框架结构框架柱下沉变形检测鉴定及加固设计

高华

摘要：现有建筑物的病害现象越来越普及，如何去检测病害及病害处理方案正越来越受到人们的关注，本文通过一个工程实例，给出某框架结构框架柱、框架梁、楼板的检测鉴定方法及加固设计方案。本文对该工程框架柱、框架梁采用外包型钢加固法，楼板采用粘贴碳纤维布加固法。

关键词：检测鉴定;加固设计;外包型钢;碳纤维

1工程概况

该工程地下汽车库为地下一层框架结构，始建于2011年9月，主体结构现已竣工，建筑面積为35469.48m2。

该车库柱下采用钢筋混凝土独立基础，框架柱、梁、板均为现浇混凝土。混凝土强度等级：柱为C35，梁、板为C30。钢筋：HPB235钢筋、HRB335钢筋、HRB400钢筋。

2现场检测

2.1工程情况调查

经调查有关单位，该车库顶板上共计堆放两次施工填土，第一次在2012年年底，堆放1.2m厚施工填土，第二次在2013年4月初，又在此填土上方堆放1.5m～1.8m厚施工填土，两次共计堆放施工填土高度为2.7m～3.0m。原设计种植土高度为1.9m，实际填土高度超出设计高度最大为1.1m。

2.2地下车库柱、梁、板受损检测

现场对该建筑地下车库受损框架柱、框架梁进行勘察检测，勘察检测结果如下：

（1）框架柱：（A-36）×（A-R）柱和（A-37）×（A-R）柱的根部被压溃，钢筋压弯屈服，现场检测发现，柱根部浇筑大量的水泥砂浆，未见混凝土骨料。

（2）框架梁：（A-35）～（A-36）×（A-R）梁、（A-36）～（A-37）×（A-R）梁、（A-S）～（A-R）×（A-36）梁、（A-R）～（A-Q）×（A-36）梁端部出现斜裂缝，裂缝为通透裂缝，最大宽度为0.61mm。

（3）车库顶板：（A-35）～（A-36）×（A-R）～（A-Q）板、（A-35）～（A-36）×（A-S）～（A-R）板、（A-36）～（A-37）×（A-S）～（A-R）板底部出现裂缝，该裂缝与梁端裂缝相连，最大宽度为0.22mm。

3受损分析

（1）框架柱：从上述勘察检测分析，车库柱压溃原因主要有以下两点：

1）该工程受损框架柱上部车库顶板堆放施工填土超出原设计要求填土的厚度，框架柱承受的荷载增大;

2）该工程框架柱根部混凝土存在施工质量问题，混凝土无粗骨料，导致框架柱承载力降低。

（2）框架梁：框架梁与框架柱为整体浇筑，框架柱根部压溃后下沉，导致框架梁端部出现裂缝，从上述裂缝部位形态、走向等分析，该裂缝为梁端剪切缝，属于结构性裂缝。

（3）车库顶板：车库顶板与框架梁、框架柱为整体浇筑，框架柱根部压溃后下沉，导致板底出现裂缝，板底裂缝与梁侧裂缝相连，为框架柱下沉引起的，属于结构性裂缝。

4加固方案设计

该工程框架柱根部混凝土压溃、钢筋变形、框架梁、楼板开裂均属于结构性破坏，需进行加固处理。本工程对框架柱、框架梁采用外包型钢加固法，楼板采用粘贴碳纤维布加固法。

4.1加固处理前准备工作

（1）加固施工前，应卸掉所加固柱所属楼板从属面上荷载。

（2）卸荷后，对框架柱进行顶升至原高度，并按要求设置竖向支撑。

4.2方案设计

（1）框架柱：顶升后，对存在缺陷部位混凝土进行剔除，对柱纵向弯曲变形的钢筋进行等强替换，采用焊接方法连接（焊接长度：单面10d，双面5d，d为钢筋直径）;替换后支模浇筑高强无收缩灌浆料，待强度达40MPa及以上，采用外包角钢对框架柱进行加固处理，加固示意图见如图1。

（2）框架梁：顶升后，对开裂的框架梁采用外包型钢方法进行加固处理，加固示意图见附图2。

（2）楼板：顶升后，对开裂的楼板采用粘贴碳纤维布方法进行加固处理，加固示意图见附图3。

5结论

本文通过一个工程实例介绍了框架结构框架柱、框架梁、楼板的检测鉴定方法及加固设计方案，给出结论如下：该工程受损框架柱上部车库顶板堆放施工填土超出原设计要求填土的厚度，框架柱承受的荷载增大;该工程框架柱根部混凝土存在施工质量问题，混凝土无粗骨料，导致框架柱承载力降低。通过对该结构墙体裂缝形态、走势分析，给出该裂缝为地基基础不均匀沉降引起的。合理的加固方法可以提高建筑物承载能力，延伸建筑物的使用寿命。

参考文献：

[1]袁海军，姜红.建筑结构检测鉴定与加固手册[M].北京：中国建筑工业出版社.

（作者单位：辽宁省建设科学研究院有限责任公司）