狭小受限空间的框架梁截面增大施工技术

谢伟光 李孝美

宁波市建设集团股份有限公司 浙江 宁波 315000

房建工程施工中，往往会遇到因建筑功能改变需要对结构进行加固的情况。增大截面法作为一种加固方法，是通过在梁体下部补强钢筋和混凝土来达到加大构件截面刚度、提高构件承载能力的目的。

以框架梁为例，截面增大法传统的支模方法采用扣件式钢管模板支撑体系，需要在增大截面梁侧设置高度超过浇筑完成面的三角形模板灌浆料斗，不但灌料施工需要登高操作，存在一定的安全隐患，而且受限于板底狭小的操作空间，造成新增截面与原结构面结合不严密，出现错台现象，混凝土外观质量得不到保证。再者，灌浆完成还需将漏斗部分浆料凿除后再进行修补，成本较高。为此，提出一种新方法，即借助连通器的原理，在增大截面梁的侧模和楼板上开孔，设置PVC管及弯头组成连通器，楼板上口设置漏斗，通过调节板面连通漏斗高度来增大灌浆液压力，实现灌浆施工[1-3]。

1 背景工程

某业务用房工程位于宁波市北仑区，北邻九峰西路，东邻规划道路，总建筑面积17 892 m2，地下1层，地上15层，现浇钢筋混凝土框剪结构，结构设计使用年限为50 a。主体结构结顶后，业主对局部楼层的使用功能进行了变更，故需要对原结构进行加固，涉及11—13层共47根梁，截面为250 mm×500 mm、250 mm×600 mm，300 mm×700 mm、350 mm×700 mm的框架梁截面高度需增大50～200 mm，采用C35无收缩自流平灌浆料。

2 工艺特点

1）通过调节板面连通漏斗的高度来实现灌浆施工，能有效解决新旧混凝土交接面缝隙不严密的问题，表面观感质量较好，施工质量有保证。

2）灌浆施工时作业人员位于楼板面上，操作难度小，减少了受限空间下灌浆施工的安全隐患。

3）工艺原理简单，构造简便，用材易加工，施工操作快捷，能大幅节省工期。

4）投入的成本较低。

5）适用于狭小受限空间下的梁、柱、板、墙等混凝土构件的加固。

3 工艺原理

狭小受限空间的框架梁截面增大施工工艺采用连通器的原理，在增大截面梁的侧模和楼板特定位置开孔，孔径50 mm。在侧模开孔处和楼板开孔处分别设置水平和竖向的φ50 mm的PVC管，两者通过弯头连接，再在楼板上口的PVC管顶设置漏斗，形成用于灌浆的连通器，通过漏斗的高度来调节灌浆液的压力，保证加固部位混凝土的密实度。工艺原理如图1所示。

图1 框架梁截面增大法工艺原理

4 施工操作要点

4.1 基层处理及剥出原梁箍筋

1）为保证新老混凝土黏结牢固，需要对原结构结合面（即梁底）进行分层凿毛处理，凿毛率一般不得小于90%，结合面不平度应大于等于6 mm，同时需要涂刷界面剂。

2）梁侧面原箍筋保护层应剥离，将露出的箍筋与新增箍筋焊接。具体操作方法为：先用测量工具放出100 mm高度线，用手提式切割机控制好切割深度，沿100 mm高度线切割。再用小电钻沿切割线凿出梁侧100 mm高度内的箍筋保护层混凝土。

4.2 化学植筋

植筋施工分为钻孔、清孔、验孔、灌胶、植筋及固化等工序，主要是梁纵向受力钢筋植筋。钻孔时严格按照图纸要求的间距进行施工。钻孔采用冲击钻，成孔直径为钢筋直径加上4～8 mm，钻孔深度22d，d为钢筋直径。清孔时先用特定毛刷刷出孔内大部分灰尘、碎屑，再用自动压缩空气或手动立式吹风排气筒轻轻清除孔内粉尘，或使用蘸有少量工业丙酮的白色棉纱轻轻擦拭孔壁。清孔完成后对孔深及孔径进行验收，合格后开始灌胶植筋。植筋施工要选用国家认可的结构胶，控制植筋施工时的可操作温度和时间，保证灌胶密实。植筋后要在常温下静置固化养护24 h，之后方可进行现场拉拔试验，符合规范要求后才能进入下道工序。

4.3 钢筋绑扎及箍筋焊接

待植筋固化后开始钢筋安装施工。钢筋绑扎必须长短错开搭接施工，梁侧边箍筋焊接时必须由专业电焊工进行焊接，焊渣清理干净。焊接过程中新加箍筋必须焊接在原有箍筋的左右两侧，不得为了焊接方便进行叠加焊接而影响保护层的厚度，确保焊接质量，如图2所示。

图2 箍筋焊接

4.4 模板安装（灌浆料斗安装）

按照框架梁截面加大专项施工方案的要求进行模板安装，搭设材料如模板、方木、横楞等的截面尺寸和间距严格按专项施工方案要求配置，确保支模系统受力合理，强度、刚度和稳定性符合要求。

每隔2 m在模板侧边及楼板面相应位置开孔，孔径50 mm，如图3所示。采用成品的φ50 mm的PVC管与弯头连通，如图4所示。在伸出楼板面的PVC管顶端设置可调节的连通漏斗，形成用于灌浆的连通器，如图5所示，并对接缝进行处理。

图3 梁侧模板及楼板开孔

图4 PVC管及弯头连通器

图5 板面可调连通漏斗

4.5 无收缩自流平灌浆及封堵灌浆孔、养护

1）严把材料质量关，使用的各种材料必须符合设计及国家有关规范标准要求。

2）在灌浆之前，检查模板支撑的稳定性、模板接缝以及模板料斗连接处是否密合。

3）灌浆料应依照产品说明书中的规定和配比拌制，拌和时分2次加水，第1次加入总量2/3的水，拌和3 min，再将剩余的1/3水缓缓倒入拌和，采用机械拌和，确保浆料搅拌均匀。搅拌量根据用量多少确定，确保在40 min内使用完毕。

4）灌浆施工中，通过调节板面漏斗高度保证灌浆液的压力，保证加固部位混凝土的密实度。

5）灌浆必须连续进行，不得间断。

6）在灌浆料完毕后12 h内做好混凝土的保湿养护工作。

7）拆模须在混凝土达到一定强度后方可进行，灌浆施工后的成形效果如图6所示。

图6 拆模后梁成形效果图

5 质量控制要点

5.1 框架梁一般项目质量标准

各分项工程，如模板安装允许偏差、钢筋安装允许偏差、现浇结构尺寸允许偏差均严于混凝土结构工程、建筑结构加固工程对应的施工质量验收标准。对于外观质量方面，连接部位不准许出现混凝土缺陷以及连接钢筋、后置锚固件松动现象。

5.2 质量控制要求

1）所有进场材料必须三证齐全，进场后要及时进行验收和抽样复检，未经验收或验收不合格的禁止应用到工程中去。

2）严把过程控制关，使施工过程处于受控状态，严格遵守上下道工序交接制度。

3）加强技术资料的管理，保证施工过程中检查验收资料的及时性、真实性，能正确反映工程的实际质量情况。

4）为保证新老混凝土的咬接力，混凝土表面必须清理干净且保持湿润，原基层要进行凿毛处理，凿毛质量直接关系到框架梁加固质量，要严格控制。

5）灌浆施工后要重点检查新老结合面处是否黏结密实。

6 结语

经在某业务用房工程中的应用，该工艺减少了用工量，节省了模板及混凝土的用量，灌浆后无需人工凿除修补，无混凝土废渣产生，浇筑完成后的框架梁新老混凝土结合严密、观感质量好。经测算，与传统模板灌浆料斗施工相比，施工成本按每10个灌浆料斗计算，可节省成本约800元。本工程施工经验值得类似工程参考。