云浮房屋抗震加固公司 深圳市住建工程加固技术公司

该建筑在2003年7月开始加固施工，为完成龙岗教育局关于实现加固设计效果及保证现场正确施工，笔者开始了为期两月的施工指导工作。施工是实现设计意图及预期效果的手段，正确的施工方案是施工成功保证。从该建筑加固施工角度看面临以下需克服难点：①工期短（需在2个月的暑假期间完成），②多种加固方法在本项目中综合运用，如何合理安排其间的交叉施工及合理衔接,③原构件表面质量较差，粘贴类加固方法如何有效保证质量。笔者审阅施工单位提报的施工组织设计后针对其中存在的问题会同监理及施工单位进行了调整：①为保证2个月的工期各工序必须紧密衔接、合理安排，原施工组织设计中施工主顺序为放脚基础开挖加固---回填---搭设外脚手架（一次到**）---板墙加固---柱、梁、板加固---内外装饰---落外架；按此顺序安排实际无法实现，先开挖基础加固再回填无问题，但外架搭设一次到**会使板墙施工无法实现（板墙模板一次制安不合理且无法保证质量，混凝土一次浇捣无法密实），另先完成板墙再加固柱梁人为拖延了工期，柱梁加大截面可以也应与板墙同步施工，既缩短工期又利于保证质量；在2个月内要保证完成加固及内外装饰、全面交工是无法实现的，应调整为完成加固抢出内装饰供教学使用再开展外装饰后落架（开学后留安全出入通道）；考虑以上修正后施工主顺序为放脚基础开挖加固---回填---逐层板墙加固及逐层搭设外脚手架---同层柱、梁同步板墙加固---板加固（含裂缝修补）---内装饰（完后提供教学用）---外装饰---落外架。②关于多种加固方法的合理衔接问题应引起重视的是混凝土板粘贴碳纤维施工与其他加固施工的合理间隙，碳纤维加固效果理想与否取决于基层处理质量及粘贴质量，碳纤维粘贴过程中对于环境洁净度有要求，粘贴中如在多尘的环境中进行则质量无保证，所以碳纤维施工应安排在同层其他加固施工完毕后进行。③正由于原施工过程质量失控，原构件表面质量低劣，对于保证粘贴类加固施工质量是一挑战；针对这一问题在施工中要重点开展粘贴基层的修补修复；即在施工中如何打磨基层、利用修补材料修补基层结构缺陷。 在之后的施工中较好的贯彻了笔者及监理单位的要求及建议，在工期及质量上都得到了保证；笔者在2011年进行了回访查勘，从现状看加固后的建筑满足正常使用要求，原有裂缝修补后未现新的发展，加固施工达成预期效果。
一、抗震鉴定的步骤
　　一般说，抗震鉴定对房屋所存在的缺陷进行“诊断”，包括下列步骤：原始资料搜集，如勘探报告、施工图、施工记录和竣工图、工程验收资料等，资料不全时，要有针对性地进行必要的补充实测；建筑现状的调查，了解实际情况与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况，并注意有关的非抗震质量问题；综合抗震能力分析，既有抗震概念的宏观判断，也有数值的计算；鉴定结论和治理，主要对不符合鉴定要求的房屋提出相应的维修、加固、改造或更新的抗震减灾对策。
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某教学楼工程总建筑面积为9203.62m2。建筑层数共为五层，建筑物为砖混结构，由于该工程建于1982年，无抗震设防，达不到现行的抗震设计要求，存在安全隐患，因此需对校舍进行抗震安全加固。
　　2 加固方案
　　2.1 墙体：外墙保持原有的形式不变，在外纵墙外侧与横向承重墙交接部位及楼梯间梁下增设250*300mm混凝土构造柱。在纵墙梁下增设300×（梁宽+2×70mm）的构造柱：在所有阴角部位增设200mm*500*500m “L”型构造柱，在阳角部位增设200*610*610mm“L”型构造柱。新增构造柱采用C20混凝土，主筋Φ12钢筋。箍筋φ6.5@ 200 。构造柱基础埋梁0mm。变形缝处钢筋混凝土圈梁两侧各增加一根Φ25钢拉杆，与加固增设的构造柱锚固在一起。
　　对承重墙体进行加固，在外纵墙里侧，内纵墙及横墙两侧增设70mm厚混凝土墙板进行加固。
　　墙体加固后的构造柱采用30厚挤塑聚苯乙烯保温板包裹，外包网格布。
　　2.2 基础加固：对原有的承重墙下毛石基础进行加固，在基础两侧增设200m厚C20混凝土 。
　　3 施工准备
　　3.1 技术准备
　　施工前积极查阅有关抗震加固方面的技术资料，制定各项技术措施，组织进行技术交底。
　　3.2 现场准备：
　　施工用水、用电准备：由建设单位提供电源、水源接至施工现场，用水管线在地下埋设，接至用水地点。
　　4 加固施工方法
　　4.1 基础工程：
　　采用人工将所有承重墙基础挖开至基础底，将基础表面浮土及杂物均清除干净，并用水冲洗。在毛石基础的上一阶的基础两侧用冲击钻钻孔，孔径ф16，深度为550mm。用空气压缩机将孔内的碎渣、杂物清除，然后采用**的植筋胶植筋。植筋钢筋为Φ12@500，植入深度为500mm ，外露200mm。首先用压力将胶注入孔内，保证孔内注满胶，将钢筋放入孔内，并校正钢筋位置，待钢筋固定后，手松开。事先采用Φ12钢筋加工成倒U形钢筋，倒U形钢筋钻孔穿过基础上的墙体，与植入的钢筋绑扎在一起。
　　基础采用钢模，支模时沿基础边线立侧模板， 50×60木方作支撑，支撑一端**在侧模的木档上，另一端**在基坑壁上，基坑壁设垫木，四周用斜撑和水平撑将侧模固定牢固。 遇增设的构造柱基础部位，同时支柱基础模板。
　　基础加固采用C20混凝土，因加固基础的厚度较薄，故采用5-20mm粒径的石子，灌注混凝土之前将原有基础表面冲洗干净，表面用水泥浆处理。砼采用直径ф30振捣棒振捣。振捣棒插入点密一些，保持混凝土振捣到位。砼必须连续振捣，防止漏振。振捣时振捣棒避免碰撞钢筋或与模板直接接触，振捣密实后的平面处砼必须用刮杠刮平，用木抹子将其表面搓揉平整。混凝土浇筑后注意养护不少于14d 。
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粘刚加固施工技术措施及要求
　　4.1 外墙柱子粘钢加固措施
　　4.1.1 将与柱相连的剪力墙两侧20~30cm范围砼凿除，并剪断剪力墙水平筋。
　　4.1.2 粘钢后用L型钢筋将水平筋与角钢焊接连接，焊缝满足规范要求。
　　4.2 技术措施及要求
　　4.2.1 工程验收时必须有钢板及建筑结构胶的材质证明、复试报告及胶的抗拉拔试验报告。
　　4.2.2 每一道工序结束后均应按工艺要求及时进行检查，做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
　　4.2.3 加固构件的粘钢质量一般采用非破损检验，即从外观检查钢板边缘溢胶色泽，硬化程度，用小锤敲击钢板表面，以回音来判断有效粘接面积，如出现空鼓等粘贴不密实的现象采用压力灌胶的方法进行补救，若粘结面积锚固区少于90%，非锚固区少于70%(锚固区由设计计算确定)，则判定粘结无效，新施工。
　　4.2.4 关键控制点。由于胶本身的性能要求操作时温度保持在5~60#。作环境的相对湿度不大于70%，如果相对湿度过大，胶*受潮而起鼓泡，从而影响粘贴质量。
　　结论
　　（1）加固效果。柱子加固后，其轴压比和配筋都能满足设计规范要求，从而保证了结构的稳定性。采用粘钢、粘碳纤维技术进行结构加固，对构件外观无特别影响，操作简便，加固处理速度快，对生产和使用影响较小，而且科学经济，质量可靠，取得了较好的综合效果，值得很好的推广和应用。
　　（2）粘钢补强施工中应选择可靠的粘结剂和合理的粘贴工艺。严格按照工艺规范施工，切实做好混凝土表面处理、钢板除锈和粘贴后加压固定等工作，确保有80%以上的可靠粘结，以保证补强加固的可靠性。
　　（3）节约成本。经测算，采用此方法比其他传统加固方法降低造价约10%。
加压固定。加压固定采用螺栓、角钢、垫板所组成的系统，该系统在被加固构件上的合适位置钻孔，临时固定膨胀螺栓、钢，供压钢板使用。钢固定采用Φ12全丝螺杆，配L50mm×10mm的角钢双向固定，固定间距为400mm。此外，部分位置还采用了千斤顶、垫板、**杆所组成的系统，该系统不仅能固定钢板，同时也卸去了构件承担的部分恒荷载，减少应力滞后，更利于后粘钢板与原构件的协同受力，加固效果良好。粘钢加固结构胶在常温、低温下均可以良好固化。施工如为5月，常温为25℃左右，24h即可撤除加压固定系统，72h即可投入使用(未拆卸前同时进行后续其他工作)。过实验可知，粘钢加固施工的理想温度是20℃左右。
　　3.6 焊接扁钢箍条。箍条焊接采用剖口焊,焊缝强度不小于母材，且要求在角钢粘结胶初凝前完成整柱的焊接，焊接时应分段交替完成。
　　3.7 箍条底部密封。焊接扁钢箍条后，随即采用环氧树脂胶泥密封，密封时应保证底部无缝隙。
　　3.8 灌环氧树脂砂浆。将配制好的环氧树脂砂浆用**叉刀灌入箍条内部，并密实，同时在箍条及混凝土基材侧面分别预埋1~2根注浆管。
　　3.9 防腐处理。钢板焊接完毕后，对加固的钢结构进行防腐处理。部粘钢加固，应按设计要求对钢板进行防腐处理，一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰、喷防火涂料、环氧砂浆涂抹等方法进行保护，并且间隔一定周期进行检查与重处理。工程在钢板粘贴3d后，钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面防腐蚀，部分柱子贴面涂防锈漆3遍。
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中小学生建造一所抗震的校舍已迫在眉睫。从现有校舍中存在的问题开始,提出了如何解决校舍设计通用化、填充墙不到**、强梁弱柱、强弯抗剪等问题。并提出了如何从整体上提高校舍的抗倒塌能力。
为了解决强梁弱柱问题,日本学者提出在柱与裙墙交接处预留缝的做法。当梁上面受拉时,梁的弯载承受力可按临界截面计算。当梁下面受拉时,则当梁与柱相对转动达到一定程度时,裙墙将于拉面接触,此时层间位移角为:
　　R=缝宽/裙墙高度*(梁净距/柱中距)
　　根据可能达到的层间文艺比R,可以求的必要的缝宽。
　　为了保证“强剪弱弯”,可以考虑压弯破坏是对铸锻抗剪承载力降低的影响,提出切实可行使用的配筋构造技术。如连续箍筋技术,防止控制端混凝土强度严重退化。
　　二、从整体上提高系统的抗倒塌能力
　　从利用结构整体性来讲,提高结构低于灾害的能力并不一定要大幅度提高结构的承载力、安全储备而导致大幅度增加建设成本,恰恰相反,只要深入研究结构系统,合理利用结构的整体性,完全可以通过少量的抗震设计或构造措施(如设置构造柱、圈梁)显着提高结构的抗震性能。
　　如上图所示:
　　A为小震不坏点;B为小震设计点;C为大震不倒设计点;D为坍塌点。
　　(1)AB之间富余程度为结构系统的基本承载力安全储备,其工程意义在于保证结构系统满足正常使用状况下安全和使用性能的要求。(2)BC之间的富余程度为结构系统的整体安全储备。当结构状态**过屈服点B点,接近大震不倒设计点C点时,结构构件之间非线性作用非常强烈,有些构件已经屈服甚至退出工作,因此在此阶段,应重点研究结构整体性、努力提高结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性,以保证结构系统的功能。(3)CD之间部分为结构系统的“意外安全储备”,当遇到意外作用(如汶川地震),意外安全储备对保证结构不倒塌具备着决定性作用。而意外安全储备主要主要取决于结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性,因此当遇到实际地震强度**过大震设计点时,为了使结构的倒塌临界点D点尽量推迟,应增加结构系统的取决于结构系统的鲁棒性、整体稳定性和整体牢固性。
　　三、合理选址
　　 校舍**选择有利地段,力求避开不利地段,严禁在危险地段建设校舍。
　　四、结束语
　　中小学生是祖国的未来,为了确保中小学生的安全,建议设计师在校舍楼时除要秉着“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则外,还可以在每层设计一个避震间,使其不但可以加强全楼的安全强度,而且可以为孩子们提供一个明确的避难场所。另外,在校舍建设方面也应该积极引进国外的一些新型结构体系及做法,如:(a)延性抗震框架与非抗震框架的混合使用;(b)框筒;(c)钢梁钢筋混凝土,拉架体系;(d)钢板剪力墙等。
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该教学楼为1958年修建，没有任何设计及施工资料，结构形状为工字型，主体四层，中间由连廊连接。2000年经过一次外墙维修，为了确保安全，委托方要求对该楼房进行安全性鉴定。
　　二、 现场勘查：
　　经过现场勘查发下一下问题：
　　1. 外墙粉刷涂料大部分掉落；
　　2. 卫生间窗间墙渗水严重；
　　3. 门廊外台阶有下沉现象；
　　4. 四楼顶部楼角有斜裂缝；
　　5. 地面楼板处局部房间有裂缝；
　　6. 大门口立柱有瓷砖脱落。
　　三、 检测数据汇总：
　　利用裂缝测定仪对裂缝宽度及深度进行了测定，测定数据表明裂缝**过规范要求。
　　因该建筑年限已久，砂浆外层已酥解，无法进行砂浆强度回弹，仅对烧结粘土砖强度进行回弹，回弹数据如下：
　　1. 一单元回弹数据：
　　检验结果：样本均值=12.95 样本标准差s= =3.25
　　抗压强度上限值=12.95+0.58×3.25=14.84Mpa 抗压强度下限值=12.95-0.58×3.25=11.07Mpa
　　2. 二、三单元回弹数据
　　检验结果：样本均值=13.66 样本标注差s= =1.06
　　抗压强度上限值=13.66+0.37×1.06=14.05Mpa 抗压强度下限值=13.66-0.37×1.06=13.27Mpa
　　备注：抗压强度换算值f1，i =1.08 Rm，i-32.5
　　抗压强度上限值=样本均值+k?s 抗压强度下限值=样本均值-k?s k―推定系数，取0.37
　　3. 四、五单元回弹数据：
　　检验结果：样本均值=20.03 样本标注差s= =1.32
　　抗压强度上限值=20.03+0.39×1.32=20.54Mpa 抗压强度下限值=20.03-0.39×1.32=19.52Mpa
　　备注：抗压强度换算值f1，i =1.08 Rm，i-32.5
　　抗压强度上限值=样本均值+k?s 抗压强度下限值=样本均值-k?s k―推定系数，取0.39
　　四、 通过检测得出以下结论：
　　1.通过对粘土实心砖强度的检测，发现砖强度仍能满足使用要求。
　　2.通过使用经纬仪及水准仪监测发现，建筑局部有沉降，沉降及倾斜在规范要求范围内。
　　3.墙体有部缝过大，不符合规范要求。
　　4.通过对砂浆的观测，砂浆粘接强度不足，砌体整体性较差，无法满足使用要求。
　　5.根据现行砖混结构标准，该楼未设置足够数量的构造柱，圈梁强度不够，达不到抗震规范的要求，需予以加固或拆除。
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