浅谈旧建筑改造梁柱加固技术的应用

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科 技 研 究
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浅谈 旧建 筑 改 造 梁 柱 加 固技 术 的 应 用
王 宇 河 北 唐 山三 友 集 团 ０ ３０ ６ ３５
【 摘
要】 目前有大量的旧建筑需要进行改造和修缮 ， 需要进行补强加固。本文分析 了混凝土柱 以及屋 梁的破 坏特征和原 因， 结合具体 工程， 讨 探
层） 建筑总高度 ３ ．ｍ， ， ３ ６ 总建 筑面积 ４ ５０ 。 平面 布置呈 不规则 多边 １０ ｍ ， 形 ， １ １ １ 宽 ８ ． ｍ。该 建筑于 ９ 长 ０ ． ｍ， ７６ ３年 开工建 设。１９ ９ ６年底完 成主 体施 工， ９ ９ １ ７年 月投入使用 。该工程原设计框架柱混凝 土强度等级为 ９ Ｃ ０ Ｃ ０） 框架梁混凝土强度等级为 Ｃ ０ Ａ （３ ， ３。 该工程投人使用几年后 ， 因故 于 ２ ０ ００年至 ２０ ０ ２年期 间委托 当地多 家质量检测 中心对该工程进行了结 构检测 ， 检测手段 以取芯试验 和 回弹 法为主， 各层框架梁混凝 土强度推定 值为 ： 下室 １ ． ４ ． ＭＰ 。一 地 ８ １～ ５ ３ ａ
缩 变 形 影 响 较 大 ， 用 设 置 两 条 后 浇 带 的 方 法 ， 不 足 以完 全 抵 消 混 凝 采 尚 土 的 收缩 变 形 ， 易 产 生 收 缩 裂缝 。 根 据 《 层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 容 高 程＞ Ｇ ３ ２ ０ 当结构放宽伸缩 缝间距 时， ） Ｊ－ ０ ２， Ｊ 应采用 收缩小 的水泥 、 减少 水泥用量 ； ３ ４ ｍ间距 留出施 工后浇带 。而原设计梁的腰筋 间距一 每 ０～ ０ 般 为 ３０～ ０ ｍｍ。工程实践 表明 ， 《 ０ ４０ 原 混凝 土结构设 计规范》Ｇ ＪＯ Ｂｌ 一 ８ ９规定的防止梁侧面出现裂缝 措施是 不够充 分的 ， 足 以防止 近年来 不 大量使用泵送混凝土引起的构件 收缩裂 缝 ， 混凝土结构设计规范》 Ｂ ０ １－ ２０ 《 Ｇ ５０ ０ ０ ２已将梁侧 面的腰筋改为 间距 不 大 于 ２ ０ ｍ。 ０ｍ
型。 ２ １裂 缝 修 补 ．
１混 凝 土 柱 的 破 坏 特 征 及 原 因分 析
１ １混 凝 土 柱 的 破 坏特 征 ． 钢 筋 混 凝 土 柱 按 破 坏 形 态 分 为 轴心 受 压 柱 、 偏 心 受 压 柱 和 大 偏 心 小 受压 柱 。轴 心 受 压 和 小 偏 心 受 压 的 破坏 属脆 性 破 坏 ， 偏 心 受 压 属 塑 性 大 破 坏 。 轴压 柱 破 坏 时 ， 筋 之 间 的 纵 向 钢 筋 受 到 混 凝 土 横 向 变 形 的 影 箍 响， 发生压屈 向外凸出 ， 中间部分混 凝土压碎 酥裂。小偏 心受压柱 的破 坏发生在构件截面中压应力较大的～侧 。距轴力较远一侧 的钢 筋 ， 无论 受拉 受压 ， 般 均 未 达 到 屈 服 ， 着 重 对 柱 的 受 压 较 大 一 侧 进 行 加 固 。 一 应 大偏心受压柱 的破坏是由于受拉钢 筋首先达 到屈服 的受 压区混凝 土压 坏， 对柱 的受拉一侧进行加固是较为有效 的。 在 实 际工 程 中 ， 起 土 柱 承 载 力不 足 的原 因 主要 有 ： 引 昆凝 （） １ 设计 原因 ： 荷载 漏算 、 计算 错误 、 偏心受 压柱与 轴压柱 混淆等。 （） ２ 施工质量差 ： 筑材料不 符合要 求 、 护不 良等 等。这些 均会造 成 建 养 混凝土强度低于设计要求。（ ） ３ 施工现场管 理不善 ， 使钢筋 或将模 板受 损． 可能会降低柱子的承载力 。（ ） ４ 地基不均 匀沉降使柱 子产生 附加应 力 ， 成 柱 子 严 重 开 裂 或 承 载力 不 足 。 造 某工程为钢筋混凝土框 架结构 建筑 ， 下一层 、 地 地上 六层 （ 局部 七
１ ２工 程 原 因分 析 ．
当裂缝宽度小于 ０ ３ ．ｍｍ时， 裂缝 的修补采用 表面处理法 ， 具体步骤 如下 ： １ 原结构裂缝处 ， （） 采用钢丝刷及酒精溶液清理干净 。（ ） ２ 待结构 表 面干燥后 ， 在表面涂 ３层 低粘度 、 固体含量 的环氧树脂 溶液用 以封 低 闭裂 缝 。 当裂缝宽度大于或等于 ０ ３ ｍ时 ， ．ｍ 裂缝的修补采用高压灌浆法处理， 具体步骤如下 ：１ 先清理混凝土表面， （） 然后在裂缝端部 、 交叉处和裂缝较 宽处 ， 用环氧胶泥埋设灌浆嘴 。在裂缝两侧（ ２ ３ ｒ 涂一层环氧树 宽 ０～ ０ ｍ） ａ 脂基液， 后抹一层厚 ｌ ｍｍ左右 、 ２ ３ ｒ 宽 ０～ ０ ｍ的环氧树脂胶泥封缝。然后 ａ 使用空压机进行试压 ， 检查密封性。（ ） ２ 灌浆 ： 灌浆前首先进行浆液配 比， 然后使用空压机将孔道及裂缝吹干净 ， 灌浆压力为 ０ ２～ ．ＭＰ ， ． ０ ４ ａ灌浆顺 序为 自下而上 ， 浆液 由下面灌浆嘴灌人 ， 上面灌浆嘴出胶为止。浆液初凝 不外流时 ， 拆除灌浆嘴 ， 用掺入水泥的灌浆液将灌浆嘴处抹平封 口。 ２ ２梁 粘 钢 加 固 ． 当梁 同时采用纵 向受 力钢板 和 Ｕ型箍板处 理时 ， 则应 先粘纵 向钢 板 ， 型箍 板 粘 在 纵 向钢 板 外 。 粘 钢 施 工 时应 严 格 控 制 施 工 中 温 度 对 建 Ｕ 筑 结 构 胶 的不 利 影 响 ， 部 钢 板 节 点 锚 固处 ， 求 锚 筋 与 钢 板 应 先 焊 接 上 要 后植筋 ， 植筋时浆液应饱满并使锚筋 固定牢靠 。粘钢每端要求设置 １根 安 全 锚 栓 Ｍ１ 。 ０ ２ ３柱 湿 式 外 包钢 加 固 ． 采用外包型钢加固柱 时， 四角必须打磨平整 ， 柱 无杂物和尘 土， 钢 角 和柱之间采用乳胶砂浆 填实。施 焊钢板 （ 缀板 ） 应 用夹具夹 紧角钢。 时， 外包角钢（ 加固撑杆 ） 下端伸到基础顶面 ， 中间穿过各层楼板 （ 中间楼板上 开洞 ）上端伸至加固顶层 的上端楼板底面（ ， 首选） 或梁底 。新老混凝土交 接面应凿毛并冲洗干净 ， 原混凝土表面应 以水泥浆界面剂进行处理。
层 ２ ． ３ ． ａ 二 层 ２ ． ６４— ３ ８ＭＰ ， ５ ６～３ ． ａ 三 层 ２ ． ～３ ． ａ 四 层 ３６ ＭＰ ， ５ １ ７ ４ ＭＰ ， ２． ６ ６～３ ． ＭＰ ， ６ ０ ａ 五层 １ ． ２ ． ａ 六 层 ２ ． ７ １～ ９ ９ＭＰ ， ０ ０—２ ． ａ各 层 框 架 ８６ＭＰ ； 柱混 凝 土强 度 推 定 值 为 ： 下 室 ２ ． ～３ ． Ｐ ， 层 ３ ． — ３ ． 地 ６９ ７７ Ｍ ａ一 １４ １９ Ｍ ａ二 层 ２ ． Ｐ， ５ ９～３ ． ａ 三 层 ２ ． ２ ８ＭＰ ， ７ ６～３ ８ＭＰ ， 层 ２ ． ０ ａ四 ８ １—３ ． ３８ Ｍ ａ 五层 ２ ． ３ ． ａ 六 层 ２ ． Ｐ． １２～ ０ ８ＭＰ ． ５ ６～３ ． Ｍ ａ 检 测 结 果 显 示 该 工 １９ Ｐ 。 程多 数 框 架 梁 、 的 实 际 混凝 土 强度 低 于 Ｃ ０ 没 有 达 到 原 设 计 要 求 ， 柱 ３， 且 离散性较大 。同期在检测过程 中还 发现多数 框架梁上 均存在不 同程度 的裂 缝 ， 的裂 缝 宽 度 较 大 ， 有 超过 了 国家 标 准 规 定 的限 值 。
参考文献 ： ［］ １ 杨立彬． 旧建筑 改造 与再利用 案例 的分析 ［ ］ 山西建筑，０ ９ Ｊ． ２０ ，
（ Ｏ）： ４—２ ２ ２ ７．
１５ 超过了《 凝土结 构设计规 范》 Ｂ ０ １－ ２ ０ ０ ｍ， 混 Ｇ ５０ ０ ０ ２中框架 结构 伸缩 缝不宜大于 ５ ５米的规定 。原设计是采取设置两条后浇带并在混 凝土 中 加人膨胀剂等措施来减小结构 的温度和 收缩 变形 。框 架采用现 场搅拌 泵送混凝土的施工方法 ， 根据建设方提供 的部分施工 资料 （ 资料 保存不 完整 ） 该 工 程 所 采 用 的 Ｃ ０混 凝 土 每 立 方 米 水 泥 （ ２ ＃ 用 量 为 ５０ ｇ ， ３ ４５ ） ０ ｋ， 水泥用量偏大 （ 已接 近混凝 土结 构工 程施 工及 验 收规 范《 ５ ２４～ ＧＢ ００ ９） ２ 所规定的最 大水 泥用量 ５ ０ ｇ ｍ 的限值 ） 且砂 、 ５ｋ ， 石骨料粒 径偏 小。 现场 从 框 架 梁 边 缘 混 凝 土 的 破 碎 面 可 看 出 ， 凝 土 中 粗 骨 料 偏 少 ， 的 混 砂 粒 径偏 小 ， 凝 土 中粉 剂 含 量 较 大 。 大 量 的 工 程 实 践 和 研 究 表 明 ， 送 混 泵 混 凝 土 由 于 流 动性 大 、 灰 比 大 ， 水 量 大 ， 凝 土 收 缩 变 形 较 大 ， 不 水 用 混 如 能采用合理 的技术措 施加 以控制 ， 容易 产生裂 缝。根 据 已有 的 资料来 看 ， 程 混 凝 土 采 用 的 水 泥 用 量 亦 偏 大 、 料 粒 径偏 小 ， 混 凝 土 的 收 本工 骨 对
根据结构检 测报 告 ， 工程 框架 梁 、 混凝 土 平均 碳化 深度 大 于 该 柱 ６ ｍ， 小 于钢 筋 保 护 层 厚 度 ， 再 考 虑 对 钢 筋 的 锈 蚀 影 响 。 为 阻 止 混 ｍ 但 不 凝 土进 一 步碳 化 ， 止 外 界 有 害 气 体 进 入 阻 混凝 土 内 侵 蚀 ， 以及 考 虑 所 粘 钢 板 锈 蚀 及 耐 火 性 ， 所 有 混 凝 土 表 在 面 和所 粘 钢 板 表 面 均 匀 涂 抹 一 层 环 氧 型 胶液 ， 用 环 氧 树 脂 粘 贴 一 层 耐 后 碱 Ｇ Ｃ网 格 布 （ 眼 １ ｍ ｌｍｍ） 待 胶液 凝 固 后 粉刷 ２ ｍｍ 厚 ＭＩ Ｒ 网 ０ ｍｘ Ｏ ， ０ ５水 泥 砂 浆 一 层 ， 确保 构 件 的耐 久 性 。 以 旧建筑改造的 目标是挖掘 旧建筑 的潜在价值 ， 最大限度的利用旧建 筑， 使其得以再生。旧房改造时 ， 我们 必须先要弄 清原结构荷 载传递方 式和拆墙改造后荷 载传递路径 的变化 。然后根据力 学传递 法 ， 确定加 固 方法以及技术措施。在加 固施工完成后要定期进行观察 ， 察看结构有无 不正常的过大变形和开裂情况 ， 以免事故发生 。
２ ４结 构 耐 久 性 处理 ： ．
通 过 计 算 结 果 分 析 ， １ 柱 轴 压 比不 满 足 要 求 ， 有 ３ 有 ４根 另 Ｏ根 柱 因 混凝 土 强 度 低 于 原 设 计要 求 ， 的实 际 轴 压 比 原 设 计 增 大 ， 原 有 的 体 柱 柱 积配 箍 率 不 满 足 要 求 ， 进 行 加 固处 理 。 需 本工 程 平 面布 置 呈不 规 则 多边 形 ， 设伸 缩 缝 ， 长 约 为 ８ 未 边 ８—
２加 固处 理 技 术 应 用 措 施
根据结构检测分析结果 ， 按下列方法对构件分别进行 了加 固。粘钢 前需对被加 固梁进行顶升卸荷。对个别 混凝土强度 等级低于 Ｃ ０但不 ２ 低 于 Ｃ ５的框 架 梁 ， 固设 计 时要 求 ｕ 型 箍 板 沿 梁 全 跨 布 置 ， 相 应 增 １ 加 并 设纵 向加 固钢板 。加固钢板采用 ３号钢或 ｌ ６锰钢 ， 建筑结构胶采用 Ｊ Ｎ Ｇ
度及
稳定性都有所降低 ， 必须对 原结构进行补强加 固或通过后加 结构来 补偿 。但是 ， 目前我国在旧房改造 中还存在许多问题 ， 忽视设计 、 野蛮施 ： 【的现象普遍存在 ， 使结构 在改建 施工过 程 中和改造 完成 后事 故频 致 频； 有些虽未造成事故 ， 但留有严重 的安全 隐患 ， 直接威胁着用户 的生命 财 产安 全 。
了 当承 载 力 不 满足 要 求 时 的加 固技 术 。
【 关键词 】 旧房改造 加 固原 则 来自百度文库凝土
中 图分 类号 ： Ｕ ４ 文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ９—４６ ２ １ ）４— １３— ｌ Ｔ７ Ｂ １０ ０７（０ ０ ０ ０ ７ ０ 随着 经 济 的发 展 、 屋 用 途 的 改 变 ， 些 小 开 间 多 层 砌 体 结 构 的 住 房 有 宅 或办 公 楼 需 改 造 成 大 空 间 的 商 店 、 店等 。这 些 砖 混 房 屋 经 过 多 年 的 饭 使用后 ， 结构均受到不同程度的损伤 ， 致使抗力下 降， 变形 能力变差 。再 加上 早 年 房 屋 本 身 抗 震 设 防 能 力 不 高 ， 部 分 之 间 的连 接 较 弱 ， 造 成 各 改 大开 间的建筑后 ， 原有承重墙被拆 除 ， 传力途径有所改变 ， 结构 的整体刚