建筑混凝土框架结构（柱）加固补强施工技术探讨苏晓绿 （南京科宁土木工程有限公司，江苏 南京 210017） 摘 要：文章以某建筑工程为实例，从加固设计方案、加固补强施工技术要点及现场施工安全保证措施三个方面，论述建筑混凝土框架柱加固补强施工技术。期望通过文章的研究能够对同类工程提供借鉴参考。 关键词：建筑加固；框架柱；补强；混凝土；质量 1 工程概况某建筑工程的总体建筑面积为16000㎡，该工程由2栋9层的建筑和中间二层（大堂）的裙房组合而成，建筑采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。目前，工程的主体结构已经基本竣工，在主体抽检过程中发现，位于南楼大堂部分的二层混凝土框架柱的抗压强度与设计要求的强度等级不符。为了进一步确认框架柱强度，委托第三方检测机构，用钻芯取样法和回弹检测法对框架柱的混凝土抗压强度进行现场检测。具体的检测结果如下：共计检测出抗压强度不达标的框架柱22根，经过分析，是由于商品混凝土原材的标号过低所致。检测完毕后，将检测结果反馈给原设计单位，并由该设计单位针对混凝土框架柱抗压强度不足的问题进行相关的加固方案设计。文章重点对该工程中框架柱加固补强的施工技术进行论述。 2 建筑混凝土框架柱加固补强施工技术2.1 加固设计方案 原设计单位结合该建筑工程的原设计情况，在对混凝土框架柱抗压强度不足的原因进行分析的基础上，提出了如下加固补强方案：采用整体外包钢的方法对抗压强度不足的混凝土框架柱进行加固处理；在型钢与混凝土柱面之间注入环氧树脂；采用焊接及化学锚栓的方法对型钢进行连接；柱加固后采用钢丝网加水泥砂浆粉刷保护。 2.2 加固补强施工技术要点 （1）混凝土框架结构柱的表面基层处理：①加固补强施工前，需要对原有的混凝土框架柱表面进行基层处理，先用钢丝刷对柱表面浮浆进行处理，然后使用手持式电动砂轮磨光机对原柱砼表面进行打磨处理，使柱面达到一定的平整度，并在柱的四个角上分别磨出直径25的小圆角，再用压缩空气将表面的灰尘吹净[1]；②根据加固设计要求，对钻孔位置进行确定，使用冲击钻在指定的位置处进行钻孔，钻孔深度按照设计要求进行控制；③在对梁柱面的钻孔位置进行确定时，应当避开内部钢筋，并避免相对孔位之间出现交叉的情况。 （2）材料加工及制作。本工程中，包裹框架柱的钢材采用Q345，在上部梁的位置处开一个凹口，两侧伸至柱顶。具体内容为：①在对角钢和钢板进行下料前，需要对框架柱的实际尺寸进行复核。根据复核结果对下料尺寸进行调整，这样不但可以避免材料浪费，而且还能减小误差；②加固设计要求框架柱外包钢的四个面首尾相接，坡口要进行焊接处理，为便于施工，并提高焊接的可靠性。在与设计单位沟通后，经其同意，采用对角焊接的方式进行施工作业[2]；③每块缀板间距200mm，每一块钢板的上口位置处设置一个注浆孔，并根据柱上的实际钻孔位置，在钢板上机械钻出螺栓孔；④施工中使用的所有节点钢板及角钢全部按照设计要求进行下料，并在下料完毕后进行编号，除锈后用丙酮进行清洁。 （3）包钢的安装要点：①安装钢板前，需要先在混凝土框架结构柱上均匀刷涂一层环氧树脂，钢板逐一就位。这一过程中，要确保钢板与柱面之间留有1～1.5mm左右缝隙。具体作业时，可将垫片竖向垫设其中，由此能够确保预留缝隙的均匀性[3]；②钢板之间采用点焊的方式进行固定。拼装完毕后，进行正式焊接，为确保焊接质量，应当从上向下均匀焊接，可由专业的焊工对此进行操作，所有的焊缝均必须连续且饱满，焊角的尺寸不得＜8mm。 （4）节点部位的处理：①底脚位置处的角钢采用45°对角焊接，角钢的上边与柱外包裹的钢板进行焊接。在每个边上设置2个对穿螺栓，在板底锚紧，同时在钢板底部垫一块钢垫板，螺栓拧紧后焊死；②在上部每个梁与柱的折角位置处设置角钢，角钢的上部伸到柱顶，其外侧与包裹在柱外的钢板进行焊接。同时在柱顶位置处设置连接钢板进行互接，然后用化学锚栓对角钢与梁柱进行固定。由于化学锚栓主要起抗剪作用，故此埋深深度应当控制在100mm左右为宜，并在焊接作业完毕后进行布设。 （5）注浆。角钢和钢板安装完毕之后，需要进行注浆。注浆开始前，应当配制好环氧胶泥，以此来对周边的缝隙进行封闭。 本工程中使用的环氧胶泥配方如下：E51环氧树脂：邻苯二甲酸二丁酯：乙二胺：白水泥=100∶20∶10∶100，在配比中，白水泥的用量也已按照实际情况进行适当调整。本工程中使用的环氧浆液采用AB组组份，施工时严格安排比例进行配制。可根据实际需要在配制中加入一定剂量的丙酮，可调节丙酮的稀稠度，但丙酮的最大掺入量不得超过5%，如果灌注能顺利进行，则不需要加丙酮。每次配制的浆液总量应当不超过5kg，并在配制好后的30min全部用完，若是超出这一时间限制，应进行废弃处理。 浆液配制完成后，便可开始注浆，具体的注浆要点如下：注浆可以采用从下向上的顺序，分三个节段进行，在每一段角钢钢板上的注浆施工面的注浆孔内预埋灌浆头，并将对面注浆孔作为通气孔，其余两个面上的注浆孔则可用胶泥或木塞塞住。待胶泥硬化后，便可向裂缝内压注环氧浆液，直至通气孔内有浆液渗出或是注浆压力达到0.4MPa后，便可停止注浆。然后换下一个面重复上述方法，直至所有面完成为止。需要特别注意的是，每一个节段的注浆施工必须连续不间断地进行[4]。 （6）抹面。根据加固设计要求，需要在加固后柱的表面上粉刷厚度为25mm的水泥砂浆钢丝网作为保护层。为使粉刷保护层更加牢固、可靠，可在抹灰前，用混凝土界面剂对钢板进行涂刷，并用钢丝网片与原框架柱及包钢进行可靠连接。同时以2根圆钢进行并接，并牢固焊接在钢板上，钢丝网则可挂于圆钢中间。 2.3 成品保护及质量安全保证措施 （1）成品保护措施：①抹面作业完毕之后，应当按照规范要求进行浇水养护。养护时间最低不得少于3d，四周的操作架可以作为保护之用，养护期间应暂时保留；②楼面补洞经过7d的养护以后，可在楼面面柱顶1m范围内，均匀涂刷一层环氧树脂，这样既可以对钢板起到保护作用，又能使修补处的防水性能获得提高；③加固完毕14d以后，可将所有的临时支撑全部拆除，在对临时支撑及操作架进行拆除的过程中，要防止碰坏粉刷面层。 （2）质量与安全保证措施：①加固补强施工正式开始前，应当由设计单位指派专人到施工现场向技术人员及施工作业人员进行设计交底；②所有材料进场前必须由专人进行质检验收，材料的规格及性能均应当与设计要求相符，并且需要有相关的质保证书。经检验不合格或是规格尺寸有误的材料，要及时与供货商联系，进行退换货，避免影响施工质量和施工进度；③本工程的施工质量必须与GB50550-2010规范中给出的规定要求相符，同时，根据规定做好相关的质量检查和验收工作；④所有特种作业人员必须持证上岗，如高空作业、焊接作业等，施工中必须严格按照操作规程进行，避免高空坠落、火灾等事故的发生，确保施工安全有序进行。 3 结束语综上所述，在建筑工程中，混凝土框架柱是主体结构中的重要组成部分之一，如果其强度不足，则会对建筑带来隐患。文章以某建筑工程为实例，分析混凝土框架柱存在的抗压强度不足的问题，在此基础上，对混凝土框架柱的加固补强施工技术进行论述。经过加固补强处理之后，该工程中所有混凝土框架均满足了设计要求，由此进一步提高了建筑结构的稳定性。 参考文献： [1]秦旋,李正焜,莫懿懿.基于深度访谈扎根分析的绿色建筑项目脆弱性与风险关系机理研究[J].土木工程学报,2016,(8):120-132. [2]刘迪.轻型消能摇摆结构体系抗震性能评估与动力可靠度分析[D].兰州理工大学,2013. [3]徐自国.高层建筑钢筋混凝土框架—核心筒结构楼层层高变化对结构抗震性能的影响研究[D].中国建筑科学研究院,2013. [4]陈玉珠.多层框架结构住宅抗震性能的对比分析[D].重庆交通大学,2013. 中图分类号：TU37 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2016）12-0070-02 |
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