浅议超高层建筑结构改造和加固技术

'浅议超高层建筑结构改造和加固技术　　摘要：在现代建筑中，建筑结构作为一项主要的并且重要的项目出现，受到人们的高度重视，建筑结构主要工作就是加固技术，加固技术实施质量的好坏直接决定着整个钢筋混凝土建筑结构施工质量的好坏。因此本文结合工程实例，介绍了建筑物局部因使用功能的变更，而要对原结构进行改造，进而对原结构所采取的加固处理方法，解决了一系列施工难题，取得较好的施工效果，为解决此类工程的施工积累了经验。关键词:土木建筑工程施工改造加固加大截面结构加固粘钢加固粘碳纤维布加固中图分类号：TU97文献标识码：A引言随着人民生活水平的提高，对于住房需求量日益增加，同时对于建筑的安全性能及使用性能提出了更高的要求，但是由于对建筑的预见性统一规划及按规划有序性进行开发的准备不足，造成一些建筑局部的功能性调整，这就需要对原结构进行结构改造及其改造后加固施工，为追求更安全，更可靠，更先进的建筑高度，总结以下技术要点，供同类工程借鉴利用。1工程概况8 鄂尔多斯国泰商务广场Ⅱ区(T4)工程位于内蒙古自治区鄂尔多斯市康巴什新区乌兰木伦河南岸。总建筑面积约12.5万平方米，塔楼地上41层，地下3层，建筑高度194.85m；裙房地上5层(局部六层)，地下3层。结构形式为：塔楼采用钢骨柱+钢筋混凝土的劲性混凝土结构，楼板采用钢筋桁架组合楼板；裙房采用钢筋混凝土框架结构。因设计变更，现对部分结构进行改造、加固工程。2结构改造加固施工主要方法2.1结构拆除施工针对工程拆除施工的复杂性，不同部位、不同结构形式，选择的拆除施工工艺也不同，以期达到多、快、好、省的施工效果。2.1.1各部位拆除方法（1）原结构板局部开洞切割此部分拆除是原有结构的分断切割，使用金刚石钻孔机机具进行切割。（2）原结构板拆除施工新增楼梯部位原结构板拆除施工采用金刚石钻孔机沿拆除板周边切割分断，并切割出工艺孔洞，按150KG/块原则进行分块。（3）原结构梁拆除施工8 因为拆除梁与保留结构相连，须先使用金刚石钻孔机进行切割，使拆除部分与保留部分分离开，按150KG/块原则进行分块。（4）原结构剪力墙拆除金刚石钻孔机沿拆除剪力墙或洞口周边切割分断，并切割出工艺孔洞，按150KG/块原则进行分块。2.1.2施工注意事项（1）拆除原有梁、板时应考虑与新加构件（梁）的连接，切除原有梁板时保留的钢筋头锚入新加梁内应有足够的长度。（2）梁板加固前需控制其作用上的荷载（隔墙、楼面面层等），应先在加固件下加设支撑并施加预应力卸除荷载（预应力为3KN/㎡左右），待加固完成后再将支撑撤除；（3)当原有梁因与新加梁连接的需要，需局部剔凿时，应加临时支撑支顶，待梁截面复原并达到设计强度后再将支撑撤除；（4)当原有梁被暂时截断或楼板开洞失去支撑时，剔凿前应先加可靠支撑支顶，待梁板与支座构件连成整体并达到设计强度后再将支撑撤除。2.1.3拆除施工工艺操作要点（1）拆除施工工艺：8 水钻切割：水钻切割就是采用金刚石钻孔机在钢筋混凝土结构上连续钻孔，将需要切除的混凝土构件与原结构分离的施工工艺，常用的刀具切割范围为φ83mm。（2）拆除施工操作要点：先分离后拆除：对保留结构和拆除结构的分界处进行切割分离，分离之后再进行拆除，确保拆除施工不破坏保留结构。先支撑后拆除：使用脚手架或其它支撑架子，将需保留的构件支撑住，并将相应荷载传至基础或其它可靠构件上，确保在拆除过程中和拆除之后保留结构构件的受力情况不发生变化。此方法对于梁、板、墙等构件的拆除均适用。2.2粘(包)钢加固施工方法本工程梁、板、剪力墙加固均采用粘钢加固的方法，剪力墙开洞位置在洞口周边粘钢加固。粘钢加固用钢板厚度为5mm、6mm、8mm，钢材材质为Q345，M14和M16锚栓。2.2.1加固范围原结构缺陷处理（1）拆除过程中应注意对原结构进行保护，将需加固梁、柱、板表面装饰面层全部剔除，直至完全露出结构层。8 （2）对于完全剔除表面装饰面层的混凝土应全面进行检查，标识出原结构存在混凝土收缩裂缝、混凝土结构受力裂缝、露筋等现象。对于结构受力裂缝采用压力灌浆法进行裂缝灌注，施工方法详见：压力灌浆施工方法；对于表面收缩裂缝及露筋等现象，采用修补砂浆进行封闭修复处理，并将修复砂浆面层压光。（3）对于梁下部的阳角位置要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm，采用定型模具，梁角弧度均匀一致。（4）将修复过的混凝土表面的砂浆、涂料、浮尘等清理干净。对于表面粗糙不平部位，待砂浆达到设计强度后进行局部打磨处理。将修复过的混凝土表面干净并保持干燥。2.2.2施工工艺流程钢板粘贴位置放线→混凝土表面处理及钢材表面处理→钢板下料、打孔→钢板粘贴→加固钢板涂刷防锈漆前要进行打磨除锈，然后涂刷防锈底漆（环氧富锌底漆）两遍，表面喷涂防火涂料。2.2.3粘钢加固施工要点（1）混凝土基层面的缺陷修补关系到粘钢加固质量的好坏，原结构缺陷修补的好，才能保证粘钢加固施工的质量。混凝土基层面的打磨清理十分重要，必须要打磨之间时的新结构面，粘钢加固钢板必须粘贴在坚实的结构面上才能起到加固的效果。（2）钢板打磨清理也是关系到粘钢加固施工的关键工序，钢板打磨除锈工作必须做好，否则会在胶层和钢板之间产生隔离层，影响粘钢加固施工质量。8 （3）粘钢加固时抹胶的厚度不宜过薄，抹胶厚度过薄，胶层强度不够。2.3碳纤维加固施工方法2.3.1脚手架支搭及局部处理(1）根据现场实际情况，需加固构件周围搭临时脚手架，在板底搭设满堂红脚手架。做业区域内应满铺脚手板。在进行危险构件施工时，应对构件采取适当的顶撑卸荷处理。(2）按照施工的实际要求将加固范围内的原结构构件表面装饰面层拆除，将原建筑物吊顶拆除，直至完全露出结构层。2.3.2施工工艺结构施工放线→基层打磨处理→涂刷底层树脂→找平处理→粘贴碳纤维布→表面处理2.3.3碳纤维加固施工要点（1）基面处理界面处理的好坏直接影响到碳纤维的加固效果，因此对于粘贴部位的混凝土表面必须反复打磨平整，去除混凝土表面的劣化部分并于涂刷底层树脂前用吹风机清理干净。（2）碳纤维裁剪碳纤维布采用现场裁剪，分段粘贴的方式，在碳纤维布的搭接部位做好标志，确保碳纤维布之间的搭接长度应不少于150mm。（3）粘贴滚压8 粘贴过程中要用罗拉(专用滚筒)沿纤维方向反复滚压，挤出气泡使树脂充分浸渍。（4）温度影响要注意环境温度变化对树脂固化的影响，如气温低于要求则停止施工或采取必要的保温措施。2.4结构钢筋锚固施工方法2.4.1工艺流程钻孔→刷孔→吹孔→注胶→植入钢筋→养护2.4.2结构钢筋锚固施工方法（1）定位、钻孔根据设计要求，在现场进行放线定位，标出钻孔位置，使用电锤进行钻孔，钻孔深度满足设计图纸提出的要求。若基材上存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均宜植在箍筋内侧(对梁、柱)或分布筋内侧(对板、剪力墙)。注意：在原有梁柱上钻孔植筋时，不得截断构件内主筋，因此钻孔前应检测、探查构件内主筋的位置，不宜使用水钻钻孔。新加梁及加固梁纵筋在支座处的植筋深度必须符合规范及设计要求。（2）孔洞清理钻孔完成后，将孔周围灰尘清理干净，用气泵、毛刷清孔，此过程要作到三吹两刷，即吹孔三次、清刷两次，保证孔洞清洁、干燥。8 （3）钢筋除锈锚固用钢筋必须做好除锈清理，除锈长度大于锚固长度5cm左右，锚固用钢筋的型号、规格要严格按图纸设计要求选用。（4）锚固锚固：根据植入深度在处理好的钢筋除锈端做明显标记，然后插向孔洞，一边插一边向同一方向缓慢旋转，直至到达孔洞底部为止，此时应有锚固胶从孔洞内溢出。3结语本工程由于使用功能的改变，本着经济使用的原则，按上述方案进行了改造加固，在施工过程，结合工程项目中各种不同情况采取了不同的加固改造做法，从而达到使用功能的新要求，可供类似工程参考.8'