加大截面法加固高層建筑框架梁柱施工探討

【摘 要】在高層建筑框架結構中，鋼筋混凝土柱是其重要的組成部分，鋼筋混凝土柱的穩定程度的高低，決定了高層建筑框架結構整體質量的優劣，因此，要注意采用合理的手段對其進行有效的加固，而加大截面法就是最有效的方法之一。本文就以某高層建筑實例來對加大截面法在高層建筑施工中的應用以及對加大截面法加固高層建筑框架梁柱施工進行了簡要的探究，僅供參考。

【關鍵詞】加大截面法；加固；高層建筑；梁柱施工

在高層建筑施工中，對鋼筋混凝土梁柱進行加工的方法一般為加大截面法，這樣方法的應用可以使得梁柱的承重能力大大的提高，而且對梁柱的側向剛度也具有一定的提升作用，在目前的高層建筑框架梁柱施工中采用加大截面法，相比于其他的加固方法來說，加大截面法更具有優勢，其不但能夠有效加強梁柱的牢固度，而且能夠提高耐高溫的性能，在目前的高層建筑框架梁柱施工中具有廣泛的應用價值。

1.工程實例

某高層建筑物工程為地下兩層、地上二十九層的鋼筋混凝土剪力墻結構高層商務樓，建筑物高度為87.522mo剪力墻抗震等級為二級。施工中發現混凝土強度低、鋼筋移位等質量問題，主要有以下幾點：（1）原設計混凝土強度等級為C40，用回彈取芯等方法對框架梁柱約1600個構件的混凝土強度進行了檢測，僅有約40%滿足設計要求。（2）柱軸線普遍偏差大，有55根柱軸線偏差大于50mm。（3）柱垂直度偏差大，表現為柱單層垂直度和全高垂直度偏差普遍超過規范要求，且上下錯位，全高垂直度最大偏差達160mm。

1.1加固方案的選擇

在本工程中，可以看出混凝土結構的構件在承重能力上略有不足，而且混凝土柱也沒有保持垂直的狀態，不利于保持結構的整體安全。由于這兩方面因素的影響，使得建筑結構的安全性得不到有效的保障，為了解決這兩種問題，就要采用加大截面法，對兩者兩種影響因素進行具體的分析，從而使得問題能夠得到良好的解決。但是加大截面法也具有一定的不足，就是其施工的周期較長，而且在使用空間上會造成一定的損失，但是，這種方法仍然不可忽略，其所具有的價值還是還是要遠遠大于其所具有的缺陷。

1.1.1梁加固

加大梁截面，主要有3種形式：①截面加高；②截面加寬；③截面加高且加寬。

根據受彎構件正截面計算公式，通過加高梁截面可以大幅提高抗彎承載力，是較為經濟的方法，但截面加高影響了樓層的凈空，因此，對截面高度較大的梁采用加寬截面的方法，對荷載較大或混凝士強度很低的梁，則采用同時加寬加高的方法加固。

1.1.2柱加固

柱加固的原因為：①混凝土強度低，柱軸壓比超過規范要求；②柱垂直度偏差（錯位）大。第1種原因，采用包裹法加大截面，如圖1a所示，對第2種原因，則針對柱錯位的實際情況，采用在柱的一側或兩側加大截面的方法，如圖1b所示。

1.2柱加固構造措施

一般認為，對截面較小的柱（3500mmX500mm），當新加截面厚度）80mm時，通過對原柱表面鑿毛、清洗、涂刷界面劑等方法即可保證新老混凝土的共同工作。但對截面較大的柱（31000mmX1000mm），僅靠界面處理則難以保證，本工程需加固柱屬于后者。新老混凝土連接的好壞將直接影響到加固效果。

根據檢測結果，從地下2層至8層，框架柱的混凝土強度僅在其中1層或幾層不滿足要求；軸線偏差的情況也同樣。最安全簡便的辦法是對有問題的構件從基礎開始一直加固至出現問題的樓層，但工程量太大，同時由于加固的構件太多，也影響了建筑的使用空間。因此，經濟合理的選擇是僅加固有問題的柱，但這樣一來，勢必出現一根柱的截面上下樓層不一的情況，新加截面縱筋的錨固也成問題。

設計采用在加固柱側面水平植入L形鋼筋的方法解決以上2個問題，如圖2所示。L形鋼筋的垂直段與新加截面縱筋焊接，單面焊，焊縫長度10d。焊接時采取濕布降溫措施，以防止受熱后植筋材料受加損。水平段植入柱內的長度根據植筋抗拔試驗結果確定。每根柱的加固區段，從下層梁底至上層梁頂。L形植筋間距為800mm，水平方向相互錯開。

2.加固施工

2.1采用加大截面法加固施工的步驟

在采用加大截面法對鋼筋混凝土柱進行有效的加固處理過程中，其加固施工需要一定的步驟，而其加固施工的步驟主要體現在以下幾點上：

首先要對構件的表面進行加固處理。對要進行加固處理的鋼筋混凝土表面進行有效的清理，對混凝土表面進行鑿毛處理，也可以在混凝土的表面打出一個溝槽，但是值得注意的是，所打出的溝槽的深度一定要大于6mm。然后將混凝土所具有的棱角進行磨平或者是打掉，將混凝土表面上覆蓋的浮渣或者是塵土，利用壓力水將其沖洗掉，使得混凝土表面保持清潔，值得一提的是，在采用壓力水進行清洗時，要注意對時間的把控，盡量將清洗時間提前，這樣能夠使得混凝土在施工之前能夠徹底的干燥，不致于影響到施工的進度。最后，在混凝土開始進行澆筑之前，要對其界面進行水泥凈漿的涂抹，這樣能夠使得混凝土表面更加牢固，在施工中能夠有效提高施工的整體質量。

其次要對混凝土進行配置。在進行混凝土配置的過程中，要注意考慮到新加截面混凝土各個方面的問題。一般來說，新加截面混凝土的厚度在100-150mm之間，而且在新加截面混凝土中配置了較多的鋼筋，新加混凝土中所具有的這些內容，使得混凝土在攪拌的過程中，對拌合物的性能有著特殊的要求：①要求混凝土混合物中的粗骨顆粒的粒徑不能夠過大，在本工程中所采用的粗骨顆粒的粒徑一般在1-2cm之間；②要盡可能的控制混凝土的坍塌度，不能夠讓混凝土的坍塌度過小，一般而言，在工程項目中，采用的混凝土坍塌度通常為16cm；③加固混凝土強度等級為C45，為控制水灰比，加入了高效減水劑。

再次，模板由于原柱邊長較大，特別在僅加固柱1側或2側的情況下，需對模板支撐系統進行加固處理。以保證混凝土澆筑時模板有足夠的剛度，通常的做法是采用環箍或水平支撐，本工程中有的柱邊長達1500mm，除按上述方法外，在原柱上植Φ10@500mm拉結筋以固定模板。

最后，混凝土養護現場采用定時噴水，保證混凝土表面長期濕潤，養護時間21d。

2.2加大截面法單面加固技術實際應用中需要注意的問題

在某些情況下，有應力史情況柱加固后的承載力要比無應力史情況大。因此，在實際工程中應注意這種情況，然后合理地進行加固。若柱損傷嚴重且荷載偏心距較小、應力水平較高時，提高加固部分混凝土強度等級效果并不顯著。

3.結語

綜上所述，根據工程實例可知，在高層建筑框架梁柱施工中，采用加大截面法能夠使得建筑梁柱更加堅固，在強度上對其能夠進行有效的提高，并且能夠提升其抗火性能，對鋼筋混凝土柱來說，其不僅能夠使得其承載力得到明顯的提升，而且還能夠使得其側向剛度也得到大幅度的提高，在目前的高層建筑框架梁柱施工當中，加大截面法具有廣泛的應用價值。

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