徐馬云龍 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

近年來，因設(shè)備故障、混凝土配合比、原材料及施工現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不足等原因，工程項目中常出現(xiàn)混凝土抗壓強度不滿足設(shè)計要求的情況。混凝土抗壓強度不足，將嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的承載力，對結(jié)構(gòu)安全影響比較大，所以需要進(jìn)行加固處理。本文以某住宅樓為例，針對混凝土抗壓強度不滿足設(shè)計要求的框架柱，從結(jié)構(gòu)安全、施工難度施工工期等方面對比分析加大截面和置換加固兩種加固方法，從中選擇適用于該項目的加固處理方法。

1 工程概況

某小區(qū)18層住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，地下一層，抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計地震分組第一組，抗震等級四級，場地類別Ⅲ類，基本風(fēng)壓0.40kN/m2。主體結(jié)構(gòu)封頂時，發(fā)現(xiàn)5層軸線9交軸線J的框架柱KZ1混凝土強度不滿足設(shè)計要求，原設(shè)計強度為C25，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)該框架柱混凝土抗壓強度推定值只有19.4MPa。經(jīng)復(fù)核該框架柱承載力不滿足要求，需要進(jìn)行加固處理。

2 置換加固方案

考慮到實際的施工工況，為了使加固施工階段充分卸載，在加固施工階段不進(jìn)行與加固施工無關(guān)的工作；此外，因該結(jié)構(gòu)形式為剪力墻體系，有較多的迎風(fēng)面，施工階段需考慮風(fēng)荷載的影響。綜上所述，該框架柱KZ1在施工階段的內(nèi)力和配筋如表1所示。

框架柱KZ1施工工況分析 表1

分析得知該框架柱KZ1在施工階段承載力滿足要求，能夠保證正常的加固施工。為了避免影響原建筑的使用功能和原主體結(jié)構(gòu)的剛度，本方案采用置換的加固方法，在該框架柱的上一層柱底和下一層的柱頂設(shè)置混凝土柱帽，作為托換鋼支撐的受力點；新增加的混凝土柱帽設(shè)置抗剪鋼筋承擔(dān)框架柱的豎向荷載。施工時，對局部樓板開洞，將鋼支撐按圖2、圖3所示定位，保證置換加固有足夠的施工空間；在鋼支撐與混凝土柱帽之間采用千斤頂將框架柱卸載，在千斤頂及其行程的范圍內(nèi)焊接小鋼管作為臨時支撐（詳見圖2、圖3）。

圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖

圖2 框架柱KZ1上一層柱帽大樣圖

圖3 框架柱KZ1下一層柱帽大樣圖

置換加固法不影響建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)的整體剛度就能解決承載力不足的問題，適用范圍比較廣，是一種比較常用的加固方法。但在本工程中置換框架柱需卸載上部十多層的荷載，有一定的施工難度；考慮到新增混凝土柱帽強度需達(dá)到100%后方可進(jìn)行后續(xù)施工，增加了加固施工的周期；此外，在置換過程中需實時對結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，增加了施工的措施費用。所以本工程最終采用另外一種常用的加固方法。

3 加大截面加固法

通過與建筑等各專業(yè)工程師的協(xié)調(diào)，最終對框架柱KZ1采用單面加大截面的方法進(jìn)行加固。經(jīng)結(jié)構(gòu)整體復(fù)核計算，結(jié)構(gòu)整體參數(shù)滿足設(shè)計要求(詳見表2)，構(gòu)件配筋均滿足設(shè)計要求，能夠解決承載力不足的問題。

通過對框架柱KZ1分析，考慮正常使用活荷載的影響，及風(fēng)荷載、地震荷載等工況，KZ1復(fù)核豎向荷載及配筋情況如表3所示。

具體加固方法，將框架柱KZ1從基礎(chǔ)至5層均采用單邊加大100mm的方法進(jìn)行加固（詳見圖4）。新增箍筋與原框架柱箍筋焊接連接；新增混凝土強度應(yīng)提高一級，且不低于C25。

結(jié)構(gòu)指標(biāo)匯總信息 表2

框架柱KZ1豎向荷載及配筋情況 表3

圖4 框架柱加大截面大樣圖

4 結(jié)束語

通過上述兩種常用的加固方法的介紹，結(jié)合本工程的項目特點，最終采用加大截面的加固方法對混凝土強度不足的框架柱進(jìn)行加固。加大截面法施工難度小，對工人的技術(shù)要求低，施工方便。但針對本項目中的單面加大截面加固框架柱，雖然解決了承載力不足的問題，但框架柱其他三面的混凝土強度仍然比較低，不能解決混凝土的耐久性及鋼筋錨固不足等問題，需結(jié)合其他加固方式進(jìn)行補充處理。