湛江建筑结构补强加固工程项目报价

 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。 

不同类型加固工程与加固方案的解析 

一般来说，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等，随着科学技术的不断进步，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法，如，化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生，并开始广泛应用于各类加固工程中。具体哪个方案较能体现加固工程所要求的短、平、快，省的特点，应根据需要加固的构件情况，综合确定加固方案。 

1、以框架梁的加固为例，笔者认为，较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后果除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天能完成近200㎡左右。但是，应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。 

2、以框架柱的加固为例。较为常见的加固方法有外包钢加同法，即在混凝土柱四周外包型钢进行加固，这样既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承载力，具体方法又分干式作业法与湿式作业法两种形式；干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型钢与混凝土之间无连接，由于与混凝土没有形成一个整体，所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用浮胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料，将角钢粘贴在混凝土柱上，二是角钢与混凝土之间留一定间距，中间浇筑混凝土，达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较，干式作业法施工更为简单，价格低，施工时间短，但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时，应根据加固要求和原构件情况，合理挑选适当的方案进行加固。 

三、房屋建筑结构加固方法及技术分析 

原有结构或构筑物因出现功能性改变，如接建、增加荷载等，或在出现质量问题，如配筋不足、灾后修补、强度不够等，都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要，对于需要加固的构筑物，应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。 

1、良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一。加固工程方案的优劣，首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件，没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性，但是，由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的弊端，结果是将影响到加固质量。 

2、不同类型加同工程与加固方法分析。结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。 

（1）加大截面加固法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。 

（2）置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 

（3）预应力加固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚同偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面)，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。 

四、建筑结构加固技术的发展趋势展望 

1、纤维复合材料加固法 

纤维复合材料加固法显着地显现出其优势，得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟，应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状，这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究；纤维材料对节点加固性能的研究；用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化，如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题；加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究；如何简化施工工艺，加强质量保证，降低工程造价是一件十分紧迫的事情。 

2、钢丝网复合砂浆加固法 

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构， 虽然已有多年的研究历史，但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段，国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法，比起用**胶做粘结剂的方法有其*有的优势，其应用前景较好。