芻議鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、<p>　　芻議鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與應(yīng)用</p><p>　　摘 要：本文結(jié)合工作實(shí)踐，針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土 加固設(shè)計(jì) 要點(diǎn) 應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2、 </p><p>　　(1)在抗震設(shè)防地區(qū)，加固設(shè)計(jì)方案除保障結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足承載力要求外，還需保證足夠的抗震能力，不應(yīng)出現(xiàn)因局部加強(qiáng)致使構(gòu)件剛度突變，形成新的薄弱部位對(duì)抗震不利，加固后結(jié)構(gòu)剛度的增大也要注意到導(dǎo)致地震效應(yīng)相應(yīng)增大帶來的不利影響。所以結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)滿足抗震要求，提高和強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的整體性和延性。 </p><p>　　(2)結(jié)構(gòu)損壞是因地基不均勻沉降、振動(dòng)、高溫、腐蝕等原因造成

3、的，加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施予以消除，同時(shí)還應(yīng)防范和避免不利因素對(duì)結(jié)構(gòu)加固改造后的繼續(xù)影響，避免再次加固。 </p><p>　　(3)除必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和對(duì)承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算外，加固設(shè)計(jì)還要求構(gòu)造合理連接可靠；方案應(yīng)便于施工、安全可靠、切實(shí)可行；加固施工時(shí)一般已施加荷載構(gòu)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(shè)置臨時(shí)支撐、進(jìn)行卸載處理等措施。 </p>

4、<p>　　(4)對(duì)原結(jié)構(gòu)損壞不嚴(yán)重，且通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確實(shí)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(jié)構(gòu)用途的方法處理。如：上部結(jié)構(gòu)由鋼混結(jié)構(gòu)改為輕鋼結(jié)構(gòu)，隔墻改用輕質(zhì)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(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計(jì)應(yīng)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(jié)構(gòu)上有大跨度和大空間的井字樓蓋和局部截面高度達(dá) 2.4m 的框架梁，主體結(jié)構(gòu)四層，采用框架結(jié)構(gòu)形式。在進(jìn)行建筑屋面部（17.30m）標(biāo)高的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工時(shí)，由于腳手架支撐體系失穩(wěn)導(dǎo)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(dǎo)致報(bào)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(jìn)行模板支撐施工時(shí)未嚴(yán)格按照經(jīng)專家論證的專項(xiàng)施工方案實(shí)施。 </p><p>　　(1)支撐排架立桿、橫桿間距和步間距不能滿足設(shè)計(jì)和方案的要求，未按要求設(shè)置縱橫向掃地

7、桿，未設(shè)置剪刀撐。 </p><p>　　(2)局部支撐桿件落在未到齡期的懸挑構(gòu)件上，未對(duì)懸挑構(gòu)件承受施工荷載的能力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，且懸挑構(gòu)件下部未按要求采取相應(yīng)加固支撐措施。 </p><p>　　2.3導(dǎo)致的主要質(zhì)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(jié)在一塊；同時(shí)由于四樓少數(shù)柱頭局部混凝土保護(hù)層部位混凝土受拉而引起脫落

8、及出現(xiàn)細(xì)微裂紋。 </p><p>　　(2)四樓部分柱裸露鋼筋由于倒塌外力對(duì)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(tái)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(duì)其的撞擊后產(chǎn)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(shí)將該梁板砸壞。鑒于以上問題，專家一致認(rèn)為該觀眾廳部分梁、柱、裸露鋼筋受損比較嚴(yán)重，若不修復(fù)將不能保證觀眾廳建成后正常使用，必須對(duì)受損部分進(jìn)行加固處理。 </p><p>　　2.4加固方法選擇和方案設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)對(duì)各種加固方法的綜合比較，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，針對(duì)存在的質(zhì)量問題，進(jìn)行定性分析的同時(shí)，委

10、托具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)混凝土構(gòu)件、鋼筋等受損部位進(jìn)行檢測(cè)，定量鑒定判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷情況，并根據(jù)檢測(cè)、分析、鑒定的結(jié)果，選擇經(jīng)濟(jì)合理的修復(fù)（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(jié)構(gòu)經(jīng)檢測(cè)單位對(duì)混凝土柱進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)構(gòu)整體性基本完好，混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求；但也存在兩個(gè)方面的缺陷：①觀眾廳坍塌事故發(fā)生時(shí)，未振搗的

11、松散混凝土撒落在柱頭周邊并凝結(jié)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(hù)層混凝土因撞擊受拉出現(xiàn)脫落及細(xì)微裂紋現(xiàn)象。針對(duì)存在的混凝土缺陷，采用以下的修復(fù)方法：(1)將撒落的松散混凝土鑿除，直至到原密實(shí)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(xì)微裂紋現(xiàn)象；應(yīng)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(yīng)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?；炷凌彸蓛艉螅瑧?yīng)與上部柱子混凝土同時(shí)澆搗施工。 （3）為了保證混凝土澆搗質(zhì)量，新舊混凝土面可靠結(jié)合，四樓梁、柱接頭應(yīng)鑿毛處理、松散混凝土殘?jiān)鼞?yīng)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(yīng)從混凝土外皮向內(nèi)鑿除 10cm 以上。 </p><p>　　2.4.1.2 懸臂梁、板混凝土結(jié)構(gòu) </p><p>　?。?）四層懸臂梁、板混凝土結(jié)構(gòu)為事故發(fā)

13、生時(shí)破壞，懸臂部分與主體結(jié)構(gòu)交接部位發(fā)生嚴(yán)重?cái)嗔?，?duì)此采用清除原有已破壞的混凝土結(jié)構(gòu)，重新施工懸臂部分的加固處理方法?；炷两Y(jié)合面的處理：新老混凝土結(jié)合面正處在懸臂梁根部，為確保該處混凝土結(jié)合良好，首先將新老混凝土結(jié)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(jié)合部，并在結(jié)合部涂刷界面劑，混凝土使用比原設(shè)計(jì)高一標(biāo)號(hào)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(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)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(jīng)驗(yàn)算如按原設(shè)計(jì)方案施工難以保證該處的抗剪能力，對(duì)此必須在原有基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)，采取相應(yīng)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(duì)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(jí)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(jīng)計(jì)算抗剪設(shè)計(jì)值</p><p>　?。?）三層 KL6（3- J 交 3- 6～3- 7）部位由于倒塌時(shí)的外力對(duì)該梁撞擊后產(chǎn)生寬度 0.5mm、深 300mm 裂縫。經(jīng)檢測(cè)與觀測(cè)，從倒塌事故發(fā)生到確定加固方案時(shí)的5個(gè)多月時(shí)間里，裂縫一直無發(fā)展擴(kuò)大，同時(shí)該處混凝土強(qiáng)度也達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并通過對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，表明此處結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，梁的承載能力基本

16、能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和使用功能要求。鑒于此，為了確保結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性的同時(shí)盡量加快施工進(jìn)度、節(jié)約加固成本、減少加固工作對(duì)今后使用的影響，決定采取粘鋼加固法，同時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行封閉灌膠處理。 </p><p>　?。?）由于屋面結(jié)構(gòu)坍塌時(shí)，將二層原觀眾席 KL25、L9梁嚴(yán)重砸傷，經(jīng)檢測(cè)和驗(yàn)算復(fù)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(jié)構(gòu)安全，并通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較，決定對(duì)該處采用全部拆除后重新施工。

17、</p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　總之,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段對(duì)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性起著至關(guān)重要的作用，加固工作做到位會(huì)提升建筑的安全系數(shù)，對(duì)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(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 萬墨林,韓繼云.混