房建工程拆改加固改造技術(shù)的應(yīng)用分析

王吉奎

1 結(jié)構(gòu)拆除

1.1 拆除方案分析

結(jié)構(gòu)拆改加固工程為特種工程，拆改并不是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡單平移，而是需要對原結(jié)構(gòu)進行加固補強，并盡量減小對主體結(jié)構(gòu)的擾動，保證結(jié)構(gòu)安全。拆除施工工藝分為傳統(tǒng)破碎拆除施工方法和靜力切割拆除施工方法兩大類，其中傳統(tǒng)破碎拆除施工方法包括手工錘破碎、風(fēng)鎬破碎、液壓錘破碎等，其特點是施工機具簡單，不需要專業(yè)的拆除工具，但效率低、揚塵多、噪聲大，對原結(jié)構(gòu)的損傷程度較大，容易造成砌體、混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等。而靜力切割拆除施工方法具有定位準確、噪聲低、速度快、效率高等特點，且對原結(jié)構(gòu)無損傷。兩種拆除方案的對比如表1 所示。

由表1 可知，主體結(jié)構(gòu)拆除作業(yè)面平整、體量較大，可采用繩鋸、片鋸靜力切割拆除，對拆除區(qū)域的其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件無損傷、無擾動，具有定位準確、噪聲低、速度快、效率高以及環(huán)保等特點。

表1 兩種拆除方案的對比

1.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆除順序

拆除施工順序為清理結(jié)構(gòu)面→放線、驗線→支撐卸載→搭設(shè)操作及防護架→拆除（片鋸或繩鋸切割、水鉆排孔）→清運垃圾。拆除、卸荷完成后，加固原有構(gòu)件，并進行新增梁、板等結(jié)構(gòu)的施工。

各結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆除順序為：第一，板結(jié)構(gòu)，先拆除樓板后拆除梁，先拆除上層結(jié)構(gòu)再拆除下層結(jié)構(gòu)，分區(qū)分塊分段拆除；第二，懸挑構(gòu)件，先拆除樓板，再拆除外側(cè)邊梁，最后拆除懸挑梁；第三，結(jié)構(gòu)梁非懸挑構(gòu)件，先拆除中間段，后拆除端部支座處，為保證安全及方便運輸，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件劃為小塊進行拆除。

1.3 拆除施工工藝流程

1.3.1 板的拆除流程

首先，經(jīng)過計算復(fù)核，對待拆除的砼樓板進行支撐回頂，保證支撐架基礎(chǔ)（樓板）滿足荷載要求。其次，對待拆除的砼樓板進行彈線、分塊，保證切割過程安全，每塊面積不大于1.0 m2或重量不大于 90 kg。再次，使用水鉆在待切除板中間打兩個孔，并用手動葫蘆吊緊板塊。最后，由于板面平整、工作面較大，使用片鋸切割機沿控制線進行分塊切割[1，2]。

1.3.2 梁的拆除流程

為保證施工效率及安全，在條件允許下，采用350 型叉車在室內(nèi)進行待切割梁底部的回頂支撐。切割梁的第一塊需用手動葫蘆將其吊緊，利用彈線控制待切割的梁塊不大于120 kg。其余待切割梁直接使用叉車進行回頂，不具備條件或跨度超過8 m 的梁搭設(shè)支撐體系。

由于樓板已拆除，片鋸切割機工作面受限，梁應(yīng)采用繩鋸切割機進行切割，并優(yōu)先切割跨中區(qū)域。由于繩鋸切割機作業(yè)過程中鏈條晃動，切割位置存在誤差，因此梁根部切割控制線距離根部應(yīng)控制在10 cm，避免破壞非切除構(gòu)件。梁根部未切除10 cm 范圍內(nèi)的混凝土采用電鎬進行剔除，鋼筋使用無齒鋸切除[3，4]。

結(jié)構(gòu)板和結(jié)構(gòu)梁拆除完成后，拆除部位無預(yù)留搭接區(qū)域斷面處涂刷防銹漆進行防銹處理。

2 結(jié)構(gòu)加固

2.1 加固方案對比和確定

加固方案對比如表2 所示。由表2可知，在保證結(jié)構(gòu)安全及交房節(jié)點的前提下，板加固優(yōu)先采用碳纖維加固，結(jié)構(gòu)梁及豎向構(gòu)件采用直接粘鋼加固，不建議采用增大現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的加固方式。

表2 加固方案對比

2.2 碳纖維加固

（1）加固原則。加固區(qū)域主要為板底、梁側(cè)、梁底及梁頂。構(gòu)件加固前應(yīng)先卸載，再拆除需加固的構(gòu)件及其相連構(gòu)件和上層構(gòu)件。大堂部位的框架梁拆除后，需保留拆除區(qū)域的梁板并進行加固，提高拆改區(qū)域結(jié)構(gòu)梁板的承載力[5，6]。

（2）施工要點。第一，基層用砂輪機打磨至粗骨材出現(xiàn)，確保作業(yè)面充分干燥、無灰塵；第二，凹面角須使用環(huán)氧樹脂砂漿修整找平，陽角打磨成圓角；第三，用滾筒毛刷含浸底膠均勻涂刷，涂刷量隨施工面的狀況涂刷1 ～2 道，第一道初凝后才能涂刷第二道；第四，涂刷浸漬樹脂前確保底膠狀況為指觸干燥；第五，在己貼好的碳纖維片材上涂刷含浸漬膠并將碳布完全浸透；第六，碳纖維片材搭接時，需注意纖維方向的搭接處長度要大于200 mm；第七，室外纖維片材粘貼施工后，要用塑料布覆蓋24 h以上，防止雨淋、風(fēng)沙或灰塵的污染，且覆蓋布不可碰觸施工面，養(yǎng)護時間為1 ～2 周；第八，施工完成后，表面涂刷防腐涂料并掛網(wǎng)抹灰保護。

2.3 直接粘鋼加固

當碳纖維無法滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力要求時，應(yīng)采用直接粘鋼加固工藝。

（1）加固原則。構(gòu)件加固前應(yīng)先卸載，再拆除需加固的構(gòu)件及其相連構(gòu)件和上層構(gòu)件。加固拆除區(qū)域保留的梁柱，以提高該區(qū)域梁柱結(jié)構(gòu)的承載力。

（2）施工要點。粘鋼非結(jié)合面除銹等級St2，結(jié)合面用平輪打磨出金屬光澤，打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。直接粘鋼的基層處理和碳纖維做法一致，鋼板粘貼后立即用卡具支撐和螺栓將鋼板校準固定，適當加壓以粘結(jié)劑液剛從鋼板邊沿擠出為度。24 h 后可拆除夾具或支撐，3 d 后即可使用。錨固區(qū)粘結(jié)面積不少于90%，非錨固區(qū)粘結(jié)面積不少于70%，否則剝開重新粘貼。外部粘鋼加固鋼板，應(yīng)進行防腐處理，采用刷防銹漆、鋼絲網(wǎng)抹灰等方法進行保護。

需要注意的是，上下兩層同一部位框柱直接粘鋼加固時，棱角鋼板需連續(xù)，保證豎向構(gòu)件受力連續(xù)，棱角鋼板需穿過結(jié)構(gòu)樓板延伸至結(jié)構(gòu)內(nèi)部與受力鋼筋相連[4]。

2.4 新增鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工

新增大體量梁、板、柱鋼筋混凝土構(gòu)件，施工工藝同傳統(tǒng)施工方法。

2.5 新增結(jié)構(gòu)鋼梁施工

鋼結(jié)構(gòu)自重較小，對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載較小，安裝效率較高，工期短，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，空間占用率低，因此新增結(jié)構(gòu)優(yōu)先選擇鋼結(jié)構(gòu)，其施工要點如下。第一，先在剪力墻處設(shè)置鋼梁連接點，再后置預(yù)埋板，然后進行定位放線。鋼筋掃描儀在錨固鋼板處標記出原有受力鋼筋的位置，植筋鉆孔時要避開受力主筋，避免受力鋼筋被切斷。第二，鉆孔施工完成后，采用四級鋼筋進行植筋，粘結(jié)材料選用WSJ 結(jié)構(gòu)植筋膠，鋼筋或錨栓在錨入部位進行除銹處理，錨固部位鋼筋裹滿膠轉(zhuǎn)動放入孔中，使孔壁與鋼筋全面粘合。第三，錨板與錨固鋼筋電焊熔透連接成整體，以滿足錨固鋼筋的拉拔受力。第四，保證焊接質(zhì)量，預(yù)留鋼筋熱熔長度為5 cm。第五，錨板與結(jié)構(gòu)面存在的縫隙采用植筋膠灌注、敲搗、填塞。第六，優(yōu)化鋼梁長度，以方便鋼梁運輸。第七，為增大同一部位鋼梁的搭接長度，應(yīng)在搭接部位設(shè)置“Z”形接頭。由于此部分鋼梁為受壓構(gòu)件，焊縫設(shè)置于支座1/4 區(qū)域，相鄰鋼梁“Z”型接頭應(yīng)錯開500 mm 以上[7，8]。

3 結(jié)語

原結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆除選用靜力切割拆除的施工方案，避免了對原結(jié)構(gòu)的擾動和損傷。通過采用結(jié)構(gòu)直接粘鋼加固和粘貼碳纖維加固的方法，在改變原設(shè)計使用功能的前提下，不改變原結(jié)構(gòu)的安全性能。