芻議鋼筋混凝土結構加固設計與應用

1、<p>　　芻議鋼筋混凝土結構加固設計與應用</p><p>　　摘 要：本文結合工作實踐，針對鋼筋混凝土結構加固設計要點和實際應用進行了分析與探討。 </p><p>　　關鍵詞：鋼筋混凝土 加固設計 要點 應用 </p><p>　　中圖分類號：TU37 文獻標識碼： A </p><p>　　1、鋼筋混凝土結構建筑加固設計要點

2、 </p><p>　　(1)在抗震設防地區(qū)，加固設計方案除保障結構或構件滿足承載力要求外，還需保證足夠的抗震能力，不應出現(xiàn)因局部加強致使構件剛度突變，形成新的薄弱部位對抗震不利，加固后結構剛度的增大也要注意到導致地震效應相應增大帶來的不利影響。所以結構加固設計應滿足抗震要求，提高和強化結構的整體性和延性。 </p><p>　　(2)結構損壞是因地基不均勻沉降、振動、高溫、腐蝕等原因造成

3、的，加固設計時應采取措施予以消除，同時還應防范和避免不利因素對結構加固改造后的繼續(xù)影響，避免再次加固。 </p><p>　　(3)除必須對結構進行分析和對承載力進行復核驗算外，加固設計還要求構造合理連接可靠；方案應便于施工、安全可靠、切實可行；加固施工時一般已施加荷載構件處于受力狀態(tài)下，必須考慮加固過程中傳力體系穩(wěn)定、安全、有效，避免發(fā)生安全事故，可采取設置臨時支撐、進行卸載處理等措施。 </p>

4、<p>　　(4)對原結構損壞不嚴重，且通過技術經濟比較確實不合理或加固施工確有困難，可考慮采用減少、限制使用荷載或改變結構用途的方法處理。如：上部結構由鋼混結構改為輕鋼結構，隔墻改用輕質材料；改變房間使用功能，限制樓層的使用荷載等。 </p><p>　　2、鋼筋混凝土結構建筑加固設計應用 </p><p><b>　　2.1 工程概況 </b><

5、/p><p>　　某建筑大樓總用地面積約73200m2，東西長250m，南北長306m，其中地上約61860m2，地下約9450m2，建筑總高度95.20m，地上19層，地下1層。由于建筑主要功能為辦公用房，結構上有大跨度和大空間的井字樓蓋和局部截面高度達 2.4m 的框架梁，主體結構四層，采用框架結構形式。在進行建筑屋面部（17.30m）標高的混凝土結構澆筑施工時，由于腳手架支撐體系失穩(wěn)導致屋面部位整體坍塌。 &l

6、t;/p><p><b>　　2.2原因分析 </b></p><p>　　從現(xiàn)場的情況來看，導致報告廳屋面部位整體坍塌的直接原因是模板支撐體系的失穩(wěn)。模板支撐體系失穩(wěn)是由于施工單位在進行模板支撐施工時未嚴格按照經專家論證的專項施工方案實施。 </p><p>　　(1)支撐排架立桿、橫桿間距和步間距不能滿足設計和方案的要求，未按要求設置縱橫向掃地

7、桿，未設置剪刀撐。 </p><p>　　(2)局部支撐桿件落在未到齡期的懸挑構件上，未對懸挑構件承受施工荷載的能力進行復核驗算，且懸挑構件下部未按要求采取相應加固支撐措施。 </p><p>　　2.3導致的主要質量問題 </p><p>　　由于倒塌，周邊未振搗的松散混凝土散落在四樓柱頭上并凝結在一塊；同時由于四樓少數(shù)柱頭局部混凝土保護層部位混凝土受拉而引起脫落

8、及出現(xiàn)細微裂紋。 </p><p>　　(2)四樓部分柱裸露鋼筋由于倒塌外力對裸露鋼筋的沖擊后而被壓彎，最大壓彎有90°，部分螺紋鋼筋受損。 </p><p>　　(3)四層一懸臂陽臺在倒塌外力的沖擊作用下，懸挑梁的根部斷裂。 </p><p>　　(4)三層部分梁由于倒塌外力對其的撞擊后產生裂縫，裂縫最寬處為0.5mm，最深處為300mm。 </p

9、><p>　?。?）二層 KL25、L9，屋面倒塌時將該梁板砸壞。鑒于以上問題，專家一致認為該觀眾廳部分梁、柱、裸露鋼筋受損比較嚴重，若不修復將不能保證觀眾廳建成后正常使用，必須對受損部分進行加固處理。 </p><p>　　2.4加固方法選擇和方案設計 </p><p>　　根據(jù)對各種加固方法的綜合比較，結合本工程的實際情況，針對存在的質量問題，進行定性分析的同時，委

10、托具有相應資質的檢測單位對混凝土構件、鋼筋等受損部位進行檢測，定量鑒定判斷結構構件的損傷情況，并根據(jù)檢測、分析、鑒定的結果，選擇經濟合理的修復（加固）方法。 </p><p>　　2.4.1 混凝土工程 </p><p>　　2.4.1.1 四樓柱頭混凝土結構經檢測單位對混凝土柱進行檢測，其結構整體性基本完好，混凝土強度符合設計要求；但也存在兩個方面的缺陷：①觀眾廳坍塌事故發(fā)生時，未振搗的

11、松散混凝土撒落在柱頭周邊并凝結成塊，影響柱頭混凝土的咬藕力；②少數(shù)柱頭局部鋼筋保護層混凝土因撞擊受拉出現(xiàn)脫落及細微裂紋現(xiàn)象。針對存在的混凝土缺陷，采用以下的修復方法：(1)將撒落的松散混凝土鑿除，直至到原密實的混凝土后，用清水沖洗干凈。 </p><p>　　(2)混凝土出現(xiàn)脫落及細微裂紋現(xiàn)象；應用扁嘴鑿將脫落及開裂部位混凝土鑿除，如果剝落位置在鋼筋中線位置，應將鋼筋周邊混凝土全部鑿除，以滿足混凝土與鋼筋之間的握

12、裹力要求。混凝土鑿除干凈后，應與上部柱子混凝土同時澆搗施工。 （3）為了保證混凝土澆搗質量，新舊混凝土面可靠結合，四樓梁、柱接頭應鑿毛處理、松散混凝土殘渣應清理干凈，并在處理面增刷界面劑；部分位置為了避免出現(xiàn)分層現(xiàn)象，該處鑿除范圍應從混凝土外皮向內鑿除 10cm 以上。 </p><p>　　2.4.1.2 懸臂梁、板混凝土結構 </p><p>　?。?）四層懸臂梁、板混凝土結構為事故發(fā)

13、生時破壞，懸臂部分與主體結構交接部位發(fā)生嚴重斷裂，對此采用清除原有已破壞的混凝土結構，重新施工懸臂部分的加固處理方法。混凝土結合面的處理：新老混凝土結合面正處在懸臂梁根部，為確保該處混凝土結合良好，首先將新老混凝土結合面處的老混凝土面鑿毛，并按10cm 間距水平鑿出10cm寬，5cm 深的凹槽以增大新老混凝土之間的咬合力；澆搗前用清水沖洗干凈混凝土結合部，并在結合部涂刷界面劑，混凝土使用比原設計高一標號的微膨脹混凝土。確保懸臂梁在梁根部

14、的抗剪性能：由于新澆筑混凝土懸臂結構與主體結構間存在施工縫，且施工縫位于懸挑梁的根部，是剪力最大的不利位置。經驗算如按原設計方案施工難以保證該處的抗剪能力，對此必須在原有基礎上重新設計，采取相應的提高該部位抗剪能力的有效措施。一是增加懸臂梁的截面尺寸；二是加大縱向受力鋼筋，對已拆除的懸臂梁 KL26、L16 的上排鋼筋、下排鋼筋下部各植入4根直徑25的螺紋三級鋼鋼筋，如圖1、圖2 所示；三是加密懸臂梁箍筋特別是根部箍筋，間距修改為 Φ8

15、@100/140。通過上述措施，可有效增大懸臂梁在梁根部抗剪性能，經計算抗剪設計值</p><p>　?。?）三層 KL6（3- J 交 3- 6～3- 7）部位由于倒塌時的外力對該梁撞擊后產生寬度 0.5mm、深 300mm 裂縫。經檢測與觀測，從倒塌事故發(fā)生到確定加固方案時的5個多月時間里，裂縫一直無發(fā)展擴大，同時該處混凝土強度也達到設計要求，并通過對原設計進行計算復核，表明此處結構比較穩(wěn)定，梁的承載能力基本

16、能夠滿足設計強度和使用功能要求。鑒于此，為了確保結構承載能力和耐久性的同時盡量加快施工進度、節(jié)約加固成本、減少加固工作對今后使用的影響，決定采取粘鋼加固法，同時對裂縫進行封閉灌膠處理。 </p><p>　?。?）由于屋面結構坍塌時，將二層原觀眾席 KL25、L9梁嚴重砸傷，經檢測和驗算復核，該處已不能滿足正常的使用要求，考慮到該處并不影響上部結構安全，并通過經濟技術綜合比較，決定對該處采用全部拆除后重新施工。

17、</p><p><b>　　結語 </b></p><p>　　總之,結構設計階段對結構經濟性起著至關重要的作用，加固工作做到位會提升建筑的安全系數(shù)，對物主的生命有一定保障。更利于建筑業(yè)的長久發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 萬墨林,韓繼云.混