钢筋混凝土结构改造加固设计简述

熊爱玲

汉中城镇规划建筑设计院

钢筋混凝土结构改造加固设计简述

熊爱玲

汉中城镇规划建筑设计院

本文结合工程实际案例，对钢筋混凝土结构改造加，加固方案方便快捷，技术先进，性能良好，施工工艺简便，操作易于掌握，与常规施工方法相比大大减少了现场工作量，材料损耗亦大大降低，施工工种少，交叉作业少，减少了声光污染，对周边的环境影响降到了最低限度，真正做到了文明施工，环保施工。以下将进行详细探讨。

混凝土结构改造；加固设计

1 工程概况

XX 省XX 市某办公大楼位于XX 市XX 区某单位的院内。该办公楼用地面积82300m2，呈长方形结构，东西长250m，南北长320m，建筑面积为71362m2，建筑总高度78.6m，地上16 层，地下一层。该办公楼由于建筑功能需要，结构上有大跨度和大空间的井字楼盖和局部截面高框架梁，主体结构采用框架结构形式。2012年2月在局部部位混凝土结构浇筑施工时，由于脚手架支撑体系失稳导致屋面部位坍塌破坏，所幸并未造成人员伤亡。

2 加固改造施工方案经

过具有相应资质的检测单位对受损钢筋混凝土结构、钢筋等部分的检测，根据鉴定结果制订出了合理的加固设计方案，主要对混凝土结构与钢筋结构的主要受损部位进行了合理的修复与加固改造。

2.1 混凝土结构

对深度不超过混凝土构件钢筋保护层厚度的缺陷，如蜂窝、夹渣等，凿除清理干净后，用水泥砂浆封闭即可；对于存在严重缺陷的构件，如深度超过混凝土构件钢筋保护层厚度的孔洞、裂缝等，采取加固或者修复的手段，其中主要缺陷及修复方法如下：缺陷一：经过现场勘测与检验，由于倒塌部位周边未振捣的松散混凝土散落在柱头周边，并凝结在一块，影响了柱头混凝土的性能；同时由于某些柱头的局部混凝土保护层部位混凝土受拉，从而导致局部部位的脱落及细微裂纹的产生。修复方法：对于散落的混凝土，应该凿除直至到基础层面的混凝土后，打扫后用清水冲洗；对于局部混凝土出现脱落及细微裂纹产生的，应将脱落部位及开裂处的混凝土清除，这样就可以满足钢筋与混凝土之间的握裹力要求。同时，要避免与钢筋、管道预埋件等发生碰撞。此外，振捣操作要快插慢拔，防止混凝土浇捣不实。缺陷二：悬臂部分与主体结构交接部位发生断裂，该梁的主要问题在于上部钢筋下沉，梁的有效高度减小，从而降低了承载能力，需要对原有的已破坏的混凝土结构进行清除，然后重新加固。修复方法：将新老混凝土结合面处的老混凝土面凿毛，并凿出长宽深度为10cm*10cm* 5cm的凹槽，使用微膨胀细石混凝土(膨胀系数选择在0.08 % ~ 0.1% 之间)，并在梁底刷TH8064粘结剂，以增大新老混凝土之间的咬合力，清洗后在结合部涂刷界面剂。缺陷三：倒塌时的撞击使得局部部位产生了裂缝，经过检测，此处未受到明显的破坏，结构较为稳定，梁的承载能力基本能够满足设计强度和使用要求，因此决定采用注入法对裂缝进行处理。修复方法：将裂缝两侧20－30mm 处的混凝土表面灰层、浮渣等污染物清理干净，露出混凝土本体。在裂缝两侧涂上环氧底漆后，用油工刀将封闭裂缝用的环氧胶泥刮抹到裂缝处，胶泥厚度在1mm 左右，封缝宽度为20－30mm。刮抹时尽可能地避免小孔的产生并使得表面平整。然后进行灌浆处理，首先在灌浆嘴口上套好长约8cm 的乳胶管，作为灌浆时进浆和封闭之用，同时进行通气检查裂缝封闭情况和灌浆嘴与裂缝的连通情况。结束灌浆时，在设计灌浆压力下封闭所有的浆嘴，以保持裂缝内浆液的压力，使固结体密实，与缝壁粘结牢固。

2.2 钢筋的加固改造

根据联合调查小组的检测结果，对结构受损程度和部位进行了评估，由于部分结构破损倒塌，以致部分梁柱结构发生混凝土散落、钢筋外露等现象，其中，部分严重部位的钢筋混凝土结构发生弯曲变形而受到严重破坏。因此，需针对性地采用不同的修复加固方案进行处理，以保证结构的安全使用。(1)对于结构受损较轻的露筋现象，先将其表面的渣子碎石清理干净，再利用锈转换剂材料先做防锈处理形成保护膜，将钢筋与外部之空气及水份隔绝，不让其继续锈蚀，再以轻质树脂砂浆修复。(2)对于中度损伤的构件，即钢筋与混凝土之间的粘结力发生轻微损伤，混凝土表面有裂缝的情况，这类构件应将松散的混凝土除掉，然后清洗干净，再用高于梁本身一级的混凝土进行修补，同时保证钢筋不受锈蚀。梁露筋进行常规补强加固就行了，一般不会对结构造成影响。(3)对于受压构件中受压钢筋有30%以上鼓出的构件，钢筋与混凝土之间的粘结力已经发生局部破坏，这类构件的承载力在不同程度上都有所降低，应根据剩余承载力的计算结果，按照等强原则进行加固。根据结构部位的不同，分别采用安装模块进行施工和喷射混凝土的方法进行施工。值得注意的是在钻孔过程中，孔洞间距与孔洞深度应满足设计的要求；清孔时，要先清除孔洞内的粉尘等杂物，然后用刷子多次清刷，在这个过程中，切记不能用水冲洗，以免水分会削弱粘结剂的效果；在确保未把空气封入孔内的前提下，把适量的粘结剂植入孔内，然后缓慢地按顺时针把钢筋插入孔底，这个过程中要求钢筋旋转，使结构胶粘剂从孔中溢出，排出空气，钢筋外露部分长度要保证工程需要。

植筋前，要对所用的钢筋及植筋进行现场拉拔试验，确定钢筋是否符合设计要求，钢筋锚固部分要清除表面锈迹及污物； 植筋后一般不允许在所植的钢筋上焊接，在特殊情况需要焊接时，焊点距离基材混凝土表面应大于15倍的钢筋直径，同时做好保护措施。采用植筋技术对混凝土结构进行加固改造时，原构件的混凝土强度等级应按现场检测结果确定。当采用H R B335 级钢筋种植时，原构件的混凝土强度等级不得低于C15；当采用H R B400级钢筋种植时，原构件的混凝土不得低于C20。若需采用HPB235 级钢筋种植时，钢筋的直径不得大于12mm，原构件的混凝土强度等级不的低于C20。植筋后进行非破损性拉拔试验，用来检测工作状态下的植筋质量，检测的数量是植筋总数的10%。

3 结语

该工程于2014年12月完成全部加固工作，至今已有3年多，使用情况正常。实践表明，该加固方法在工程上应用大大减轻了结构的自重，给加固工作带来了极大的方便，同时该加固技术既能防止有害介质继续腐蚀破坏混凝土构件，又达到了对构件加固补强的目的，提高了结构的安全度，具有很大的实用价值，是一种对混凝土构件进行补强加固的有效方法。

[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010 －2002)[R].北京：中国建筑工业出版社.