建筑混凝土框架結構（柱）加固補強施工技術探討

蘇曉綠

（南京科寧土木工程有限公司，江蘇 南京 210017）

建筑混凝土框架結構（柱）加固補強施工技術探討

蘇曉綠

（南京科寧土木工程有限公司，江蘇 南京 210017）

文章以某建筑工程為實例，從加固設計方案、加固補強施工技術要點及現場施工安全保證措施三個方面，論述建筑混凝土框架柱加固補強施工技術。期望通過文章的研究能夠對同類工程提供借鑒參考。

建筑加固；框架柱；補強；混凝土；質量

1 工程概況

某建筑工程的總體建筑面積為16000㎡，該工程由2棟9層的建筑和中間二層（大堂）的裙房組合而成，建筑采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構。目前，工程的主體結構已經基本竣工，在主體抽檢過程中發現，位于南樓大堂部分的二層混凝土框架柱的抗壓強度與設計要求的強度等級不符。為了進一步確認框架柱強度，委托第三方檢測機構，用鉆芯取樣法和回彈檢測法對框架柱的混凝土抗壓強度進行現場檢測。具體的檢測結果如下：共計檢測出抗壓強度不達標的框架柱22根，經過分析，是由于商品混凝土原材的標號過低所致。檢測完畢后，將檢測結果反饋給原設計單位，并由該設計單位針對混凝土框架柱抗壓強度不足的問題進行相關的加固方案設計。文章重點對該工程中框架柱加固補強的施工技術進行論述。

2 建筑混凝土框架柱加固補強施工技術

2.1 加固設計方案

原設計單位結合該建筑工程的原設計情況，在對混凝土框架柱抗壓強度不足的原因進行分析的基礎上，提出了如下加固補強方案：采用整體外包鋼的方法對抗壓強度不足的混凝土框架柱進行加固處理；在型鋼與混凝土柱面之間注入環氧樹脂；采用焊接及化學錨栓的方法對型鋼進行連接；柱加固后采用鋼絲網加水泥砂漿粉刷保護。

2.2 加固補強施工技術要點

（1）混凝土框架結構柱的表面基層處理：①加固補強施工前，需要對原有的混凝土框架柱表面進行基層處理，先用鋼絲刷對柱表面浮漿進行處理，然后使用手持式電動砂輪磨光機對原柱砼表面進行打磨處理，使柱面達到一定的平整度，并在柱的四個角上分別磨出直徑25的小圓角，再用壓縮空氣將表面的灰塵吹凈[1]；②根據加固設計要求，對鉆孔位置進行確定，使用沖擊鉆在指定的位置處進行鉆孔，鉆孔深度按照設計要求進行控制；③在對梁柱面的鉆孔位置進行確定時，應當避開內部鋼筋，并避免相對孔位之間出現交叉的情況。

（2）材料加工及制作。本工程中，包裹框架柱的鋼材采用Q345，在上部梁的位置處開一個凹口，兩側伸至柱頂。具體內容為：①在對角鋼和鋼板進行下料前，需要對框架柱的實際尺寸進行復核。根據復核結果對下料尺寸進行調整，這樣不但可以避免材料浪費，而且還能減小誤差；②加固設計要求框架柱外包鋼的四個面首尾相接，坡口要進行焊接處理，為便于施工，并提高焊接的可靠性。在與設計單位溝通后，經其同意，采用對角焊接的方式進行施工作業[2]；③每塊綴板間距200mm，每一塊鋼板的上口位置處設置一個注漿孔，并根據柱上的實際鉆孔位置，在鋼板上機械鉆出螺栓孔；④施工中使用的所有節點鋼板及角鋼全部按照設計要求進行下料，并在下料完畢后進行編號，除銹后用丙酮進行清潔。

（3）包鋼的安裝要點：①安裝鋼板前，需要先在混凝土框架結構柱上均勻刷涂一層環氧樹脂，鋼板逐一就位。這一過程中，要確保鋼板與柱面之間留有1～1.5mm左右縫隙。具體作業時，可將墊片豎向墊設其中，由此能夠確保預留縫隙的均勻性[3]；②鋼板之間采用點焊的方式進行固定。拼裝完畢后，進行正式焊接，為確保焊接質量，應當從上向下均勻焊接，可由專業的焊工對此進行操作，所有的焊縫均必須連續且飽滿，焊角的尺寸不得＜8mm。

（4）節點部位的處理：①底腳位置處的角鋼采用45°對角焊接，角鋼的上邊與柱外包裹的鋼板進行焊接。在每個邊上設置2個對穿螺栓，在板底錨緊，同時在鋼板底部墊一塊鋼墊板，螺栓擰緊后焊死；②在上部每個梁與柱的折角位置處設置角鋼，角鋼的上部伸到柱頂，其外側與包裹在柱外的鋼板進行焊接。同時在柱頂位置處設置連接鋼板進行互接，然后用化學錨栓對角鋼與梁柱進行固定。由于化學錨栓主要起抗剪作用，故此埋深深度應當控制在100mm左右為宜，并在焊接作業完畢后進行布設。

（5）注漿。角鋼和鋼板安裝完畢之后，需要進行注漿。注漿開始前，應當配制好環氧膠泥，以此來對周邊的縫隙進行封閉。

本工程中使用的環氧膠泥配方如下：E51環氧樹脂：鄰苯二甲酸二丁酯：乙二胺：白水泥=100∶20∶10∶100，在配比中，白水泥的用量也已按照實際情況進行適當調整。本工程中使用的環氧漿液采用AB組組份，施工時嚴格安排比例進行配制。可根據實際需要在配制中加入一定劑量的丙酮，可調節丙酮的稀稠度，但丙酮的最大摻入量不得超過5%，如果灌注能順利進行，則不需要加丙酮。每次配制的漿液總量應當不超過5kg，并在配制好后的30min全部用完，若是超出這一時間限制，應進行廢棄處理。

漿液配制完成后，便可開始注漿，具體的注漿要點如下：注漿可以采用從下向上的順序，分三個節段進行，在每一段角鋼鋼板上的注漿施工面的注漿孔內預埋灌漿頭，并將對面注漿孔作為通氣孔，其余兩個面上的注漿孔則可用膠泥或木塞塞住。待膠泥硬化后，便可向裂縫內壓注環氧漿液，直至通氣孔內有漿液滲出或是注漿壓力達到0.4MPa后，便可停止注漿。然后換下一個面重復上述方法，直至所有面完成為止。需要特別注意的是，每一個節段的注漿施工必須連續不間斷地進行[4]。

（6）抹面。根據加固設計要求，需要在加固后柱的表面上粉刷厚度為25mm的水泥砂漿鋼絲網作為保護層。為使粉刷保護層更加牢固、可靠，可在抹灰前，用混凝土界面劑對鋼板進行涂刷，并用鋼絲網片與原框架柱及包鋼進行可靠連接。同時以2根圓鋼進行并接，并牢固焊接在鋼板上，鋼絲網則可掛于圓鋼中間。

2.3 成品保護及質量安全保證措施

（1）成品保護措施：①抹面作業完畢之后，應當按照規范要求進行澆水養護。養護時間最低不得少于3d，四周的操作架可以作為保護之用，養護期間應暫時保留；②樓面補洞經過7d的養護以后，可在樓面面柱頂1m范圍內，均勻涂刷一層環氧樹脂，這樣既可以對鋼板起到保護作用，又能使修補處的防水性能獲得提高；③加固完畢14d以后，可將所有的臨時支撐全部拆除，在對臨時支撐及操作架進行拆除的過程中，要防止碰壞粉刷面層。

（2）質量與安全保證措施：①加固補強施工正式開始前，應當由設計單位指派專人到施工現場向技術人員及施工作業人員進行設計交底；②所有材料進場前必須由專人進行質檢驗收，材料的規格及性能均應當與設計要求相符，并且需要有相關的質保證書。經檢驗不合格或是規格尺寸有誤的材料，要及時與供貨商聯系，進行退換貨，避免影響施工質量和施工進度；③本工程的施工質量必須與GB50550-2010規范中給出的規定要求相符，同時，根據規定做好相關的質量檢查和驗收工作；④所有特種作業人員必須持證上崗，如高空作業、焊接作業等，施工中必須嚴格按照操作規程進行，避免高空墜落、火災等事故的發生，確保施工安全有序進行。

3 結束語

綜上所述，在建筑工程中，混凝土框架柱是主體結構中的重要組成部分之一，如果其強度不足，則會對建筑帶來隱患。文章以某建筑工程為實例，分析混凝土框架柱存在的抗壓強度不足的問題，在此基礎上，對混凝土框架柱的加固補強施工技術進行論述。經過加固補強處理之后，該工程中所有混凝土框架均滿足了設計要求，由此進一步提高了建筑結構的穩定性。

[1]秦旋,李正焜,莫懿懿.基于深度訪談扎根分析的綠色建筑項目脆弱性與風險關系機理研究[J].土木工程學報,2016,(8):120-132.

[2]劉迪.輕型消能搖擺結構體系抗震性能評估與動力可靠度分析[D].蘭州理工大學,2013.

[3]徐自國.高層建筑鋼筋混凝土框架—核心筒結構樓層層高變化對結構抗震性能的影響研究[D].中國建筑科學研究院,2013.

[4]陳玉珠.多層框架結構住宅抗震性能的對比分析[D].重慶交通大學,2013.

TU37

A

2096-2789（2016）12-0070-02