某宿舍樓檢測鑒定與加固設計

陳 培 福

(福建省建筑科學研究院,福建 福州 350025)

0 引言

為確保宿舍樓安全可靠，使其有效運行和發揮作用，對存在的質量缺陷采取有效的加固和處理措施是必要的。一般來說，宿舍樓經過一段時間運行之后，再加上施工和設計存在缺陷，外界因素的影響，可能會出現一些質量問題。如果沒有得到及時修復和處理，往往會給宿舍樓的安全可靠運行帶來不利影響，甚至導致質量問題發生。作為施工單位和養護維修單位，應該創新思維，把握技術要點，按要求對宿舍樓進行質量鑒定和檢測，然后對存在的質量問題及時采取修復措施，確保宿舍樓的安全性、耐久性與可靠性，進而延長宿舍樓的使用壽命，使其有效運行和發揮作用。本文結合某學院宿舍樓工程實例，就如何進行宿舍樓加固提出相應的處理措施，希望能為類似工作開展提供參考。

1 工程概述

某學院宿舍樓原設計為7層局部8層現澆混凝土框架結構，該樓現狀為7層現澆混凝土框架結構，采用現澆鋼筋混凝土樓、屋面板，建筑平面示意圖見圖1。該樓主體結構于2013年7月竣工，建筑面積約7 601 m2，外墻采用190 mm厚加氣混凝土砌塊砌筑，內墻未砌筑，尚處于裝修階段。受學院委托，對該樓進行結構安全性鑒定，以掌握宿舍樓的工程質量狀況，也為采取加固措施，確保宿舍樓的安全提供保障。

2 檢測鑒定

檢測鑒定過程中，采用回彈法抽檢柱、梁構件混凝土強度等級，抽檢部分柱、梁構件量測截面尺寸，采用磁感墻體探測儀掃描柱、梁構件鋼筋分布，采用剔鑿法抽檢部分柱、梁構件鋼筋直徑。對主要受力構件進行有針對性的裂縫檢查，在現場檢測的基礎上，對該樓進行結構安全性鑒定[1-3]。

2.1 構件截面尺寸、鋼筋配置檢測

現場對該樓所有框架梁構件截面尺寸進行檢測，結果表明，框架梁構件截面尺寸符合設計及驗收規范要求。

部分柱構件柱中部箍筋間距設計值為100 mm，2層～7層柱構件柱中部箍筋平均間距大于180 mm，不滿足設計及驗收規范要求?，F場采用剔鑿法對該樓柱、梁構件鋼筋直徑進行抽檢，如表1,表2所示。

表1 柱構件鋼筋直徑檢測結果 mm

表2 梁構件鋼筋直徑檢測結果

根據表1，表2的檢測結果可以看出，所檢該樓1層～2層柱構件角筋直徑較設計偏小一個規格，3層～5層柱構件角筋直徑明顯小于設計值，角筋直徑均為18 mm，箍筋直徑均為8 mm(部分箍筋設計值為10 mm)。該樓柱構件受力鋼筋規格不滿足設計及《混凝土結構工程施工質量驗收規程》第5.5.1條要求；部分框架梁構件受力鋼筋規格不滿足設計要求。

2.2 構件混凝土強度檢測

現場抽檢該樓35根柱構件和42根梁構件，采用回彈法檢測構件混凝土抗壓強度[4]，根據檢測結果判定為達到設計C30強度等級。

2.3 外觀質量檢測

在安全性鑒定時，對上部承重結構，開展裂縫及缺陷檢查。現場對該樓進行回彈檢測的柱、梁構件混凝土結構面層進行外觀檢查，結果表明，所檢柱、梁構件混凝土結構面層無蜂窩、孔洞、麻面等施工質量缺陷。

現場檢測該樓混凝土框架柱、板構件未發現肉眼可見的明顯裂縫，對所有框架梁構件進行裂縫檢查，結果表明部分梁構件主梁與次梁交接處附近發現裂縫(如圖2所示)。底層柱和梁構件等混凝土構件局部破損，存在鋼筋銹蝕，混凝土剝落等問題。

2.4 基礎檢測

根據委托方提供的巖土勘察報告《施工勘察資料》及施工內業資料，該樓采用人工挖孔樁的持力層為全風化花崗巖，結合設計和上部結構電算結果進行單樁豎向承載力估算，結果表明該樓所檢人工挖孔樁單樁豎向承載力基本滿足上部結構承載力安全要求。

該樓上部傾斜觀測結果表明該樓現階段未產生明顯整體傾斜，上部填充墻及圍護結構也未產生因不均勻沉降引起的異常裂縫及變形；綜合上述場地檢查，地基基礎分析及承載力驗算結果，該建筑基礎滿足結構安全性要求。

2.5 鑒定結果

建筑結構布局基本合理。部分框架柱構件受力鋼筋不滿足設計要求；部分框架梁構件受力鋼筋不滿足設計要求，2層～屋面層(，，?，)軸中跨度為7.8 m的框架梁構件主次梁交接處附加箍筋總截面面積不滿足結構安全要求，結果見表3。底層柱和梁構件等混凝土構件局部破損，存在鋼筋銹蝕，混凝土剝落等問題。為恢復宿舍樓的正常使用功能，確保滿足承載力和工程結構安全穩定的要求，必須及時或立即采取措施。

表3 附加箍筋總截面面積計算結果

3 宿舍樓加固處理措施

根據該宿舍樓檢測鑒定結果，分別采取有效措施對柱和梁進行加固。

3.1 柱的加固處理措施

對于柱的加固，常用方法有加大截面加固法和外粘型鋼加固法，兩種方法各有自身特點和優勢，滿足加固工作需要，應該結合具體情況合理選用。

加大截面加固法采用同類材料增大混凝土結構或構件截面的面積，進而實現提高結構承載力和抗變形能力的目的，常用于梁、板、柱、墻等結構的加固。該方法是建筑工程傳統的加固方法，工藝流程簡單，適應能力強，經驗豐富，工藝成熟。外粘型鋼加固法是指在加固過程中，在混凝土構件四周或兩個角部包以型鋼，然后實現結構加固的目的。該方法施工簡單，現場作業的工作量小，能夠確保結構受力可靠，有利于保證建筑結構的安全與穩固。在具體應用過程中，應該考慮結構、施工和造價三個方面的因素，有針對性的采取結構加固措施，節約成本，提高工程質量。

綜合結構、施工和造價三個方面的因素進行考慮[5]，該宿舍樓在加固過程中，采用加大截面法進行結構加固。具體的操作方法和工藝流程如下：用C30微膨脹細石混凝土澆筑結構柱，加強原材料質量控制，提高混凝土拌和質量，保證混凝土的和易性與密實度，然后按要求進行澆筑和養護施工，確保混凝土澆筑密實，結構穩固可靠。柱子與梁相交的節點處，柱子箍筋打孔穿過原結構梁，再注入結構膠(如圖3所示)。邊柱和角柱伸出屋面100 mm，鋼筋彎曲錨固。

3.2 梁的加固處理措施

梁的加固方法有三種，包括加大截面加固法、外部粘鋼板加固法和外貼碳纖維加固法[6]。

加大截面加固法與柱的施工方法一樣。外部粘鋼板加固法在混凝土構件表面，用特制建筑結構膠粘貼鋼板，進而提高結構承載力。外貼碳纖維加固法通過配套粘結材料，將碳纖維片材貼于構件表面，讓碳纖維片材承受拉應力，并與混凝土共同受力，最終實現提高結構承載力的目的。

該樓主次梁交接集中荷載處附加箍筋總截面面積不滿足構造要求的梁構件及受力鋼筋不滿足設計要求的梁構件采用外貼碳纖維加固法進行加固。碳纖維布的厚度為0.167 mm，首先清除梁表面的剝落、松散、腐蝕裂化的混凝土，剔除鋼筋表面銹跡。轉角粘貼處進行倒角處理，打磨成圓弧狀。在混凝土表面涂抹底層樹脂，干燥后找平，再涂抹浸漬樹脂，用滾筒滾壓，排除氣泡，涂刷樹脂，進行表面防護，具體如圖4所示。

4 宿舍樓加固處理效果

4.1 柱的加固效果

采取上述措施加固后，該宿舍樓柱的承載力提高了60%，同時也增強了結構的安全性與耐久性，更好滿足宿舍樓結構使用的需要。

4.2 梁的加固效果

梁構件經過加固處理之后，按照《混凝土結構設計規范》和《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》的公式，對梁構件的承載力進行計算和分析。結果表明，采取外貼碳纖維加固處理措施之后，與加固之前相比，梁構件的抗彎承載力提高了80%，滿足承載力和宿舍樓的正常使用要求。

5 結語

為確保宿舍樓的穩固可靠，為人們日常生活提供安全保障，應該認真做好鑒定和評價工作，根據存在的質量缺陷有針對性的采取加固措施。同時還應該結合宿舍樓的結構特點，考慮施工現場基本情況，有針對性的采取加固措施。并對比分析不同加固方案的技術性與經濟性，選用最佳方案。然后嚴格按要求施工，確保加固效果，為宿舍樓的安全可靠運行創造條件。

參考文獻:

[1] GB 50367—2006，混凝土結構加固設計規范[S].

[2] GB 50292—2015，民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[3] GB 50344—2015，建筑結構檢測技術標準[S].

[4] JGJ/T 23—2011，回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程[S].

[5] 陳銘超,林德宏,柯晨輝,等.某中學宿舍樓結構抗震鑒定及加固處理[J].山西建筑,2017,43(13):42-43.

[6] 蘭 麗,李 娜,鐘春玲.某砌體結構宿舍樓工程抗震加固效果綜合分析[J].吉林建筑工程學院學報,2013(3):27-30.