸长度应大于等于200mm，且搭接位置应相互错开。
Ⅳ、粘贴钢板加固
a、工艺流程：
清理基层→在混凝土和钢板上钻孔→粘合面表面处理→结构胶配置→粘贴钢板→安装锚固螺栓并加压→常温固化→切除多余螺栓头→防锈处理
b、注意事项：
施工环境符合气温60ºC以下，相对湿度70%以下，无化学腐蚀的使用条件要求。
钢板粘贴检验，用小锤轻轻敲击粘结钢板表面，从音响判断粘接效果，判断粘结是否密实无空洞。
结语
针对汇民商厦改造项目实践总结相应的加固方法、操作流程和注意事，进行有效地质量管控。给有类似需要改造项目提供借鉴和实际案例分析及解决方案。在类似上海这种存在大量需要加固和改造的老城区旧建筑的超大型城市中，有一定的市场需求和参考价值。
参考文献：
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》 （GB50204-2015）
[2]《钢筋焊接及验收规程 》 （JGJ18-2012）
[3]《混凝土结构加固设计规范 》 （GB 50367-2013）
[4]《混凝土结构加固构造》 （13G311-1）
[5]《混凝土结构加固构造》 （06SG311-1 08SG311-2）
[6]《混凝土结构加固技术规程》 （CECS25-90）
[7]《建筑结构加固技术规程》 （JGJ116-2009）
[8]《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 (CECS 146-2007)
[9]《混凝土结构设计规范》 （GB50010—2010）
[10]《建筑工程结构加固施工质量验收规范》 （GB50550-2010）
[11]《混凝土结构后锚固技术规程》 （ JGJ145-2013）
[12]《建筑工程施工质量验收统一标准》 （GB50300-2013）
论文作者:朱彦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：钢筋论文; 碳纤维论文; 结构论文; 混凝土论文; 强度论文; 房屋论文; 模板论文; 《基层建设》2018年第8期论文;