某辦公樓加固改造工程設計與施工

李太勝

1 工程概況

中國人民大學附屬中學辦公樓為3層磚混結(jié)構，由北京市建筑設計公司于1952年設計，建筑面積為1 816 m2，在1976年唐山大地震后進行過結(jié)構加固。該樓1層外墻厚為490 mm，內(nèi)墻厚為370 mm;2，3層外墻厚為370 mm，內(nèi)墻厚為240 mm。磚砌條形基礎，木結(jié)構屋架。為延續(xù)建筑的使用功能，使舊的建筑煥發(fā)新的生命并確保結(jié)構安全，對辦公樓重新進行結(jié)構加固和建筑裝飾。

2 結(jié)構加固設計技術

2． 1 結(jié)構鑒定

加固設計前須對擬改造房屋進行結(jié)構安全性鑒定，主要依據(jù)GB 50292民用建筑可靠性鑒定標準，GB/T 50315砌體工程現(xiàn)場檢測技術標準，GB/T 50344建筑結(jié)構檢測技術標準，JGJ 125危險房屋鑒定標準等進行檢測和鑒定，并出具鑒定報告。

2． 2 加固設計

1)基礎加固:本工程基礎為大放腳條形基礎，加固墻體時同步對基礎進行加固，包括基礎墊層、放腳斷面及與墻體鋼筋網(wǎng)片的銜接等。采用加大放腳斷面法進行加固，C20噴射混凝土，設置兩道化學錨栓加強混凝土與磚砌體的粘結(jié)。

圖1 洞口處加固設計圖

2)內(nèi)縱墻加固:采用鋼筋網(wǎng)C20噴射混凝土夾板墻加固法，單邊加固厚度50 mm，鋼筋網(wǎng)片φ8@200，洞口處及托梁處加固作法見圖1，圖2。

3)混凝土梁加固:抗彎采用粘鋼板加固，抗剪采用粘碳纖維布U形箍加固，見圖3。

4)樓板加固:板底粘貼碳纖維布加固，板面采用鋼板網(wǎng)細石混凝土加固，見圖4。

3 結(jié)構加固施工技術

3． 1 粘貼碳纖維片材加固技術要點

1)定位放線。認真閱讀設計施工圖，結(jié)合現(xiàn)場，彈出要加固部位的纖維位置線，為便于混凝土基層處理，每邊位置線應適當放大2 cm～3 cm。

圖2 托梁拆墻設計圖

圖3 典型梁加固圖

圖4 樓板加固大樣圖

2)結(jié)構表面處理。對被加固構件表面的浮渣、裝飾層及剝落、疏松、腐蝕等劣化混凝土予以清除;對于不平的地方，首先由人工剔鑿處理，然后用修復材料對其凹凸不平處進行修復;嚴重不平的地方，應分多次修補。按設計要求，對存在的裂縫進行灌縫或封縫處理。

用電動工具將被粘貼混凝土表面打磨平整，去除表面浮漿、油污等雜質(zhì)，打磨1 mm～2 mm，直至完全露出新的混凝土面。對轉(zhuǎn)角粘貼處進行倒角處理，并呈圓弧狀，圓弧半徑不應小于20 mm。將打磨過的構件表面，用無油壓縮空氣吹除粉塵，并保持表面清凈。

3)涂刷底層樹脂。采用人工或機械攪拌方法，將樹脂各組分分別攪拌均勻，使各組分無沉淀現(xiàn)象。按照一定的比例，將兩種樹脂混合在一起并加以攪拌。用滾筒將底層樹脂均勻抹于清潔的混凝土表面，不要漏刷，也不能太多。

4)找平處理。在底層樹脂表面指觸干燥時，就可以對基層進行找平處理。混凝土表面凹陷處用找平材料填補平整，且不應有棱角。轉(zhuǎn)角處應用找平材料修復為光滑的圓弧，半徑不小于20 mm。待找平材料表面指觸干燥時即可進行下一步工序施工。

5)浸漬樹脂的配制與碳纖維的粘貼。按設計尺寸裁剪好碳纖維布，將浸漬樹脂液均勻地涂抹于所要粘貼的部位，用滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，并使浸漬充分浸透碳纖維布。重復上述步驟可以粘貼多層碳纖維布，在最后一層碳纖維布表面均勻涂抹一層浸漬樹脂。

6)養(yǎng)護、檢驗。在樹脂固化期間，應避免對碳纖維片材的擾動。在特殊環(huán)境下的結(jié)構采用碳纖維片材加固修復混凝土結(jié)構時，應對碳纖維加固系統(tǒng)采取必要的保護措施。

3． 2 粘鋼加固施工技術

1)粘貼面處理。混凝土面應鑿除粉飾層、油垢、污物，然后用角磨機打磨除去1 mm～2 mm厚表層，較大凹陷處用找平膠修補平整，打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵，最后用棉布蘸丙酮拭凈表面，待粘貼面完全干燥后備用。

鋼板粘貼面應用角磨機進行粗糙、除銹處理，直至打磨出現(xiàn)光澤，使用前若潔凈僅用干布擦拭即可。否則可用棉布蘸丙酮拭凈表面，待完全干燥后備用。

2)加壓固定及卸荷系統(tǒng)準備。加固構件所承受的活荷載如人員、辦公機具宜暫時移去，并盡量減小施工臨時荷載。加壓固定宜采用千斤頂、墊板、頂桿所組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能產(chǎn)生較大壓力，而且加壓固定的同時卸去了部分加固構件承擔的荷載，能更好的使后粘鋼板與原構件協(xié)同受力，加固效果最好，施工效率較高。

3)膠粘劑配制。建筑結(jié)構膠為A，B兩組分，取潔凈容器和稱重衡器按說明書配合比混合，并用攪拌器攪拌約5 min～10 min至色澤均勻為止。

4)涂膠和粘貼。膠粘劑配制好后，用膩刀涂抹在已處理好鋼板面上(或混凝土表面)，膠斷面宜呈三角形，中間厚3 mm左右，邊緣厚1 mm左右，然后將鋼板粘貼在混凝土表面，用準備好的固定加壓系統(tǒng)固定，適當加壓，以膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。

5)檢驗。檢驗時可用小錘輕擊粘貼鋼板，從音響判斷粘貼效果，也可采用超聲儀檢測。若錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于90%，非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于70%，應剝離鋼板，重新粘貼。

對重要構件也可采用載荷檢驗，一般采用分級加載至正常荷載的標準值，檢測結(jié)果較直觀、可靠，但費用較高，耗時也較長。

6)防腐保護。加固后鋼板宜采用20 mm厚M15水泥砂漿抹面保護，也可采用涂防銹漆保護，以避免鋼材的腐蝕。

3． 3 噴射混凝土施工技術要點

3．3．1 材料要求

噴射混凝土所使用的原材料必須符合設計和規(guī)范要求，應優(yōu)先采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，強度等級應不低于32．5;細骨料應采用堅硬耐久性好的中粗砂，細度模數(shù)不宜小于2．5，砂子含水率宜控制在5%～7%;粗骨料應采用堅硬耐久性好的卵石或碎石，粒徑不應大于12 mm。

3．3．2 加固砌體結(jié)構構件的表面處理

清除砌體結(jié)構表面裝飾層，并對受侵蝕砌體或疏松灰縫進行處理，灰縫的處理深度宜為10 mm;當結(jié)構加固部位的配筋有銹蝕現(xiàn)象時，鋼筋表面應除銹。

3．3．3 其他技術要點

噴射混凝土前支設邊框模板，邊框模板要安裝牢固;在大面積加固時設置噴射厚度標志其間距宜為1 000 mm～1 500 mm。噴射混凝土前對空壓機噴射機進行試運轉(zhuǎn)，經(jīng)檢驗運轉(zhuǎn)正常后應對混凝土拌合料輸送管道進行送風試驗，對水管進行通水試驗，不得出現(xiàn)漏風、漏水情況。在噴射作業(yè)前檢查結(jié)構加固配筋與錨固件的連接是否牢固可靠。噴射作業(yè)應按施工技術方案要求分片、分段進行，且按先側(cè)面、后頂面的噴射順序自下而上施工。

4 結(jié)語

房屋加固改造有其自身特點，某些方面施工難度、技術含量還高過新建房屋施工。通過結(jié)構加固改造和建筑裝修和電氣、設備的更新改造，古老的建筑物以內(nèi)實外美的形象又擔負起了新的歷史使命，開始了新的征程。

［1］ CECS 25∶90，混凝土結(jié)構加固技術規(guī)范［S］．

［2］ GB 50376-2006，混凝土結(jié)構加固設計規(guī)范［S］．

［3］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標準［S］．

［4］ 唐業(yè)清．建筑物改造與病害處理［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000．