張旭波

（北京建大京精大房工程管理有限公司，北京 100037）

1 加固技術(shù)現(xiàn)狀概述

1.1 老舊教學(xué)樓現(xiàn)階段狀況

近年來，地震災(zāi)害的頻發(fā)使國家和人民損失巨大。隨著很多高校的發(fā)展，大量建造在20 世紀(jì)50—90年代的老舊教學(xué)樓已經(jīng)不能滿足新時期的要求，需要對現(xiàn)有老舊教學(xué)樓加固改造升級。這些建筑當(dāng)初設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，抵抗地震破壞的能力較弱。為達(dá)到目前抗震要求，應(yīng)與建筑物的翻修同時進(jìn)行抗震加固。

1.2 磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固的一般方法

建筑抗震加固通常的流程為：首先對原結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行檢測鑒定，根據(jù)出具的檢測報告進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計，通過施工圖審查再進(jìn)行招標(biāo)，然后進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作的施組、方案編制，接著組織施工，最后通過驗收。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固常用的方法包括以下幾種：①基礎(chǔ)加固常用的方法有加大基礎(chǔ)截面積、補(bǔ)強(qiáng)注漿、錨桿靜壓樁和壓漿灌注樁等；②墻體加固常用的方法有單側(cè)或雙側(cè)墻體增設(shè)砂漿面層、鋼筋混凝土板墻和增設(shè)鋼筋網(wǎng)與砂漿面層組合的板墻；③樓板、懸挑陽臺加固常用的方法有粘碳纖維布、粘碳纖維板或用角鐵、包鋼和粘鋼等；④梁加固常用的方法有角鐵、粘鋼和包鋼或采用加大梁截面，也可采用粘碳纖維布、粘碳纖維板；⑤柱子加固常用的方法有混凝土圍套和包鋼；⑥其他加固方法有植筋加固和裂縫修補(bǔ)加固。

1.3 磚混結(jié)構(gòu)體系加固常用的方法

（1）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的加固方法：①增設(shè)墻段和現(xiàn)澆鋼筋混凝土框的方法加固墻體平面布置不閉合的情況；②增設(shè)附加支座、托梁的方法加固屋蓋支承長度不足的情況；③增加鋼拉桿和長錨桿以及外加圈梁構(gòu)造柱等方法加固縱橫墻連接較差的部位；④增設(shè)圈梁的方法來滿足圈梁設(shè)置要求。

（2）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震性能的加固方法：①當(dāng)原墻體強(qiáng)度過低或破壞嚴(yán)重時，加固方法有拆除重砌和增設(shè)抗震墻；②當(dāng)既有墻體已開裂或砌筑砂漿強(qiáng)度低時，用壓力灌漿的方法修補(bǔ)加固；③增設(shè)外加柱的方法可使柱與圈梁、拉桿形成整體，與現(xiàn)澆混凝土樓板和屋蓋可靠連接；④結(jié)構(gòu)剛度差可采用增設(shè)型鋼、鋼筋混凝土支撐或支架的方法來加固。

2 加固施工技術(shù)要點

本文以高校老舊教學(xué)樓加固改造工程實際的施工技術(shù)進(jìn)行介紹。

2.1 工程概況

北京中醫(yī)藥大學(xué)和平街校區(qū)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院樓為地上5 層的磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)類型為磚砌條形基礎(chǔ)，總建筑面積為10274m2。該樓于1958年竣工，唐山大地震后進(jìn)行了抗震加固，外墻增加了圈梁構(gòu)造柱來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體抗震性能。

既有建筑樓面板為空心磚組合板，屋面板是現(xiàn)澆混凝土，墻體為磚砌墻體，砌筑材料為燒結(jié)磚，砌筑砂漿是水泥混合砂漿。結(jié)構(gòu)采用縱橫墻混合承重的體系。

2.2 本工程結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)

本工程采用的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)有：磚砌條形基礎(chǔ)采用加大基礎(chǔ)截面積的加固方法；磚砌墻體用鋼筋混凝土板墻的方法加固；空心磚組合樓板采用碳纖維布的加固方法；結(jié)構(gòu)整體性加強(qiáng)采用增加鋼拉桿和更新圈梁構(gòu)造柱的方法。下面介紹本工程采用的結(jié)構(gòu)加固方法和施工工藝流程。

本工程基礎(chǔ)為磚砌條形基礎(chǔ)，加固采用加大基礎(chǔ)截面積的方法，條形基礎(chǔ)上部兩側(cè)采用鋼筋混凝土板墻，鋼筋混凝土板墻采用噴射混凝土。下部放大腳部位采用澆筑混凝土，保證混凝土的密實度和基礎(chǔ)的承載能力。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→開挖放線→挖土方→基礎(chǔ)降水→基礎(chǔ)鑿毛→測量定位放線→植筋→鋼筋施工→模板施工→混凝土施工→驗收→土方回填→素土夯實→墊層澆筑。

本工程墻體采用雙側(cè)70mm 厚的鋼筋混凝土板墻加固的方法。鋼筋混凝土板墻施工運用了噴射混凝土技術(shù)，噴射混凝土施工時，噴槍應(yīng)與受噴墻面垂直，相距1m，均勻噴射。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量定位放線→基層表面處理→鋼筋綁扎固定→模板施工→噴射混凝土→澆水養(yǎng)護(hù)→驗收。

本工程樓板的形式為空心磚組合樓板，采用碳纖維布加固的方法，在空心磚組合樓板板肋中心線上粘貼100mm 碳纖維布，端部采用200mm 寬碳纖維布壓條和化學(xué)錨栓固定。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量定位放線→基層表面處理→涂刷底膠→修補(bǔ)找平→膠料配制→粘貼碳纖維布→養(yǎng)護(hù)→檢驗驗收→涂刷防火涂料。

鋼拉桿用來增強(qiáng)內(nèi)外墻的整體性，其施工簡捷方便，并且對原結(jié)構(gòu)墻體的破壞較小，因此應(yīng)用較為廣泛。本工程在縱橫墻連接較差的部位增加鋼拉桿來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量放線定位→剛拉桿進(jìn)場質(zhì)量檢驗→錨座試安裝就位→支設(shè)腳手架→剛拉桿吊裝→剛拉桿牽引、連接就位→剛拉桿張拉→檢測驗收→表面防腐處理。

本工程采用更新和增加圈梁構(gòu)造柱的方法加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。圈梁布置在每層樓板位置，通過混凝土銷鍵和拉結(jié)筋與墻連接，每層閉合成環(huán)；構(gòu)造柱布置在外墻墻角和內(nèi)外縱橫承重墻連接的部位，向下延伸至基礎(chǔ)，通過混凝土銷鍵和拉結(jié)筋與基礎(chǔ)和墻連接。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→定位放線→基層表面處理→鋼筋施工→模板施工→混凝土施工→澆水養(yǎng)護(hù)→驗收。

2.3 加固節(jié)點優(yōu)化

（1）鋼筋代換。

本工程樓梯間墻體加固設(shè)計為鋼筋混凝土板墻，豎向構(gòu)造分布鋼筋規(guī)格為C12@150mm，穿樓板時，為了減少對梯段的破壞，采用同牌號鋼筋等面積代換的方式優(yōu)化。

等面積代換的條件是同牌號代換且鋼筋的總截面積大于等于原設(shè)計鋼筋的總截面積。用公式可表示為：

式中：AS1和AS2分別為原設(shè)計鋼筋總面積和代換后設(shè)計鋼筋總面積；n1和n2分別為原設(shè)計鋼筋根數(shù)和代換后鋼筋根數(shù)；d1和d2分別為原設(shè)計鋼筋直徑和代換后鋼筋直徑[4]。

樓梯間鋼筋混凝土板墻豎向構(gòu)造分布鋼筋采用等面積代換集中配筋，間距為600mm，600/150=4 根。

代入數(shù)據(jù)求得代換鋼筋直徑不小于24mm。取鋼筋直徑為25mm。代換后的豎向構(gòu)造分布鋼筋規(guī)格為C25@600mm。

上述代換結(jié)果按要求征得設(shè)計單位同意后編制方案，組織施工。

（2）銷鍵截面形式優(yōu)化。

本工程整體性加固的圈梁構(gòu)造柱是通過混凝土銷鍵和拉結(jié)筋與墻連接。由于加固工程量大造成銷鍵開鑿數(shù)量多，并且銷鍵截面為矩形，施工人員開鑿銷鍵時施工煩瑣且對結(jié)構(gòu)擾動較大。

圈梁構(gòu)造柱處的銷鍵主要是用來做定位的構(gòu)件，不影響加固后的結(jié)構(gòu)安全和性能。所以將開鑿矩形截面銷鍵優(yōu)化為開鑿圓形截面銷鍵，便于機(jī)械化施工且對結(jié)構(gòu)擾動小。按要求征得設(shè)計單位同意后編制方案，組織施工。銷鍵豎向布置如圖1 所示。

圖1 銷鍵豎向布置

3 施工注意事項

3.1 施工遇到的問題以及解決辦法

（1）在剔除既有空心磚組合樓板板底砂漿面層后，發(fā)現(xiàn)既有預(yù)制空心板底有凹陷孔洞，這些孔洞可能由于樓板吊筋開孔、混凝土保護(hù)層碳化腐蝕導(dǎo)致，在板底粘貼碳纖維之前，需要進(jìn)行修補(bǔ)平整。修補(bǔ)方法采用高性能聚合物砂漿修補(bǔ)此處的凹陷孔洞。

（2）板底粘碳纖維加固之后，碳纖維布表面相比混凝土而言較為光滑，為保證粉刷質(zhì)量和減少返工。采用在板底粉刷時加設(shè)玻纖網(wǎng)，以保證粉刷層的外觀質(zhì)量和整體性。

3.2 安全文明施工要求

本工程施工區(qū)域位于高校校園內(nèi)，鄰近正在使用的教學(xué)樓，對安全文明施工要求較高。要做好降塵降噪措施，如噴射混凝土用的空氣壓縮機(jī)噪聲較大應(yīng)設(shè)置隔音棚。施工前應(yīng)編制安全預(yù)案，定期安全培訓(xùn)和組織演練，精心布置施工現(xiàn)場，并做好安全防護(hù)措施，保證施工安全以及保障學(xué)校正常的教學(xué)和師生的正常生活。

4 結(jié)論

隨著加固技術(shù)、工藝、材料的更新，需要我們不斷研究和應(yīng)用新的技術(shù)，了解和掌握其特點。綜合分析各種因素后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證工程的安全和質(zhì)量。