框架結構框架柱下沉變形檢測鑒定及加固設計

高華

摘要：現有建筑物的病害現象越來越普及，如何去檢測病害及病害處理方案正越來越受到人們的關注，本文通過一個工程實例，給出某框架結構框架柱、框架梁、樓板的檢測鑒定方法及加固設計方案。本文對該工程框架柱、框架梁采用外包型鋼加固法，樓板采用粘貼碳纖維布加固法。

關鍵詞：檢測鑒定;加固設計;外包型鋼;碳纖維

1工程概況

該工程地下汽車庫為地下一層框架結構，始建于2011年9月，主體結構現已竣工，建筑面積為35469.48m2。

該車庫柱下采用鋼筋混凝土獨立基礎，框架柱、梁、板均為現澆混凝土?；炷翉姸鹊燃墸褐鶠镃35，梁、板為C30。鋼筋：HPB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋。

2現場檢測

2.1工程情況調查

經調查有關單位，該車庫頂板上共計堆放兩次施工填土，第一次在2012年年底，堆放1.2m厚施工填土，第二次在2013年4月初，又在此填土上方堆放1.5m～1.8m厚施工填土，兩次共計堆放施工填土高度為2.7m～3.0m。原設計種植土高度為1.9m，實際填土高度超出設計高度最大為1.1m。

2.2地下車庫柱、梁、板受損檢測

現場對該建筑地下車庫受損框架柱、框架梁進行勘察檢測，勘察檢測結果如下：

（1）框架柱：（A-36）×（A-R）柱和（A-37）×（A-R）柱的根部被壓潰，鋼筋壓彎屈服，現場檢測發現，柱根部澆筑大量的水泥砂漿，未見混凝土骨料。

（2）框架梁：（A-35）～（A-36）×（A-R）梁、（A-36）～（A-37）×（A-R）梁、（A-S）～（A-R）×（A-36）梁、（A-R）～（A-Q）×（A-36）梁端部出現斜裂縫，裂縫為通透裂縫，最大寬度為0.61mm。

（3）車庫頂板：（A-35）～（A-36）×（A-R）～（A-Q）板、（A-35）～（A-36）×（A-S）～（A-R）板、（A-36）～（A-37）×（A-S）～（A-R）板底部出現裂縫，該裂縫與梁端裂縫相連，最大寬度為0.22mm。

3受損分析

（1）框架柱：從上述勘察檢測分析，車庫柱壓潰原因主要有以下兩點：

1）該工程受損框架柱上部車庫頂板堆放施工填土超出原設計要求填土的厚度，框架柱承受的荷載增大;

2）該工程框架柱根部混凝土存在施工質量問題，混凝土無粗骨料，導致框架柱承載力降低。

（2）框架梁：框架梁與框架柱為整體澆筑，框架柱根部壓潰后下沉，導致框架梁端部出現裂縫，從上述裂縫部位形態、走向等分析，該裂縫為梁端剪切縫，屬于結構性裂縫。

（3）車庫頂板：車庫頂板與框架梁、框架柱為整體澆筑，框架柱根部壓潰后下沉，導致板底出現裂縫，板底裂縫與梁側裂縫相連，為框架柱下沉引起的，屬于結構性裂縫。

4加固方案設計

該工程框架柱根部混凝土壓潰、鋼筋變形、框架梁、樓板開裂均屬于結構性破壞，需進行加固處理。本工程對框架柱、框架梁采用外包型鋼加固法，樓板采用粘貼碳纖維布加固法。

4.1加固處理前準備工作

（1）加固施工前，應卸掉所加固柱所屬樓板從屬面上荷載。

（2）卸荷后，對框架柱進行頂升至原高度，并按要求設置豎向支撐。

4.2方案設計

（1）框架柱：頂升后，對存在缺陷部位混凝土進行剔除，對柱縱向彎曲變形的鋼筋進行等強替換，采用焊接方法連接（焊接長度：單面10d，雙面5d，d為鋼筋直徑）;替換后支模澆筑高強無收縮灌漿料，待強度達40MPa及以上，采用外包角鋼對框架柱進行加固處理，加固示意圖見如圖1。

（2）框架梁：頂升后，對開裂的框架梁采用外包型鋼方法進行加固處理，加固示意圖見附圖2。

（2）樓板：頂升后，對開裂的樓板采用粘貼碳纖維布方法進行加固處理，加固示意圖見附圖3。

5結論

本文通過一個工程實例介紹了框架結構框架柱、框架梁、樓板的檢測鑒定方法及加固設計方案，給出結論如下：該工程受損框架柱上部車庫頂板堆放施工填土超出原設計要求填土的厚度，框架柱承受的荷載增大;該工程框架柱根部混凝土存在施工質量問題，混凝土無粗骨料，導致框架柱承載力降低。通過對該結構墻體裂縫形態、走勢分析，給出該裂縫為地基基礎不均勻沉降引起的。合理的加固方法可以提高建筑物承載能力，延伸建筑物的使用壽命。

參考文獻：

[1]袁海軍，姜紅.建筑結構檢測鑒定與加固手冊[M].北京：中國建筑工業出版社.

（作者單位：遼寧省建設科學研究院有限責任公司）