某革命烈士陵園紀念塔加固方法研究

孫會社 趙國棟 于立強

1 工程簡介

該工程建造于1994年,系地下1層、地上6層剪力墻結構,塔底軸線尺寸為7.20 m×4.30 m,塔頂軸線尺寸為3.023 m×1.90 m,建筑高度為19.99 m。該工程建筑地基為黏性軟弱土,經換填砂墊層處理后承載力按200 kPa使用,基礎形式為筏板基礎。原設計材料強度等級:基礎墊層混凝土強度等級為C10,基礎及上部結構混凝土強度等級均為C20。圖1為該工程立面圖。

由于該紀念塔在施工過程中監管不力、使用過程中維護不當,致使部分混凝土構件混凝土脫落、鋼筋嚴重銹蝕,已影響到其正常使用。為保證其安全使用,需對其現狀進行檢測鑒定,根據檢測結果出具加固方案。

2 工程現狀

混凝土整體澆筑不密實,孔洞較多,每層均不同程度的由于鋼筋銹蝕而產生脹裂現象。地下室頂板混凝土大面積脫落,剪力墻轉角處、連梁、剪力墻局部均有混凝土脫落、露筋現象,且鋼筋銹蝕嚴重;1層樓面混凝土局部沿鋼筋鼓起脹裂;頂層由于有雨水進入,剪力墻根部混凝土有泛堿現象,頂板鋼筋銹蝕,剪力墻混凝土施工質量較差,混凝土多處脫落;其余樓層樓板、剪力墻有少許混凝土脫落。

基礎底板滲水嚴重,地下室積水較多;檢修鋼爬梯銹蝕嚴重;頂層上人口蓋板為一塊木板,不能有效阻擋雨水;正立面外墻頂部與中部有兩道較寬裂縫,裂縫寬度約為2.0 mm～5.0 mm。

目前該工程已使用多年,部分鋼筋銹蝕嚴重,為了解鋼筋現狀,依據規范現場截取剪力墻與樓板中主要原材帶回實驗室進行力學性能檢測,并對銹蝕后的尺寸進行測量。樓板HPB235鋼筋銹蝕后兩個方向的尺寸分別為5.60 mm×8.80 mm,7.30 mm×10.0 mm,屈服強度和抗拉強度分別為原設計強度的36.2%和29.8%,63.8%和51.4%,力學性能削弱嚴重。剪力墻分布鋼筋仍能滿足原設計要求。

部分工程現狀詳見圖2,圖3。

3 加固方案

根據現場檢測的情況和提供的設計圖紙,對結構承載力進行驗算。經驗算,樓板、剪力墻計算配筋均小于實際工程配筋,承載力滿足原設計及規范要求,撓度及裂縫寬度均滿足規范規定的限值要求。但由于銹蝕鋼筋力學性能的削弱影響,應對存在鋼筋銹蝕問題的混凝土構件進行加固處理。鑒于地下1層樓板板底大面積混凝土剝落、板頂混凝土鼓脹、鋼筋銹蝕嚴重,應進行加固處理。該工程由于施工空間較小,選擇新增框架方案,加固詳圖見圖 4,圖 5。

具體處理建議如下:

1)對基礎進行防水處理,并在地下室入口處預留一0.2 m×0.2 m,深0.2 m的排水口;2)對地下1層頂板加固,加固時應考慮增加豎向支撐構件;3)對銹蝕鋼筋進行等強度置換,并用高強砂漿抹面;4)對主體結構全范圍內檢查鋼筋銹蝕脹裂情況,進行處理;5)對混凝土澆筑不密實處壓力灌漿,對疏松部位鑿除后刷混凝土界面劑,然后用高強砂漿抹實;6)更換檢修鋼爬梯,附設照明設施,并設置可靠的上人口蓋板;7)對外墻裂縫注漿處理。

4 結語

結構在長期的自然環境作用下,其功能將逐漸減弱,如果能夠科學地進行評估,及時采取有效的處理措施,可以延緩結構損傷的進程,達到延長結構使用年限的目的。本文對一具有歷史紀念意義的工程實例進行分析,在詳細檢測鑒定的基礎上提出簡潔可行的加固方案,對將來的工程有一定的實踐指導意義。

[1] 曹雙寅,邱洪興,王恒華.結構可靠性鑒定與加固技術[M].北京:中國水利水電出版社,2002:1-21.

[2] GB 50367-2006,混凝土結構加固設計規范[S].

[3] GB 50010-2002,混凝土結構設計規范[S].

[4] GB/T 50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].