本工程為18層框架剪力墻結(jié)構(gòu)(帶一層地下室)，建筑高度54．3m，筏板基礎(chǔ)。

1 加固設(shè)計(jì)目的與加固范圍

本工程已施工至4層，監(jiān)理平行檢查發(fā)現(xiàn)4號(hào)樓一、二層，5、6號(hào)樓一層墻柱砼標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)c35要求，后經(jīng)鉆芯取樣檢測(cè)，墻柱梁板砼標(biāo)號(hào)大部分為C20，不能滿足設(shè)計(jì)要求。

本次質(zhì)量事故中，因柱砼強(qiáng)度不足，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度下降，撓曲變形同步加大，顯著降低結(jié)構(gòu)的抗裂、抗?jié)B和耐久性，影響結(jié)構(gòu)安全及使用。

由于剪力墻及梁、板砼強(qiáng)度偏低，直接導(dǎo)致樓棟底部加強(qiáng)區(qū)部分墻肢、柱的軸壓比及梁的承載力不滿足相關(guān)規(guī)范要求，必須予以加固補(bǔ)強(qiáng)。

經(jīng)原設(shè)計(jì)單位復(fù)核，除樓板的正彎矩段及支座負(fù)彎矩段強(qiáng)度基本滿足要求外，均需進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

2 加固設(shè)計(jì)參數(shù)

建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0．10g。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí):剪力墻為二級(jí)，框架為三級(jí)。

3 加固修復(fù)方案的研討與選擇

本項(xiàng)目為安居工程，且4號(hào)樓外立面緊鄰街區(qū)，若方案選擇及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施不當(dāng)，必將造成較大社會(huì)負(fù)面效應(yīng)。構(gòu)思必須先考慮安全，使加固后的建筑結(jié)構(gòu)既能滿足相關(guān)規(guī)范要求(如建筑物自振周期、構(gòu)筑物柱軸壓比限值、層間位移要求等)，又要考慮可操作性，并盡量采用成熟、可靠、便于后期檢測(cè)，和兼顧使用功能不受較大影響的方案;故、項(xiàng)目監(jiān)理部配合業(yè)主多次組織各參建單位會(huì)商，對(duì)各單一技術(shù)、綜合方案反復(fù)研討、推敲。本案主要體現(xiàn)墻柱梁加固綜合技術(shù)的運(yùn)用。

3．1 主要加固工藝

(1) 加大截面法。在原構(gòu)件正截面配筋率滿足規(guī)范要求前提下，增大主筋面積對(duì)提高原構(gòu)件正截面承載力是非常有效的。通過(guò)在截面的受拉區(qū)加筑砼圍套，增加構(gòu)件截面，使新加部分和原構(gòu)件共同工作，能夠有效地提高構(gòu)件承載力，顯著改善使用性能。

該法優(yōu)點(diǎn)在于其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，相關(guān)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)成熟，可作為梁、板、柱、墻等一般構(gòu)造物的加固首選;其缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)及噪音持續(xù)較長(zhǎng)，不利于環(huán)境保護(hù)及綠色施工，對(duì)生產(chǎn)和生活存在不利影響，且加固后建筑物存在使用功能和舒適度缺陷(如凈空減小、空間受限等)。

(2) 粘鋼加固法。其優(yōu)勢(shì)在于其工藝簡(jiǎn)單便捷、加固修復(fù)效果可靠，固化快、現(xiàn)場(chǎng)僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)生活及環(huán)境影響小;同時(shí)、顯著降低了因加固對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空帶來(lái)的不利影響;但能否達(dá)到預(yù)期加固效果，在一定程度上受限于膠粘工藝質(zhì)量與作業(yè)人員施工水平等因素;該法可減小剪力墻構(gòu)件軸壓比，提高其抗側(cè)剛度和抗剪強(qiáng)度，從而彌補(bǔ)因剪力墻砼強(qiáng)度不足帶來(lái)的不利影響;

該法對(duì)于處于一類環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固和對(duì)增大構(gòu)件截面尺寸有嚴(yán)格要求、承受靜力作用的構(gòu)件尤為適用。

(3) 粘貼碳纖維復(fù)合材料。為達(dá)到提高建筑物構(gòu)件承載能力的目的，也通常用膠結(jié)材料將碳纖維復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使其與原構(gòu)件截面共同工作。粘貼碳纖維復(fù)合材料加固法具有幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐腐、耐潮、經(jīng)久耐用、后期維護(hù)費(fèi)用較低等特點(diǎn)外，還兼具粘鋼加固的優(yōu)點(diǎn)，但需進(jìn)行專門的防火處理;除適用于梁、板加固修復(fù)外，也適用于各種受力性質(zhì)的砼結(jié)構(gòu)及一般構(gòu)筑物的加固。

(4) 錨栓植筋。滿足錨固深度要求的化學(xué)植筋及螺桿，可應(yīng)于抗震設(shè)防烈度≤8度之受拉、邊緣受剪、拉剪復(fù)合受力之結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接。

具有施工便捷、固化快、承載、拉拔力大及抗疲勞、抗震動(dòng)等特點(diǎn)，同時(shí)具有在負(fù)溫(－15℃)下能固化，且不影響錨固力，固化后可施焊等優(yōu)點(diǎn)。

3．2 方案初論及分析

(1) 方案選擇既要使加固后構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，同時(shí)要兼顧加固期間上部主體結(jié)構(gòu)同步繼續(xù)施工的矛盾;為力求使經(jīng)濟(jì)和工期損失降到最低，唯有請(qǐng)有資質(zhì)有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)分包單位，按照經(jīng)批準(zhǔn)的支撐卸荷和加固施工方案，先支撐卸荷，在確保施工安全的前提下，再綜合各單一加固措施優(yōu)點(diǎn)，充分發(fā)揮綜合應(yīng)用效應(yīng)。

(2) 由于項(xiàng)目性質(zhì)的特殊性，加固方案必須降低對(duì)交付使用后功能及舒適度的影響。

(3) 事先必須充分考慮加固施工過(guò)程中噪聲、光輻射、粉塵、污水等可能會(huì)帶來(lái)的不利影響，相關(guān)區(qū)域也需全封閉施工，加強(qiáng)門崗管理，盡可能降低加固實(shí)施帶來(lái)的負(fù)面社會(huì)輿論效應(yīng)，為方案的實(shí)施創(chuàng)造必要的條件。

3．3 方案確定

經(jīng)設(shè)計(jì)單位及其邀請(qǐng)的專家，業(yè)主代表、總包單位、加固分包單位、監(jiān)理單位等相關(guān)人員充分討論，結(jié)合實(shí)際、由設(shè)計(jì)單位確定:

(1) 對(duì)于外立面建筑效果及空間尺寸要求較高的臨街面、建筑物四周、轉(zhuǎn)角，樓梯、公共走道、電梯井等部位剪力墻墻身采用粘貼4mmQ235B鋼板，截面加寬75mm，相應(yīng)部位的柱加固、采用植筋、重新配置鋼筋柱套，將原柱截面加寬100～200mm。

(2) 為確保結(jié)構(gòu)的承載力和質(zhì)量事故樓棟相關(guān)樓層受剪承載力的均勻性，對(duì)其它主要受力部位的豎向受壓構(gòu)件，采用植筋、重新配置鋼筋柱套，增大截面、將原柱截面加寬100～200mm，同時(shí)，豎向構(gòu)件的加固均在地下室頂板結(jié)構(gòu)下封頂錨固設(shè)計(jì)成“牛腿”，延伸至地下室。

(3) 樓面框架梁底采用新增縱向鋼筋、U形箍、在柱上打孔植筋增大構(gòu)件截面，梁頂粘貼碳纖維布進(jìn)行加固修復(fù)。

(4) 在結(jié)構(gòu)加固用混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提高一級(jí)，不得低于C30級(jí)。

(5) 綜合應(yīng)用梁、柱加大截面，梁頂貼碳纖維布，墻身外粘鋼板等加固修復(fù)技術(shù)。

3．4 加固設(shè)計(jì)

方案初定后，設(shè)計(jì)單位予以了深化和完善;最終、該加固修復(fù)設(shè)計(jì)圖經(jīng)設(shè)計(jì)單位相關(guān)專家審定和設(shè)計(jì)文件審查機(jī)構(gòu)審查合格，評(píng)價(jià)認(rèn)為，新增荷載取值和結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)選用適當(dāng)，設(shè)計(jì)參數(shù)取用基本正確，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)基本滿足抗震構(gòu)造等規(guī)定。

4 施工難點(diǎn)及要點(diǎn)

4．1 卸載支撐搭設(shè)

本案砼強(qiáng)度不足主要集中在5、6號(hào)樓一層及4號(hào)樓一、二層，事故發(fā)生后、受多種因素影響，后續(xù)工序依然進(jìn)行;事故層結(jié)構(gòu)柱為軸心受壓，其所受的軸向壓力非常大;客廳及個(gè)別部位框架梁跨度較大、過(guò)分依賴卸載鋼管架所提供的支撐作用力，不能完全滿足安全卸載的目的，需配合其它方案的應(yīng)用并綜合計(jì)算荷載，加強(qiáng)施工過(guò)程監(jiān)測(cè)。

4．2 墻、柱加固

在墻、柱界面處理工序(對(duì)原結(jié)構(gòu)剔鑿、鑿毛)施工時(shí)，可能存在形成點(diǎn)深度較淺、點(diǎn)數(shù)分部不均勻、澆筑砼前未沖洗干凈、未采用水泥漿等界面劑進(jìn)行處理等，會(huì)導(dǎo)致后期混凝土與原結(jié)構(gòu)混凝土粘合不牢等問(wèn)題。

應(yīng)強(qiáng)化對(duì)加固的受力鋼筋與原構(gòu)件受力鋼筋的凈距、縱向受力筋的錨固、與植筋的連接、焊接、及構(gòu)件主筋保護(hù)層厚度、注膠等工序監(jiān)管，和砼石子硬度、最大粒徑，澆筑方式、坍落度、振搗密實(shí)度和板柱接頭位置縮頸等工序質(zhì)量控制。

4．3 梁加固

除應(yīng)注意墻、柱加固過(guò)程中可能存在的問(wèn)題控制外，還應(yīng)加強(qiáng)碳纖維片材加固粘貼、搭接長(zhǎng)度、搭接位置及受力方向和梁U形箍、碳纖維片材在端部、構(gòu)件轉(zhuǎn)角等處的細(xì)部處理。

4．4 植筋工藝

檢查植筋的錨固長(zhǎng)度，深度及箍筋間距;其深度需保證鋼筋屈服早于鋼筋錨固破壞;同時(shí)、需注意控制植筋孔徑大小、最小邊緣距離、最小間距并保證現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求。

4．5 材料控制

進(jìn)場(chǎng)原材須經(jīng)驗(yàn)收并復(fù)檢合格

5 加固驗(yàn)收及效果分析

按設(shè)計(jì)文件進(jìn)行加固后，經(jīng)檢測(cè)、整體砼強(qiáng)度基本可達(dá)C40;目前，該工程已進(jìn)入裝飾工序施工，經(jīng)觀察，暫未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有異;從側(cè)面可以反映出本案綜合加固方法施工便捷、加固可與主體后續(xù)工序同步進(jìn)行，加固費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，既消除了結(jié)構(gòu)安全隱患、又基本滿足原設(shè)計(jì)。

王清林，四川元豐建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，四川成都611500