某基础架空部分加层工程加固施工技术

杨子荣，李 志，郑文杰

（重庆一建建设集团有限公司重庆400051）

某基础架空部分加层工程加固施工技术

杨子荣，李 志，郑文杰

（重庆一建建设集团有限公司重庆400051）

本文结合具体工程实例，从加固设计原则及加固方法入手，详细地阐述了粘钢加固和植筋施工的工艺流程和控制要点。

加固；粘钢加固；植筋；固化

1 工程概况

某工程为6层现浇钢筋混凝土框架结构，高度为23.600m。抗震设防分类标准为丙类，抗震设防烈度为6度，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。工程主体已经完工。现状地形还没有回填到设计要求的环境标高，建设单位结合实际情况需要，向建设行政主管部门增加相应报审手续，在其办公楼将原来基础架空部分增加为一层地下室，增加地下层面积为2000m2。

2 加固设计原则及加固方法[1]-[4]

加固须在保证原有建筑和满足设计承载力要求下，确保新增部分设计承载力满足规范要求，尽可能减少加固和改造对使用功能带来的不利影响。

本工程根据现场施工情况，基础下岩石较好，经设计复核，桩基础不需要进行加固处理。在－2.500m及1.400m标高各增设了一层地梁。在-2.500～2.000m范围是利用原有桩代替柱作为竖向承载力构件，考虑到纵向配筋不足，箍筋缺上下加密区，对桩全长进行粘钢加固处理，以提高其承载力。对于原有地梁，在增加了楼板及使用荷载后，不能满足承载力要求，对框架梁进行增大截面加固处理。

2.1 利用原地梁对新增楼层梁增大截面法加固

新旧混凝土结合面的原面混凝土全部凿掉，深度约6～10mm。清除碎块和松动部分，冲洗干净，充分润湿后浇筑新混凝土。梁纵筋应植入柱或横向梁的钢筋骨架内，除图中特别注明部分外，其余植入深度15d。植筋前应探明原有梁主筋位置，再从相应位置植筋。大样图中植筋与梁筋搭接的长度，除特别注明外，其余搭接长度均为≥35d。新增框梁同原地梁连接示意如图1。

图1 新增框架梁同原地梁连接大样图

2.2.高桩架空段（-2.500～2.000层）桩改框柱采用粘钢加固的方法。

圆桩包钢加固方法及加固效果见图2。

图2 圆桩包钢加固示意及效果图

方桩包钢加固方法及加固效果见图3。

图3 方桩包钢加固示意及效果图

椭圆桩包钢加固方法及加固效果见图4。

图4 椭圆桩包钢加固示意及效果图

3 粘钢加固施工

3.1 粘钢加固施工工艺流程进行见图5。

图5 粘钢加固施工工艺流程图

3.2 工艺流程

3.2.1 被粘混凝土和钢板表面处理

表面处理包括加固构件的粘合面处理及钢板的贴合面处理，是最关键的工序。

（1）对于混凝土构件的粘合面，应根据构件表面的新旧坚实干湿程度，分别按下列方法进行处理：

对原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷粘高效洗涤剂，刷除表面油垢物后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3㎜厚表层，直至完全露出新面，并用无油压缩空气吹除粉粒。如混凝土表面不是很脏很旧，则直接对粘合面进行打磨，去掉1～2㎜表层，除去粉层或用清水冲洗干净。

对于新混凝土粘合面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷粘洗涤剂洗刷表面，或用有压冷水冲洗，待完全干后即可涂粘结剂。

对于龄期在3个月以内，或湿度较大的混凝土构件，须进行人工干燥处理。

（2）钢板粘接面须进行除锈和粗糙处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直到出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。其后，用脱脂棉粘丙酮擦拭干净。如钢板锈蚀严重，须用适度盐酸浸蚀20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子，最后用干砂轮打磨出纹道。

3.2.2 加固构件卸荷

粘钢板前，应对被加固构件进行卸荷，采用千斤顶方式卸荷，对于承受均布荷载的，采用多点均匀顶开；对于有次梁作用的主梁，再根据梁下设一台千斤顶。顶升吨位以顶面不出现裂缝为准。具体实施依工程现场实际需要而定。

3.2.3 固定及焊接

用膨胀螺丝将纵向钢板固定好后，将环形缀板与纵向钢板进行焊接。焊接完成后进行检查，保证焊接质量。

3.2.4 封闭缝隙

对纵向钢板的左右两侧和环形缀板的上下两侧的缝隙用环氧胶泥封闭。

3.2.5 灌注浆液

待封闭材料获得强度后，对钢板及各个缀板与混凝土之间的间隙采用环氧树脂浆液灌注，用压力灌胶方式进行灌注，确保密实度。

3.2.6 固化

粘结剂在常温下固化，保持在20℃以上，72小时即可拆除夹钳或无人为支撑，72小时后可受力使用。

3.2.7 卸支撑检验

撤除临时固定设备后，应用小锤轻轻敲击粘结钢板，用音响判断粘贴接效果（或用超声波法探测粘结密实度）。如锚固区粘结面积小于90%，非锚固区面积少于70%，则这些粘结件无效，应剥下重新粘结。

3.2.8 防腐处理

加固后，钢板表面应粉刷水泥砂保护。如钢板表面积较大，为利于砂粘结，可粘一层铅丝网或粘一层豆石，并在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。

4 地梁及框架梁增大截面法加固植筋施工

4.1 植筋施工工艺流程进行见图6。

图6 植筋施工工艺流程图

4.2 工艺流程

4.2.1 放线

根据图纸及洽谈要求，在需钻孔的部位凿去混凝土保护层，显露出主筋位置，避开钢筋位置，标出钻孔位置，钻孔位置应正确。

4.2.2 成孔

钻孔使用配套冲击电钻，孔洞间距与孔洞深度应满足设计要求，孔径大小可以根据现有钻头直径适量调整（±2mm）。孔道完成后应及时会同甲方、设计单位和监理人员对孔道、孔径、深度、位置等方面进行验收，合格后方可进行下道工序。根据本工程实际情况植筋采用跳孔施工，植筋完成达到抗拉强度后，再施工其它孔。

4.2.3 清孔

电锤成孔，成孔后的孔道和孔径检查符合要求后，必须用吹风机和刷子清除孔道内的粉尘，避免由于粉尘产生隔离而影响粘结面，先用吹风机鼓吹几遍，然后用刷子来回清刷孔道，直到无粉尘为止，不能用水冲洗，以免残留在孔中的水分削弱粘合剂的使用。

4.2.4 注胶

配胶时注意称量器具应干净，配制用完毕后清洗干净，该胶粘剂的两个不同化学组分在未混合前，不会固化；一旦混合后，就会发生化学反应，出现凝胶现象，并很快固化，所以一次配胶量不宜过多，以免时间过长粘胶变质影响施工和粘胶质量。一般一次配制的结构胶要在30min内用完。将配制好的结构胶，用专用注胶枪或其他方法进行注胶，注胶量为孔深2/3即可。从孔底向外均匀地把适量胶粘剂填注孔内，注意勿将空气封入孔内

4.2.5 锚筋

对锚固筋端部用钢丝刷除锈进行除锈，除锈的长度应大于锚固件的锚固长度。植入前必须校直。

钢筋植入时适当转动，以利于排除空气。并用锤击入孔底。按顺时针方向把钢筋平行于孔洞走向轻轻植入孔中，直至插入孔底，胶粘剂溢出。清理多余结构胶，对水平钢筋应用软质材料把孔堵上，在建筑结构胶未固化前，不要将钢筋随便碰撞摆动，以免影响质量，一般环境温度在15℃以下时应适当增加固化时间或进行人工加温处理。

4.2.6 固化

在结构胶没有固化以前，应对锚筋进行保护，不得对锚筋进行摇摆碰撞。将钢筋外露端固定在模架上，使其不受外力作用，直至凝结，并派专人现场保护。根据现场环境温度，一般在12～24小时左右。

5 加固材料技术要求

角钢及钢板均采用Q235-B,其中角钢为热轧型钢；粘胶剂采用A级环氧树脂结构胶，其安全性能指标需满足《混凝土结构加固规范》（GB50367）的相关规定。

对粘合面打磨时，必须露出混凝土新面并保证表面平整，四周磨出半径r≥7mm的小圆角，小圆角应与角钢内圆角相吻合。混凝土表面应采用压缩空气吹尽，不得污染。

钢板粘结面须进行彻底除锈保持干净，不得污染。

对各根外包钢法加固柱，全长范围内角钢安装完毕并完成缀板焊接后，应对角钢两侧边缘和缀板板底面缝隙采用环氧胶泥封闭。封闭材料获得强度后，对角钢、缀板与基层混凝土之间的间隙采用环氧树脂浆液灌注，并确保灌注密实。

型钢表面（包括混凝土表面）应抹厚度大于25mm的M 10水泥砂浆（应加钢丝网防裂）做保护层，也可采用其它具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护。

6 加固验收

增大截面法加固的每个构件，均应留置一组试块进行强度检测，满足设计要求时可作为验收依据。植筋应进行抗拔检验，各种规格抽检一组，抗拔检验荷载不小于300As(N)，其中As为植筋的面积(mm2)。包钢加固应采用敲击法对注浆饱满度进行检查，空鼓区面积不能超过总面积的5%。加固效果见图7。

图7 加固完成效果图

7 结束语

该工程根据现场实际情况，科学合理利用高桩地下空间，取得良好的社会和经济效益。该项目从立项审批到最终验收均在建设行政主管部门监督下进行，与私自乱挖地下室及屋顶私自加层等违法建筑不可同日而语。

责任编辑：李 红

[1]GB 50011-2010.建筑抗震设计规范[s].

[2]GB 50010-2010.混凝土结构设计规范[s].

[3]GB 50367-2006.混凝土结构加固设计规范[s].

[4]万墨林,韩断云.混凝土结构加固技术[J].北京:中国建筑工业出版社.

[5]GB 50550-2010.建筑结构加固工程施工质量验收规范[s].

ReinforcementConstruction Technology for Layer-adding Projectof Some Basis Aerial Part

Based on the design principles andmethods of reinforcement of several specific cases,the authors elaborate on the technology process and controlpointsof reinforcing sticky steeland planting steelbars.

Reinforcement;Sticky steel reinforcement;Steelbar;Solidification

TU741

A

1671-9107（2012）05-0032-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.05.032

2012-03-1

杨子荣（1973-），男，四川南部人，工程师，从事土建工程施工管理及技术工作。