揭阳厂房改造加固工程

 某综合楼原为五层混合结构，总高22.2m，底层为钢筋混凝土框架结构，二层及以上为半框架结构，即北跨为钢筋混凝土框架结构，而南跨钢筋混凝土楼面梁，一端与北跨框架内柱连接，另一端支承在南向砖墙上。南北两跨跨度均为7.4m，南跨还带有1.5m的外挑阳台。总向有11个开间，横墙间距为11×3.2＝35.2m，房屋总长度为38.4m。较西头两开间分别为楼梯间和卫生间、贮藏室，该综合楼于1970年筹建，1972年开始动工，边设计、边施工，1976年竣工，1977年正式投入使用，1984年一楼作了调整改动，1988年二楼改为店堂，1993年将二楼外租，被间成小开间，1994年**部增加一层，1996年三楼外租，在装修过程中南向中部拆去六个木窗及窗下砖墙。 

 1998年4月21日下午5时左右该大楼三楼楼面及以上，东西向28～34轴之间突然倒塌(见图1)。倒塌部分面积达1025m2，受损面积为3444m2，直接经济损失435万元。 

 2坍塌后结构损伤调查 

 为分析事故发生原因，为加固提供可靠的依据，我们对梁、板及柱的破坏情况进行了详细的调查。 

 2.1 梁 

 2.1.1一层至**层除坍塌部分外，其它南北向横梁不同部位不同程度出现裂缝。 

 2.1.2三、四层楼面， 29 ～ 33 轴上 B ～ C 轴段钢筋混凝土梁距B轴2m左右处断裂，该部分梁纵向钢筋受损变形，弯起钢筋几乎被拉直，箍筋靠近B轴处被拉断(图2)。 

 2.1.3五、六层：29～33轴上B～C轴段钢筋混凝土梁齐B轴纵梁南侧根部断裂，该部分梁纵筋被拉变形，箍筋靠近B轴处被拉断。抢险时，该部分梁纵筋齐B轴柱南侧外边截断，同时，五层楼面梁34轴上B～C轴段梁出现水平裂缝，该段梁已被破坏。 

 2.1.4屋面层:原加层所用工字钢在30、32轴上B、C轴断坍落，B～C轴之间纵向工字钢扭曲变形，31及33轴上，B～C轴段混凝土梁坍落。28、34轴上B～C轴段混凝土梁断裂破坏(图3)。 

 2.2 板 

 三层及以上，28～34轴之间B轴南侧全部坍落(图4)。 

2.3 砌体 

 三层及其以上C轴29～33轴之间窗间墙全部坍落，一层34轴南向窗间墙粉碎性破坏，三层28轴南向窗间墙粉碎性破坏 

 3结构材料性能检测 

 为给鉴定及计算分析提供依据，对房屋倒塌后现存结构进行材料检测是非常重要的。因此，在加固设计之前，我院对该房屋钢筋混凝土构件进行了检测，检测内容有：(1)钢筋抗拉强度；(2)混凝土强度等级；(3)混凝土碳化情况。 

 3.1试验结果 

 3.1.1 钢筋 

 在梁上取得φ16、φ18圆钢试样各二个, φ16、φ18螺纹钢试样各两个，共8个试样，对钢筋强度、延伸率及冷弯性能指标进行了测试，结果见表1。 

 3.1.2混凝土 

 a. 回弹试验 

 从每层纵梁选取一个测区，横梁上选取2个测区，中柱2个测区，边柱一个测区，共3个测区，每个测区按要求回弹24个点，并对测区混凝土碳化深度进行检测，检测结果见表2。 

 b. 钻芯取样试验 

 考虑到房屋使用历史较长，在四层梁(塌落到三层楼面)上钻取三个芯样，按标准芯样试验方法测得3个芯样强度(已换算为标准试件强度)为36.4MPa，28.5MPa，27.5MPa，平均值为30.8MPa。 

 3.2结论 

 3.2.1钢筋各项指标符合规范要求； 

 3.2.2混凝土强度等级满足原设计要求。 

 4复核计算 

 4.1运用中国建研院编制的TBSA(4.2）的程序对房屋进行了空间分析，运用平面框架程序进行了复核计算。 

 4.2对框架柱截面尺寸进行优化设计，以确定既能满足轴压比要求又能保证合理的配筋。 

 4.3 对框架梁按原设计尺寸，复核其配筋量。 

 4.4 对次梁按连续梁进行复核。 

 通过以上的复核计算，我们发现，现存中柱尺寸及配筋不足，框架梁及连续梁配筋偏小，开裂后更使刚度有所降低；窗间墙尺寸偏小，强度不足。 

目前，在实际的房屋建筑施工过程中，保证房屋建筑施工过程中的施工质量，需要根据实际的房屋建筑施工情况，选择合适的结构加固技术，实现结构加固技术在房屋建筑施工中的有效作用。应用结构加固技术，保证了房屋建筑施工质量，发挥了房屋建筑的使用功能，在一定程度上，有效的提高了房屋建筑的经济效益和社会效益。 

一、结构加固技术的运用对房屋建筑施工的重要意义 

在实际的房屋建筑施工过程中，由于施工材料、房屋建设人员、建筑施工设备以及施工环境等各种主观或者是客观因素的影响，很多的房屋建筑都存在不同程度的质量问题，例如房屋出现裂缝、变形甚至是错位等问题，不仅会带来巨大的经济损失额，而且还会对住户的人身安全产生威胁，因此，运用结构加固技术对房屋建筑质量进行提升具有十分重要的意义。 

（一）、延长建筑使用年限 

建筑质量的好坏与否，使用年限是非常重要的一项指标。在现今城市建筑中，其在建设完毕、投入使用之后往往由于受到多种因素的影响而对其使用年限出现了缩短现象，对于经济以及资源都是一种较大的损失。而通过结构加固技术的运用，则能够在降低多种房屋质量因素影响的同时提升建筑整体质量，进而使建筑的使用年限得到了延长。 

（二）、结构加固技术能够提高房屋建筑的抗震性 

提高房屋建筑的抗震性是当前我国对房屋建筑提出的基本要求。在地理学上来说，当前的地质板块进入运动多发期，地震也成为一种经常发生的自然灾害，并且给经济社会的发展和人们的生活造成了破坏性的影响，地震频发导致的房屋建筑倒塌现象比比皆是，因此，在现代房屋建筑施工过程中，必须提高房屋建筑的抗震能力。而结构加固技术能够在房屋结构方面提高房屋建筑的稳定性，进而提高房屋的抗震能力，满足当前经济社会发展的需要。 

二、房屋建筑施工结构加固技术分析和运用 

（一）、加大截面加固法 

当房屋材料应用钢筋混凝土时，加大截面加固法是较为常用的一种方法，钢筋混凝土截面存在较高受压位置实施混凝土现浇层。在原有的混凝土受力构件单侧或双侧均浇注上混凝土以便扩大截面面积，而且应用一定量的钢筋使得构件承载力得到提升。此方法在板、梁、柱、墙、基础等构件中具有较高适用性。此方法加固效果较为良好，经济性高、适用面较为广泛，但是施工时具有一定复杂性，而且湿作业工作量较多，工期延长，对于房屋美观性存在一定影响作用。 

（二）、后锚固连接技术 

这种技术主要用在房屋建筑的各种钢筋的接地处，施工过程简单，效果好，危险性低，还具有一定的环保和节能效果，这种技术是建筑施工过程中的补救措施，简单来看就是通过一种加固技术达到对建筑物的加固方法，具体的实施方案是在原有混凝土结构上进行钻孔然后把设计好的钢筋插人大号的钻孔中，用专业胶水和快速凝固混凝土对钻孔进行密封加固，让后加人的钢筋结构与原有建筑结合紧密可以达到一样的加固效果。这种方法可以让房屋的承载能力快速提高，不断提升一定的结构的抗压力和各种应力，是当前建筑结构加固技术中效果较为**的一种。 

（三）、外包钢加固法 

外包刚加固法就是在混凝土的四周或者两面*型钢的一种方法，目的就是提高了建筑物较初了承载力。在实际操作中，针对不同形状的截面要采用不同的包角方法。四周包角钢并在横向加缀板的方法适用于截面为矩形或方形。扁钢加套箍加固法适用于圆柱或者弧形体。无论采用何种方法，在实际操作中，在型钢和原柱之间出现缝隙时，就采用采用乳胶水泥浆或环氧砂浆或细石混凝土填充的湿式外包法； 当型钢与原混凝土柱之间没有任何连接，采用无水泥砂浆的干式外包法。 

（四）、预应力结构加固技术 

预应力结构加固技术是预应力和外部荷载都对加固的混凝土受弯构件产生作用，为了房屋建筑的预应力结构，对预应力水平拉杆进行混凝土加固，促使拉杆内产生轴向的拉力，然后这个拉力会通过水平拉杆的杆端传到受弯构件上，进而在受弯构件中产生偏心受压的作用，这个偏心受压的作用能够有效的克服外部荷载对构件作用产生的弯矩，进而提高受弯构件的抗弯力。受弯构件的抗弯力提高能够有效的减少外部荷载带来的压力，避免受弯构件出现裂缝，提高房屋建筑结构的斜截面抗剪承受力，进而提高房屋建筑的结构稳定性。例如在房屋建筑出现混凝土结构出现裂缝或者是墙体出现歪斜的时候，可以运用预应力结构加固技术对其进行加固，效果较好。 

（五）、置换混凝土加固技术 

对于该种技术来说，其在原理方面同加大截面结构加固技术具有着较为相似的特征，在施工工艺以及适应性方面具有着更大的优势，且能够对减少房屋建筑净空面积问题进行较好的解决。但其在具有这部分优点的同时，也存在着一定的不足，即其在施工中需要较长时间的湿环境作业，可能因此对建筑施工产生一定的影响，正是基于这种特点，其更加适合应用在受压区混凝土强度较低的情况下。 

（六）、增设支点加固技术 

对于该种加固技术来说，其主要是通过增加建筑支撑点方式起到降低建筑计算跨度、控制结构内力、提升结构承载力的作用。对于该种技术来说，其目前主要应用在板、梁柱以及网架等结构的加固工作中。其主要具有两种施工工艺，即增设刚性支点以及增设弹性支点。其中，刚性支点是通过提升建筑轴心荷载力方式起到结构加固作用的，而弹性支点则是通过提升结构受弯力而起到结构加固作用的。对于该种技术来说，其在实际应用的过程中可能会对建筑结构造成一定的损坏，而这也是我们在实际应用中需要引起重视的。 

（七）、碳纤维加固法 

此方法应用碳素纤维和结构胶对建筑房屋结构予以有效加固。应用树脂胶结材料使得碳纤维布或碳纤维板粘贴到构件表面，由此使得结构承载力明显上升。材料轻质高强、施工较为简单，适用面较为广泛。对房屋基层处予以修补时，需根据不同位置的具体情况予以对应材料，当房屋构件表体层面产生裂缝时，需应用灌注环氧树脂胶；聚合物水泥砂浆应用到局部建筑层体遭到风化腐蚀情况下具有良好效果。所需环境温度不** 60℃，不然则需实施合理防护措施，当棍凝土强度等级低于C15时，此构件并不合适应用此加固方法。此方法适合应用到板、梁、墙、屋（桁）、架构件。 

结束语 

房屋建筑施工技术随着我国社会经济的发展和科学技术的进步，得到了一定的提高。在房屋建筑施工过程中，应用结构加固技术，保证房屋建筑的施工质量，发挥房屋建筑的使用功能，才能适应不断增长的房屋建筑使用功能和施工质量要求，促进房屋建筑施工的发展，提高房屋建筑的经济效益和社会效益。