某办公楼加固工程

'某办公楼加固工程 　1　工程概况   某办公楼加固工程，通过对原新建机械厂职工食堂改建装饰，将原2层(局部4层)的主体建筑，改为4层办公楼。改建后总建筑面积约5300m2。   原2层食堂层高分别为6.85m和6.51m，系框架结构，局部4层建筑是砖混结构。本工程的改建除对加固部分改造保留外，全部拆除了原有的维护结构及其他部分，增加了结构夹层，改建成4层，层高和原有部分4层结构保持一致，工程还增加了中央空调、电梯、通风排风等机电设备，加之室外绿化、车库、围墙、大门等总体工程的建设，使整个工程成为有机联系的办公整体。   根据加固的固有规律，制定了工程总的工作程序如下：首先进行工程的可靠性鉴定，根据可靠性鉴定等级，提出最佳的加固方案；考虑适当的施工方法及合理的构造措施，进行加固设计，并进行承载力、正常使用功能等方面的验算；按照加固设计进行施工组织设计，采取有效措施确保质量和安全，并遵照有关规范进行验收。   本工程的加固方法主要采用了加大混凝土截面、碳纤维加固、钢屋架加固，下面针对本工程的具体情况，结合设计及施工监理的实施对以上加固逐一介绍。   2　加大混凝土截面   增大加固法，是指在原受弯构件的上面或下面浇1层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载能力的方法（补浇的混凝土处在受拉区时，对补加的钢筋起到粘结和保护作用）。当补浇层混凝土处在受拉区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯和抗剪承载力，并增加了构件的刚度。因此，其加固效果很显著。   本工程采用在受拉区补浇混凝土层，原配筋率较低，其混凝土受压区高度较小，在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土以提高该梁抗弯承载力。对于原阳台、雨蓬等悬臂构件的加固，在原板的上面（受拉区）补配钢筋和补浇混凝土。当在连续梁（板）的全长上部补浇混凝土时，后补浇的混凝土在跨中处于受压区，而支座却处在受拉区。   工程监理要点如下：①检查设计与施工时的新混凝土的强度等级，切实做到比原构件设计的混凝土等级提高一级。②当加固板为新旧独立工作时，新浇混凝土的最小厚度≥50mm；当加固板为整体工作时，厚度≥40mm；加固梁时≥60mm。③加固配筋宜优先采用高等级钢筋。现浇板的受力钢筋直径宜为φ6、φ8，分布筋宜为φb4、φb5；梁的纵向钢筋最小直径≥12mm，最大直径≤25mm，封闭式箍筋直径≥φ8。④对于加固后为整体工作的板，在支座处应配负钢筋，并与跨中分布筋相搭接。分布筋应采用直径φb4、间距≤300mm的钢筋网，以防止产生收缩裂缝。⑤石子宜采用卵石或碎石，其最大粒径不宜超过新浇混凝土最小厚度的1/2及钢筋最小间距的3/4。⑥对于加固后按整体计算的板，如果其面层与基层结合不好（有起壳现象），或混凝土实际强度等级低于C15，则应铲除重做，对表面的缺陷应清理至密实部位。⑦ 浇后浇层之前，原构件表面应保持湿润，但不得积水。后浇层用平板振动器振捣至出浆，或用辊筒滚压出浆。加固的板表面可随即加以抹光，不再另做面层，以减少荷载。⑧板表面不平整度≥4mm，梁表面不平整度≥6mm，并在原构件的浇筑面上每隔一定距离凿槽，以形成剪力键，洗净后，涂覆丙乳水泥浆，同时浇混凝土。还应在后浇层中加配箍筋及负弯矩钢筋，并注意其连接。  3　碳纤维加固   粘贴碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术，已经得到较为广泛的应用，并已产生较大的经济效益。在混凝土结构的加固中，碳纤维布主要是分担钢筋的受力，即碳纤维布的主要作用是提高结构构件的抗拉强度。   用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍，但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏。而使用粘结剂后，碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作。因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用。它既要确保碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。   粘贴碳纤维加固工艺,施工质量至关重要,直接关系到加固效果的好坏。为确保工程质量，工程开工前监理工程师对每个施工环节、环境因素、人员素质进行细致周密的审核，并要求施工单位对施工现场进行清理。   工程实施与监理要点如下：①把被腐蚀部位的疏松混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。②用SJ-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁（对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复），并养护3d。③用压缩空气将表面浮尘清除干净（未凿部位（需加固处）用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平），用丙酮将需粘贴处清洗干净。④将JGN-P胶甲乙组分按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将它均匀地涂在屋架底面（两侧刮150mm），待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工；并监督施工单位调好的底胶须在规定的时间内用完，一般情况下40min内用完。⑤混凝土表面凹陷部位用修补胶（JGN-C胶掺入2倍粉料）填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差。⑥将JGN-C胶甲乙组分按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将胶均匀地涂刮在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把按设计要求已裁剪好的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压，挤出汽泡。待指触干燥后，即可以进行第2道碳纤维布的粘贴，方法同第1道。注意：碳纤维布的搭接长度≥150mm，端部用横向碳纤维布固定。⑦2道碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再刮涂1层JGN-C面胶，来回滚压，使胶充分渗入到碳纤维布中去；⑧面胶指触干燥后，表面做1层保护层（防火涂料或水泥砂浆）。   4　钢屋架加固   本工程钢屋架的锈蚀程度和损坏情况可归纳为：①少数钢屋架的型钢表面全面地覆盖着氧化皮层但几乎没有腐蚀；②大部分钢屋架的型钢表面已经发生腐蚀，但程度不太厉害；③沿外维护墙4周，钢屋架的型钢表面覆盖的氧化皮层因腐蚀而剥落或可以剥除，并带有一些稍深的点锈；④少数型钢表面覆盖的氧化皮层因腐蚀而全面剥落或可以剥除，并普遍带有一些稍深的点锈；⑤少数钢屋架下的抗风桁架的部分杆件已锈断，需更换新杆件和进行加固处理。    实施程序：施工前期准备→施工准备→加固件、增加的新杆件和节点板、零部件等的预制加工→增加的新杆件与节点板地面拼装→搭设作业脚手架→喷砂除锈、清除腐蚀氧化层及渣物→测量旧钢结构的各种尺寸数据和矫正变形→搭设卸荷支撑钢架设施和卸除作业面处钢结构上的荷载→加固件和新增加的杆件与原有旧钢结构高空焊接（或螺栓连接）连接作业→连接后的杆件矫正→拆除卸荷支撑钢架设施→检查验收和测量有关数据→修整和油漆涂装作业→全面检查验收→拆除作业脚手架。   工程实施与监理要点：①对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定工作一定要做好做细，必须要有权威的专业实验室对原钢结构和加固用的新钢材进行取样实验，并出具评定报告，确定需采购新钢材的材质和焊条规格型号（或螺栓）、焊接连接工艺的技术要求（或螺栓）。②根据现场对原有旧钢结构进行喷砂除锈，清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后的现状，组织甲方、设计、施工等各方一起讨论确定实用可靠的处理、加固、改造方案。③检查运至工地现场新钢材的材质和焊条规格型号（或螺栓），一定要同实验室出具的评定报告要求一致，绝对不得任意改换；确实需要改换时，一定要实验室重新出具新的评定报告。促使施工单位技术管理人员和操作专业工人一定要细心核对用于具体施工部位上的新钢材材质和焊条规格型号（或螺栓）是否与评定报告上要求的一致，现场监理人员进行抽查。④原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底，必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行，个别腐蚀严重的部位要人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂，需晒干，因高空作业污染很大，一定要搭设周围环境防护设施和做好操作人员的防护。⑤测量原有旧钢结构现状的各种尺寸数据和矫正变形工作是不可缺少的，矫正方法宜采用物理办法，不得用加热烘烤的办法。⑥搭设卸荷支撑钢架设施和卸除作业面处钢结构上的荷载是非常重要的工作。施工前，督促施工单位编制相关施工方案，并分级进行交底。⑦施工步骤和作业顺序不能随意颠倒，确实需要颠倒时，必须要由主管技术人员确认安全，施工质量不受影响，并经总工程师同意，监理工程师认可后才能进行。⑧工程做好了样板的施工，经有关方面技术人员和专家评定后，才能推广到整个工程的施工作业。⑨必须重视高空焊接连接作业的安全和施工质量。在保证高空作业安全情况下，要选择技术水平高、有经验的高级专业焊工进行操作作业，一定要保证焊缝的质量，没有缺陷。⑩油漆涂装作业一定要满足设计和规范要求。原有旧钢结构已经使用多年，经过喷砂除锈后，很容易再腐蚀生锈，因此必须满足油漆厚度的要求（一定要超过100μm以上），尤其是要保证最里面的那几度防锈漆（一般3度以上）的施工质量。   5　结束语   目前我国的基本建设已具备相当规模，经常遇到为节省投资和时间，在考察论证后而重新利用结构还比较完好、经过处理加固可以投入使用的工程，因此结构加固工作应是大有作为的，希能本文能够给有关人员提供一些有益的借鉴。'