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摘要：外包型鋼加固法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，能不增大構件截面尺寸，大幅度地提高混凝土柱的承載力。碳纖維片材具有高強、輕質、抗腐蝕、耐老化等卓越的性能，是既有建筑改造加固一種較為理想的新材料，本文結合實際工程，闡述外包鋼法和碳纖維法在既有建筑改造加固中的應用。...

 

淺談既有建筑物改造加固技術

張鵬1 ,沈林鳳1,李斌2

（1陜西省建筑科學研究院，西安710082，2 西安印鈔有限公司，西安710077）

    1、工程概況

    某廠房加固改造工程位于陜西省西安市，該建筑物主體結構為全現澆鋼筋混凝土框架結構，地上二層（局部預留二層），建筑面積約2600㎡。由于生產需要需對現有廠房進行加建，在原結構上增加第三層混凝土結構和第四層門式鋼架。

    該建筑物結構設計使用年限為50年，抗震設防分類為丙類，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.2g，場地類別Ⅲ類，設計地震分組為第一組。框架抗震等級為二級。設計混凝土強度等級：框架梁、板、柱為C35，基礎部分為C30，構造柱、過梁為C20。

    本工程主要采用外包鋼法加固柱子，粘貼碳纖維布形式加固梁板，鋼材采Q235B，焊條E43XX；碳纖維布規格為0.167厚300g/㎡；部分構件采用粘貼碳纖維布的形式不滿足構件承載力荷載的驗算，采用外粘鋼板方式加固。

    2、加固設計及分析計算

根據計算分析結果，共有14個柱子需要加固，二層有8個梁需要加固，三層有18個梁需要加固，圖1、圖2、圖3、圖4分別為建筑物計算模型、加固柱位置示意圖、二層梁加固位置示意圖、三層梁加固位置示意圖。

圖1加層后建筑物模型

 

圖2 加固柱位置示意圖

圖3 二層梁加固位置示意圖

 

圖4 三層（屋面）梁加固位置示意圖

    3 、主要加固施工方法及工藝流程

    （1）碳纖維加固工藝流程見圖5所示。

 

圖5  碳纖維加固工藝流程圖

    （2）外包型鋼加固工藝流程見圖6所示。

 

圖6 外包型鋼工藝流程圖 

     4、加固施工準備

    技術準備

    現場施工人員及相關技術人員要仔細審閱圖紙，清楚各個部位需要加固補強的內容以及各種加固方法的操作工藝和技術要求，現場技術員應對施工人員以及班組長進行詳細的交底，做到人人知道做什么，人人知道應該怎么做。

    人員及機具準備

    按照加固方法的不同，項目部合理安排各種工種操作工人，如：剔鑿工，粘碳纖維布工，外包型鋼工等，現場人員根據施工進度合理安排，做到勞動力的有效利用。

施工機具有：鋼筋位置測定儀、金剛石機、電焊機、博士錘、砂輪機、花錘、臺鉆、打磨機、墨斗、裁刀、靠尺、電錘、手持式切割機等等。

    5、加固施工質量保證

    （1）原材料的控制

    植筋膠、碳纖維布、鋼板等材料必須提供檢驗報告、合格證、使用說明書等證明材料，認真檢查產品的生產日期、計算出到期時間。

    （2）施工技術質量控制

    該項內容包括：混凝土基底處理，混凝土構件表面的殘缺、破損部分清及裂縫處理；碳纖維膠的配置比列稱量準確；纖維順長方向片材的接頭必須搭接10cm以上；在纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣，并保證底層粘貼的碳纖維片上涂已指觸干燥，才能粘貼下一層等。

    （3）施工質量檢驗

    通過第三方檢測已確保工程質量達到合格標準。實驗內容包括：鋼材力學性能、焊縫質量、膠的粘結強度、碳纖維布的強度、彈性模量等。

    6 、結束語

    本文根據實際工程簡單的介紹了建筑結構改造加固設計到加固施工及驗收的過程，闡述了外包鋼法和碳纖維法在既有建筑改造加固中的應用。工程在很大程度上體現了外包型鋼加固法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小在不增大構件截面尺寸的前提下，大幅度地提高混凝土承載力的優點；碳纖維片材具有高強、輕質、抗腐蝕、耐老化以及施工方便等卓越的性能，為類似加固修復工作提供借鑒依據和參考。

    參 考 文 獻：

    [1] 周利娟;建混凝土結構常用加固方法探討 北京中天建中工程設計有限公司; 化工設計;2008年 ;

    [2] 魏榮錄.鋼筋混凝土結構加固方法建筑科技與管理，2010年 ;

    [3] 曲延亮. 當前建筑結構檢測與加固施工技術的探討中國新技術新產品,2010年;

    [4]金國連,黃功學,王秋菊. 談鋼筋混凝土梁加固的原則與方法河南水利,2006年.

(本文來源：陜西省土木建筑學會     文徑網絡：劉軍 呂琳琳 編輯  劉真 文徑 審核) 

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