高層住宅入口處鋼筋混凝土樓梯梁改造加固施工

趙 國 輝

(山西雅晟工程項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司，山西 太原 031200)

高層住宅入口處鋼筋混凝土樓梯梁改造加固施工

趙 國 輝

(山西雅晟工程項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司，山西 太原 031200)

對由于設(shè)計(jì)失誤造成的某高層住宅入口處鋼筋混凝土樓梯梁下的凈空過低的問題進(jìn)行了研究，采取了混凝土梁切割拆除及粘鋼加固的措施對其進(jìn)行了改造加固，在保證樓梯梁安全承載的前提下，增加了梁底凈空，改善了樓梯間使用狀況，可為同類工程提供借鑒。

鋼筋混凝土樓梯梁，混凝土切割，粘鋼加固，植筋，凈空

1 概述

在工程建設(shè)中，因設(shè)計(jì)失誤而造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件改造加固的案例屢見不鮮。本文介紹一起因設(shè)計(jì)失誤造成住宅入口處鋼筋混凝土樓梯梁下凈空過低的改造案例。某高層住宅樓三個(gè)單元的一層入口處樓梯梁下部實(shí)際凈高度不足1.9 m，嚴(yán)重影響使用，該梁原截面尺寸為250 mm×400 mm，梁跨度為2.6 m，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，梁底配置縱筋為3B14，梁內(nèi)箍筋為A8，間距150 mm。梁上休息平臺板厚度為100 mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，見圖1。針對該問題，本文采取的改造加固方案主要是：通過靜力切割的方式先將該梯梁的截面高度降低，然后采用粘鋼法對該梁的承載力進(jìn)行加固。

2 改造加固方案及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 靜力切割降低梁高

本次改造采用水鉆切割的方式，對原有梁截面高度進(jìn)行降低,切割高度為150 mm，如圖2所示。在切割結(jié)構(gòu)構(gòu)件前，應(yīng)確保構(gòu)件上荷載均已被清除、移走或卸載，同時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性，保證切割的構(gòu)件已被固定。切割之前以及整個(gè)加固過程中必須對改造區(qū)域梁和樓板進(jìn)行支頂，支頂腳手架需從地下室硬化地面一直伸至一層改造梯梁及周邊樓板底部。切割過程中應(yīng)盡量保證切割部位以上梁體混凝土及鋼筋不受破損。

在進(jìn)行梁體混凝土切割前，施工人員應(yīng)首先查閱原設(shè)計(jì)圖紙，詢問相關(guān)人員，采用探測儀檢查待加固構(gòu)件內(nèi)電線、管線等情況，確認(rèn)全部關(guān)閉切斷后方可施工，防止發(fā)生觸電意外，必要時(shí)配合改線設(shè)計(jì)和施工。施工時(shí)采用測量儀器對擬切割部位定位，采用墨斗進(jìn)行彈線，確定切割位置，保證切割位置的準(zhǔn)確性。采用直徑為80 mm的水鉆進(jìn)行分塊切割。采用水鉆靜力切割，每個(gè)梁共需鉆孔34個(gè)，每個(gè)孔鉆進(jìn)深度為250 mm，則每個(gè)梁總計(jì)鉆進(jìn)深度為34×0.25 m=8.5 m。兩根梁的切割總鉆進(jìn)深度為17.0 m。

切割作業(yè)過程中，切割操作區(qū)域必須架設(shè)安全防護(hù)設(shè)施并作好安全警示標(biāo)志，防止人或物體墜落。嚴(yán)禁在該梁上部的休息平臺樓板上出現(xiàn)人員聚集或堆放材料等現(xiàn)象，切割人員應(yīng)站在穩(wěn)定的平臺上操作，切割下來的芯樣應(yīng)妥善放置，不得隨意拋撒。由于切割工作中需用水冷卻，應(yīng)采取導(dǎo)水、隔水和排水措施，從切割機(jī)的水流導(dǎo)流管排出冷卻水進(jìn)而直接導(dǎo)入下部專用水桶中，地面上設(shè)置沙袋圍堰，防止水向外蔓延流出，并派專人及時(shí)進(jìn)行收集打掃，將積水清運(yùn)出現(xiàn)場。

2.2 粘鋼加固

由于為提高梁底凈空，切割高度為150 mm，切割掉了梁底混凝土的同時(shí)也切割掉了梁底全部縱筋，使得原梁完全失去應(yīng)有的抗彎承載力，剛度也因梁高降低而減小不少，故本文采用粘鋼加固法提高樓梯梁的抗彎承載力和剛度。樓梯梁加固設(shè)計(jì)詳見圖3，圖中鋼件與混凝土接觸面用結(jié)構(gòu)膠粘貼，粘貼空隙采用壓力灌膠填實(shí)，梁側(cè)面綴板與角鋼三邊圍焊，焊腳尺寸不小于5 mm。

針對切割后的樓梯梁，粘鋼加固施工工序如圖4所示。

粘鋼加固關(guān)鍵工藝包括以下5點(diǎn)：

1)基材及鋼板表面處理；2)混凝土表面找平處理；3)配制粘結(jié)劑；4)粘貼鋼板；5)表面防護(hù)。

樓梯梁混凝土及擬粘貼鋼板表面處理的效果將直接影響二者之間的良好粘結(jié)性能。針對混凝土構(gòu)件因切割留下的不平整部位，人工剔槽使之達(dá)到一定的平整程度，采用水泥基修復(fù)材料將構(gòu)件表面凹坑補(bǔ)平，待表面修復(fù)材料固化后，可用硬毛刷或鋼絲刷沾高效洗滌劑除去表面油垢污物，用清水沖洗后再對貼合面進(jìn)行人工打磨，除去2 mm～3 mm厚表層浮漿，直至完全露出新鮮混凝土面，并除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉蘸丙酮擦拭表面。遇有新的缺陷則再次補(bǔ)平，重復(fù)上述工序，直到符合表面處理的要求。對擬粘貼鋼板結(jié)合面，須進(jìn)行手工除銹和垂直受力方向打磨粗糙兩道工序，鋼板表面粗糙度越大越好。最后，用脫脂棉蘸丙酮擦拭干凈。為保證粘貼鋼板與樓梯梁混凝土的良好結(jié)合，應(yīng)在水泥基修復(fù)找平材料表面干燥后立即進(jìn)行粘鋼工序。

粘鋼膠必須符合規(guī)范要求，并在使用前現(xiàn)場抽樣，進(jìn)行質(zhì)量復(fù)驗(yàn)，合格后方能使用。配置粘鋼膠前應(yīng)首先檢查盛放膠液的容器，確保容器內(nèi)無油污、水分和灰塵，并且在攪拌配制過程中避免水進(jìn)入容器。攪拌膠液應(yīng)按同一方向(如順時(shí)針)進(jìn)行攪拌。用抹刀將配制好的粘結(jié)劑涂在已處理好的樓梯梁(TL1)混凝土表面上，邊緣稍微薄一些，中間稍微厚一些，將厚度控制在1 mm～3 mm之間，然后抬起鋼板貼合在設(shè)計(jì)預(yù)定位置，并立即用支撐固定或上緊螺栓卡具，適當(dāng)加壓使膠液剛從鋼板邊緣擠出。粘好鋼板后，用手錘輕輕敲擊鋼板粘貼面的各部位，如均無空洞聲則表示已粘貼緊密，否則應(yīng)剝下鋼板補(bǔ)膠，重新粘貼。粘鋼膠保持在20 ℃以上時(shí)，24 h即可固化，這時(shí)可拆除夾具或支撐，3 d可受力使用。當(dāng)環(huán)境溫度低于15 ℃時(shí)，應(yīng)用紅外線燈加熱加溫，保證膠體固化條件。

粘貼鋼板施工完畢后并經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)收合格后，在鋼板表面采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級不小于M15的水泥砂漿抹面，其厚度不應(yīng)小于20 mm，也不應(yīng)大于30 mm，并按原建筑要求恢復(fù)梁底外觀。

3 結(jié)語

實(shí)踐證明，在嚴(yán)格執(zhí)行上述施工關(guān)鍵工藝后，該樓梯梁的改造加固施工質(zhì)量完全達(dá)標(biāo)，保證了梁抗彎承載力及剛度，同時(shí)改善了梁下凈空，恢復(fù)了使用功能，收到了良好的效果。

[1] 郭昭勝，崔娟玲.地基沉陷導(dǎo)致房屋局部損壞的檢測及加固處理[J].施工技術(shù)，2014,43(19):24-28.

[2] GB 50292—1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[3] GB 50367—2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB 50550—2010，建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

On reconstruction and consolidation construction for reinforced concrete stair stringer at entrances of high-rise buildings

Zhao Guohui

(ShanxiYashengEngineeringProgramAdministrationCo.,Ltd,Taiyuan031200,China)

The paper researches the low clearance of reinforced concrete stair stringer at entrances of high-rise buildings caused by the design errors, adopts the measures of the concrete beam cutting, demolishment and steel bonding to undertake the reconstruction and consolidation, so as to increase the beam bottom clearance and improve the uses of the stair rooms by ensuring the safety loading of the floor beams, and provide some reference for similar projects.

reinforced concrete stair stringer, concrete cutting, steel bonding, planted bar, clearance

2015-05-23

趙國輝(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)22-0108-03

TU229

A