某學(xué)校報(bào)告廳托梁抽柱加固改造施工

朱　克, 李紅兵

(1. 云南省移民開發(fā)技術(shù)服務(wù)中心， 云南昆明 650051； 2. 云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科學(xué)研究院， 云南昆明 650223)

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某學(xué)校報(bào)告廳托梁抽柱加固改造施工

朱克1, 李紅兵2,3

(1. 云南省移民開發(fā)技術(shù)服務(wù)中心， 云南昆明 650051； 2. 云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科學(xué)研究院， 云南昆明 650223)

本文通過某學(xué)校報(bào)告廳托梁抽柱的工程實(shí)例，介紹了部分柱、梁分別采用鋼筋混凝土加大截面加固及粘貼碳纖維布加固法施工工程中的難點(diǎn)及重點(diǎn)，描述了加固方式和工藝流程等，為類似工程加固改造的處理提供參考。

托梁抽柱；加固

1　工程概況

某學(xué)校報(bào)告廳為地上三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，報(bào)告廳位于三樓，一、二層為兩跨，報(bào)告廳按新設(shè)計(jì)使用功能要求應(yīng)為整跨大空間，由于原設(shè)計(jì)方面原因，在已建成報(bào)告廳主席臺(tái)前分為兩跨，中間一根框架柱，嚴(yán)重影響使用功能，為滿足該報(bào)告廳新設(shè)計(jì)使用功能，需將中間一根框架柱截除。截出柱周邊影響范圍內(nèi)部分框架柱梁采用截面加大法進(jìn)行加固，部分梁柱采用粘碳纖維布法進(jìn)行加固。

2　加固方案

根據(jù)設(shè)計(jì)單位提出的改造加固方案，將需要截除框架柱兩側(cè)兩根框架柱采用鋼筋混凝土加大截面法進(jìn)行加固，對截除柱后改變受力體系影響到的周邊框架柱、梁進(jìn)行相應(yīng)的加固處理。

3　加固改造的難點(diǎn)及重點(diǎn)

3.1截柱前的支撐措施

在截柱前，必須對相鄰的受力構(gòu)件進(jìn)行有效可靠的支撐體系設(shè)置，確保截柱過程中整個(gè)建筑物的安全。

3.2截柱施工期間觀測

在此階段觀測工作作為關(guān)鍵性的保障措施，也是存在最大變數(shù)的一個(gè)階段，它的觀測結(jié)果直接影響到整個(gè)方案的實(shí)施效果，更直接影響整幢樓房的安全性。為此，必須全天候地觀測(對所有設(shè)定的觀測點(diǎn)，尤其是關(guān)鍵點(diǎn))。整個(gè)觀測期間，必須堅(jiān)持信息化動(dòng)態(tài)監(jiān)控，不斷地通過經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、百分表隨時(shí)注意每一時(shí)刻的變化，及時(shí)反饋并作出相應(yīng)的處理措施。

3.3截柱施工結(jié)束后的觀測

待柱完全截?cái)嘀螅瑧?yīng)連續(xù)跟蹤觀測樓房的沉降變化，以保證施工的科學(xué)性和合理化。觀測周期應(yīng)相對較長，初始階段可三天一次，如觀測結(jié)果變化不明顯，以后逐漸延長觀測周期，直至沉降變形。

3.4截柱

待新加的托換梁、柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 %強(qiáng)度時(shí)，才能對柱進(jìn)行截出。截柱應(yīng)循環(huán)漸進(jìn)，采用水鉆無損切割分步切割，逐步形成斷口。截柱過程中技術(shù)負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場進(jìn)行組織和技術(shù)指導(dǎo)以確保施工有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行。截柱分兩階段實(shí)施：第一階段：根據(jù)設(shè)計(jì)圖在要截出的柱上準(zhǔn)確放出要截出柱的部位尺寸。將柱兩側(cè)保護(hù)層剔除，再將柱的縱向鋼筋割斷，另外兩側(cè)各保留200 mm寬部分，其余部分采用水鉆截出一個(gè)斷口。

待觀察30 min后，若千斤頂油壓表、百分表沒有發(fā)生較大變化，再將其余部分的柱截出。待柱完全形成一個(gè)斷口后，將剩余部分用風(fēng)搞或其它設(shè)備逐段進(jìn)行鑿出或切出，并將鑿出的垃圾及時(shí)清運(yùn)出施工現(xiàn)場。

4　整體施工流程

搭設(shè)施工腳手架及周邊圍護(hù)工作→施工面障礙物拆除(墻體、消防、水電管網(wǎng)系統(tǒng))→需加固柱的基礎(chǔ)開挖→需加大截面加固的原框架梁、柱表面處理→鋼筋制安→支模一澆筑混凝土→拆模、養(yǎng)護(hù)。

5　施工工藝

5.1柱加大截面加固

5.1.1施工步驟

原柱體、基礎(chǔ)表面清理→表面粗糙處理→表面清洗→植縱筋、植拉鉤→焊接箍筋→封模→檢查模板接縫→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆模。

5.1.2施工注意事項(xiàng)

(1)原柱體、基礎(chǔ)表面清理：將表面的裝飾層、粉刷層清理干凈。

(2)表面粗糙處理：新、老混凝土接觸面均應(yīng)鑿毛，混凝土表面凹凸不平度大于5 mm并將浮渣清除干凈。

(3)植縱筋、植拉鉤：植筋是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，縱筋的拉鉤起到固定縱筋的作用，一定程度上是對箍筋的一種補(bǔ)充，所以拉鉤的種植質(zhì)量與縱筋一樣不能輕視。

(4)澆筑混凝土：澆筑時(shí)應(yīng)注意混凝土配合比的控制，不能只顧及施工方便而一味地追求和易性，從而影響到最終強(qiáng)度，施工時(shí)建議使用直徑為35 mm的振動(dòng)泵，柱體不需要分段澆筑。

5.2粘碳纖維布加固

5.2.1施工步驟

原柱體結(jié)構(gòu)表面處理→涂刷底層膠→粘貼碳纖維布→涂面膠→防護(hù)與整飾。

5.2.2施工注意事項(xiàng)

(1)結(jié)構(gòu)表面處理

混凝土上表層出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予鑿除。對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用修補(bǔ)材料進(jìn)行修復(fù)。如表面發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)對裂縫進(jìn)行灌漿或封閉處理。

對被粘混凝土表面用角磨機(jī)打磨，以除去表面的浮漿、油污等雜質(zhì)。直至完全露出新面。打磨應(yīng)平整，尤其是表面的凸起部位要磨平。轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(圓弧半徑R≥10 mm，且≤20 mm)。

用無油壓縮空氣吹除粉塵，使得表面干凈并保持干燥。混凝土表面若凸凹不平，用修補(bǔ)材料填平，如果表面有油氈防水層，則用角磨機(jī)安裝金剛片打磨，直至露出混凝土結(jié)構(gòu)新面層。

(2)涂刷底層膠

使用前應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的比例先后置于容器中，用電動(dòng)攪拌器或手動(dòng)攪拌，直至膠的色澤一致，無明顯色差。攪拌用容器內(nèi)不得有油污，應(yīng)避免任何雜質(zhì)進(jìn)入容器。

用滾筒刷或毛刷均勻涂抹于混凝土表面，膠層厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。待膠體表面指觸干燥后，再進(jìn)行下一步施工。需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況決定膠的用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。

(3)碳纖維布粘貼

按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，應(yīng)盡量避免搭接。如若搭接，則碳維布沿纖維方向的搭接長度不得少于200 mm。

調(diào)制粘結(jié)膠，然后均勻涂抹于所要粘貼的部位，膠層厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。在搭接、拐角等部位要多涂抹一遍。

粘貼碳纖維布，用滾筒沿纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，并使粘貼用粘結(jié)劑充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟。待纖維表面指觸干燥后方可進(jìn)行下層的粘貼。

(4)涂面膠

在碳纖維布的表面涂抹面膠，要求涂刷均勻，不得有漏涂或涂刷不飽滿之處。

(5)防護(hù)與整飾

在加固碳纖布外表面涂抹防護(hù)涂料。在加固部位不會(huì)受外力沖擊的情況下，可采用粉刷砂漿進(jìn)行防水及防腐處理。

5.3梁截面加大加固

5.3.1施工步驟

原梁表面清理→表面粗糙處理(同柱)→表面清洗→植抗剪鋼筋→綁扎鋼筋→封模→檢查模板接縫→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆模。

5.3.2施工注意事項(xiàng)

(1)原梁體表面清理：將表面的裝飾層、粉刷層清理干凈。

(2)表面粗糙處理：新、老混凝土接觸面均應(yīng)鑿毛，混凝土表面凹凸不平度大于5 mm并將浮渣清除干凈。

(3)植縱筋、植拉鉤：植筋是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，縱筋的拉鉤起到固定縱筋的作用，一定程度上是對箍筋的一種補(bǔ)充，所以拉鉤的種植質(zhì)量與縱筋一樣不能輕視。

(4)澆筑混凝土：澆筑時(shí)應(yīng)注意混凝土配合比的控制，不能只顧及施工方便而一味地追求和易性，從而影響到最終強(qiáng)度。

6　工程施工情況

該加固工程于2014年2月2日開工，2014年4月6日完工。在整個(gè)加固過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、相關(guān)規(guī)范、經(jīng)審批的施工方案的要求進(jìn)行施工，實(shí)施過程中未發(fā)生任何安全及質(zhì)量問題，截柱過程及截柱后所監(jiān)測的數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，達(dá)到了預(yù)期的效果和目的。工程竣工后一次性通過有關(guān)部門驗(yàn)收，加固后的各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求，構(gòu)件受力體系滿足安全使用要求，，使用情況良好。

7　結(jié)論

本工程施工過程順利，施工關(guān)鍵點(diǎn)是截柱前托梁的加固處理及截柱過程的控制。后期的觀測結(jié)果表明加固改造施工取得了成功，使用功能等滿足要求。本工程采用的加固方式可以為類似工程提供參考。

[1]CECS25 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范[S].

[2]CECSl46 碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3]DOJ/TJ08—2000 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]張友才，段敬民. 建筑物的檢測、鑒定、加固與改造[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997.

朱克(1970～)，本科，國家注冊一級建造師，監(jiān)理工程師，咨詢工程師，從事水利水電移民安置基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。

TU746.3

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[定稿日期]2016-07-18