高层建筑混凝土结构施工质量控制与加固要点探析

袁卫华 （亳州市重点工程建设管理局，安徽 亳州 236800）

1 工程概况

某高层建筑，地面28层，现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。2层地下室,属于箱型基础，其中的车库层有一半修建于地下，另外还有4层裙房。工程要求抗震设防7度,框架抗震等级二级，剪力墙的抗震等级二级以上。该工程建筑总面积3万m2,高103m,裙房做商业用房。

2 存在问题

该工程施工进行到地上3层时,发现许多存在的质量问题，如前三层施工完成进行拆模发现大部分的柱子根部铺设的混凝土很疏松，而且还有2漏振;墙体的大部分位置都出现了裂缝、露筋以及蜂窝等情况，混凝土实测强度结果见下表,已建各层柱子和剪力墙的混凝土强度等级均未能达到设计要求。

施工到地上层3时混凝土的实测强度等级(MPa) 表1

3 加固处理基本方法

3.1 框架柱的加固

图1 框架柱加固图

加固主要采用化学锚筋来进行。在进行加固之前，对现场进行抗拔试验,确保钢筋被拉断时该工程质量不会随之发生变化。购买植筋锚固材料除了对强度等满足以外,还考虑到有关构件的燃烧性能以及耐火极限是否同样满足要求。施工过程中，在钻孔完毕后对孔内的杂物进行清除,依据孔内的干燥程度，选择使用自然风干还是烘干机烘干,烘干以后再使用脱脂棉并蘸取少量的丙酮擦拭钻孔的边壁,最后在将钢筋植入钻孔内，旋转钢筋，使粘结剂与孔壁以及钢筋之间可以充分粘合。

3.2 剪力墙加固

对于地下2层混凝土强度存在不足的情况,经过讨论，对其周圈的剪力墙采用喷射混凝土的方法来加大墙的厚度，新增的混凝土其厚度必须达到80mm。加固时首先对原来墙体表面上存在的缺陷以及杂物进行清理，再将有缺陷的地方密实,将表面凿毛或打成类似于沟槽的形状,以利于新混凝土与旧混凝土的结合。在喷射新的混凝土之前,先在原有的混凝土表面刷一层界面结合剂，该界面结合剂有很高的粘结性能，即含有30%白乳胶水泥浆的界面剂。

图2 剪力墙加固图

3.3 框架梁加固

采用碳纤维布加固法，主要是因为加固工作量比较大,而且相对工期比较紧,为了避免原结构等因素不被破坏,所以采用该法。施工前首先对混凝土表面进行打磨，除掉表面的杂物,对于混凝土表面的凹洞找平并且清理干净以后，在其表面涂一层底胶CFP，底胶的正拉粘结强度要求5MPa以上,粘度控制在800～1600MPa·s的范围之内，使其轻松的渗透到混凝土的内部，以便很大程度的提高碳纤维布与混凝土之间的粘结力,然后在其表面进行粘结树脂CFR的涂抹,同时粘贴一定的碳纤维布。加固设计要考虑以下几个方面的问题。

第一，碳纤维是属于完全弹性的一种材料,在使用过程中对于其极限应变的控制不应该超过0.01,这主要是为了避免施工过程中出现与质量有关的问题，还可以防止其出现突然拉断的情况;第二，要对碳纤维布的合理的锚固使用长度进行验算,在验算结束以后从加固的理论截断点向外延伸规定的长度,以防止碳纤维与混凝土层之间的粘结剥离被破坏，这样做还可以对截断点处的拉力进行记录[5];第三，碳纤维布端的部分位置会出现较大应力集中现象，需要在其端部粘贴一定量的碳纤维布的行箍，防止碳纤维布在混凝土保护层的钢筋处发生酥脆的撕裂剥离，该过程务必保证一定的锚固长度；第四，碳纤维布以及钢筋的总体使用量控制在适筋梁范围以内,受压区的混凝土边缘压应变至少要达到规定的极限压应变,要使受拉的钢筋屈服,适筋梁以及超筋梁的界限破坏状态就是碳纤维的应变不超过允许极限应变0.01，受拉的钢筋要先于受压区的混凝土压碎被屈服,从而使其具有一定的破坏征兆。

在进行抗剪加固过程中，碳纤维布剪成U形箍,使其与混凝土的梁体紧密粘贴在一起，保证合理剪力流的形成,同时使得受力更加合理。在U形箍的上端再进行碳纤维布压条的粘贴，使每个竖向粘贴的碳纤维布构成一个整体,使其受到的力更加均匀,最主要的是将承受弯剪段的竖向剪力协同起来。

图3 框架梁加固图

4 结束语

计算结果显示，施工后该建筑物的抗侧刚度、自振周期和墙柱轴压比以及剪重比等都发生了明显的变化。截止目前为止，该工程已经完成施工并且通过了有关部门的验收,之后又经过一段时间的观察与检测，没有发现该工程的结构出现异常现象,说明本次加固处理的效果比较明显，使用的施工方法合理、可靠。