建筑设计论文：浅议高层建筑钢筋混凝土加固改造施工

　　2)原楼板或墙上打洞前,应先用探测仪测出板或墙内钢筋位置,打洞宜用机械方法(用金刚石空心钻头),人工打洞应轻敲慢凿,尽量不损伤原钢筋。成孔后洞边用1∶2水泥砂浆抹平。原有楼板洞和墙洞需封堵时,当洞口直径或边长a≤300mm时,可将洞边凿毛,新老混凝土结合面涂刷水性环氧界面剂,再用素混凝土封堵;当300mm1000mm,应另出图施工。

　　3)框支梁混凝土浇筑时应在原有梁两侧对称下料,观察两侧混凝土的浇筑高度,当框支梁钢筋密度过大时可利用Φ32mm振捣棒单面双向插扩振动引料。养护时间不得少于14d。

　　1.2外包角钢套加固框支梁

　　外包混凝土加固后再对其采用环氧树脂化学灌浆外包型钢加固,基本做法与框支柱做法相同。在框支梁四角包└100×8,在角钢与混凝土间隙采用压力灌注环氧浆液使两者紧密粘贴牢固。沿梁高再将扁钢箍-100mm×8mm@200mm与角钢焊接牢固,框支梁顶面角钢必须与框

　　支柱的加强角钢焊接牢固。

　　图1框支梁外包型钢加固

　　1.3主梁贴钢板法加固

　　主梁采用钢板粘结加强时,主要粘贴在梁顶面,底面和侧面采用外包混凝土加固,梁顶面因加高会影响使用功能。这种加强方法需在靠近柱位置沿梁长设置钢板箍若干个,并用胶将梁面及梁侧的钢板箍与梁混凝土贴紧粘结牢固。为便于固定,安装钢板时可通过膨胀螺栓,使已涂上胶的钢板与钢筋混凝土梁贴紧粘结牢固,以防钢板在胶凝固后脱离。由于梁柱节点部位粘钢完毕后需与柱四周钢板施焊,所以对此部位的钢板可等施焊完毕再压力灌浆处理。整个过程有以下几点注意事项。

　　1)所有需粘钢加固的构件加固前应进行卸荷,锚固粘钢板的型钢套箍需与钢板焊接时,必须做到先焊后粘。有困难时可通过结构胶钢-钢粘结锚固法,锚固长度应根据所用结构胶的粘结抗剪强度由设计单位计算确定。

　　2)原有楼板上打洞时,当洞口直径或边长a≤300mm且相邻两洞边净距≥300mm时,一般不采取加固措施;当300mm　　3)采用粘钢板加固梁时,应将原混凝土结构面上的油垢、污物刷洗干净,然后再打磨结合面,除去2～3mm厚的混凝土表层浮皮,并清除表面上的粉尘后再涂刷结构胶,粘贴钢板。

　　4)加固后钢板表面应抹水泥砂浆保护层,如钢板表面积较大或粉刷层较厚,可粘一层钢丝网或粘一层豆砂,以确保外面保护层不开裂、不空鼓。

　　2钢筋混凝土框支柱改造加固

　　2.1外包混凝土加固

　　采用外包钢筋混凝土围套,加大框支柱截面或在原有钢筋混凝土暗柱一侧增加钢筋混凝土等方法。具体实施过程为:先打掉原柱混凝土棱角,将柱混凝土表面残渣清除干净、凿毛、开槽,新增钢筋采用焊接等方法与原有柱连接,吸尘器吸净灰尘,再喷涂水性环氧混凝土界面剂,最后支模浇筑混凝土。具体施工过程中应注意以下几点。

　　1)材料选用要求及特点

　　若新浇筑的混凝土壁厚小于100mm应采用细石配制,最大粒径不超过20mm;当混凝土壁厚大于100mm时,骨料粒径亦应小于浇筑混凝土最小厚度的1/2及钢筋最小间距的3/4。为保证新旧混凝土良好结合,并防止空鼓开裂,表面凿毛开槽清理干净后,在结合面上喷涂YJ-302混凝土界面处理剂。本工程全部采用商品混凝土,混凝土强度等级为C45,水泥为52.5级普通硅酸盐水泥,骨料最大粒径25mm,混凝土坍落度控制在12～14cm,混凝土中添加QW2I型早强剂。所用钢材均为Ⅲ级钢筋,E60型焊条。柱新增受力钢筋的混凝土保护层厚度为30mm。

　　2)新增混凝土部分钢筋与原柱连接特点

　　新增加混凝土部分的外道箍筋必须与原结构柱内的外道箍筋焊接,首先应在焊接部位打掉保护层,露出原有钢筋,注意剔凿旧混凝土时应不断检查周边混凝土是否被破坏,对已破坏部分的混凝土(包括浮石)应全部清除掉。在原有钢筋上焊接新加钢筋时,除应尽量降低焊接温度外,还应采取加垫石棉布等降温方法保护附近混凝土。必须保证焊缝质量和焊接长度达到要求,咬边及气孔等均应符合焊接规范,并在焊接后将露在表面的焊渣敲去,仔细检查,发现问题须及时解决。

　　3)原钢筋混凝土墙、柱与新构件拉接要求

　　因结构改造需要,采用电动金刚石空心钻头钻孔机或喜利得电锤在原钢筋混凝土墙、柱上钻孔与新构件拉接,之前应先用探测仪测出原构件内的钢筋位置,然后钻孔,以免损伤原构件内的钢筋。采用植筋的方法锚固新增钢筋,当原有框支柱两侧均外包混凝土套时,新增拉接箍筋应穿通原有框架柱,箍筋与柱内钻孔的间隙采用压力灌注改性环氧浆液填充,胶水必须灌注密实,不留缝隙,并在正式施工前进行拉拔力试验,经相关单位人员认可后方可正式使用。施工过程中,也应抽样检验核查其拉拔力是否满足要求。

　　2.2外包角钢套加固

　　按设计要求,对纵向、横向钢筋及箍筋不足的柱、梁和梁柱节点部位采用环氧树脂化学灌浆外包型钢加固。在原柱四角用包角钢加固,包└200×14或└160×110×14的角钢,沿柱高再将80mm×8mm的扁钢箍(间距175～300mm)与角钢焊接牢固,并在钢与柱混凝土间隙采用压力灌注环氧浆液使两者间紧密粘贴牢固。柱上下与楼板连接处可根据柱受力要求加密角钢套箍,以加强柱受力性能外包型钢工艺流程:定位放线→基层处理→安装角钢→安装箍板→封闭缝隙→压力灌浆→固化养护→防护处理。

　　外包型钢施工工艺特点及要求如下。

　　1)外包混凝土框支柱由于其外观和尺寸偏差较大,应先按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定进行检验检测记录,对垂直度、平整度偏差较大的可采用凿除、打磨、环氧砂浆修补等方

　　法,使外包钢混凝土柱达到装饰抹灰的质量要求。

　　2)采用角磨机打磨混凝土表面,直至露出坚实基层,并将柱四角磨出半径不小于2cm的小圆角。

　　3)扁钢及角钢与混凝土的结合面除锈并打磨处理,打磨钢板面应越粗糙越好,再用有机溶剂清洗干净,为防止钢板再锈蚀,除锈清洗后在角钢和扁钢内外面均涂刷两遍改性环氧浆液。通过对比试验,先在钢板表面涂刷改性环氧浆液对钢板与混凝土的粘结力没有影响。

　　4)试安装角钢时,对柱角垂直度或平整度不够理想的柱角再进行打磨或修补平整。遇到原柱角施工偏差较大时可先对柱角进行吊线修补平整或对角钢进行切肢及弯折,使角钢尽可能地紧贴柱角混凝土面,用卡具将柱四角的角钢四面固定;框支柱上外包角钢须接长时,接长部位应在柱中1/3层高范围内。

　　5)角钢与角钢、角钢与箍板均采用平接坡口焊,二级焊缝,焊接时为防止柱面修补的环氧砂浆受高温而产生不良影响,可在焊接部位钢板与混凝土柱之间垫28号薄铁皮,其厚度不小于0.5mm。

　　6)用改性环氧胶泥将角钢和钢板与混凝土柱之间的间隙密封严密,并应检查密闭的严密性,以防浆液外流,在利于灌浆的位置预埋灌浆嘴(从较低位置开始向上进行),在角钢与扁钢的焊接部位留设压排气孔,每根角钢上气孔间距1～2m,且在四面错开布置,节点位置和角钢与混凝土间隙较小的位置应加密预埋,待封闭胶泥完全固化后通气试压,不漏气后方可进行下步施工。

　　7)以0.2～0.4MPa的压力将改性环氧浆液从灌浆嘴压入,当排气孔出现浆液后停止加压,再以较低压力维持10min左右进行第2次复压,等出气管内液面不再下降再将压排气管扎牢即可。整根柱应从下往上四周交错进行压力灌注,直到全部灌完为止。

　　8)对外包型钢加固的框支柱基础采用外包C45钢筋混凝土基础进行锚固处理。

　　9)安装完毕后,外包型钢表面涂刷改性环氧浆液,并点粘豆砂,内柱地上部分挂钢丝网,粉刷25mm厚1∶2的水泥砂浆保护;内柱地下部分和外柱地上部分粉刷25mm厚防水砂浆保护;外柱地下部分采用80mm厚C45素混凝土做保护层。

　　3几点结论

　　该工程具有作业难度大、技术含量高、特种施工专业性强等特点。本工程施工完成4年多,加固施工完全满足设计改造的要求。

　　1)施工时应充分重视安全,视具体情况加设临时支撑,结构加固时原混凝土板内钢筋大多已被切断,必须编制专项支撑方案确保原结构和改造施工安全。

　　2)加固施工现场可能遇到各种各样的施工难题,所以原有钢筋混凝土构件加固前需先做试验,必须样板先行,在取得经验后再全面推开,这样既省时又减少返工的机率。