老舊小區陽臺的鑒定及加固改造分析

王 磊，何 靜，徐迎春，張澤雨，姚遠宏

（中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013）

0 引 言

由于經濟條件和技術原因，20世紀80年代的設計安全標準要求較低，老舊小區陽臺存在安全隱患。為防止出現不必要的傷害，提高居民的安全性，需要對陽臺進一步加固處理，且要保證施工期間居民正常生活不受影響。同時政府部門明確要求不入戶施工，這給陽臺的加固帶來了一定的困難［1］。本文在實際案例的基礎上，對類似結構的檢測、鑒定和加固具有一定的參考價值。希望本文的公共建筑綜合性能提升和改造關鍵技術能對以后的老舊小區改造提供幫助。

1 工程概況

以天津某住宅小區為例，該住宅建于 20世紀80年代，裝配式大板結構，目前用于居住用房。為了解該建筑現狀，對該建筑進行了檢測。

2 檢查結果

2.1 外觀檢查結果

對該工程結構構件外觀質量進行檢查，未發現主體結構存在明顯的沉降裂縫，無明顯不均勻沉降。其他問題如下。

1）部分陽臺頂板存在滲漏、混凝土保護層剝落、鋼筋銹蝕等現象；陽臺欄板普遍存在角鐵欄桿銹蝕、水平鋼筋嚴重銹蝕、混凝土保護層脫落等現象；大部分住戶對陽臺封閉或裝修。

2）經檢測，發現部分陽臺存在下傾趨勢。

2.2 陽臺安全性分析

該老舊小區住宅建造時間為 20世紀80年代，既有陽臺為預制梁板式懸挑陽臺，此類陽臺在加固改造時存在著以下問題。

1）由于在設計時，套用的是當時的陽臺設計圖集，其中配筋率較小，安全系數不高，且在設計時，為半封閉陽臺，現在大部分陽臺已封閉裝修，增加了樓面荷載，其設計承載力不滿足現行規范要求，其陽臺現狀如圖1所示。

圖1 住宅樓陽臺現狀

2）在入戶查勘時，發現較多住戶將其作為儲藏室，將陽臺地面找平（老舊小區陽臺地面低于室內地面），此類做法將增大陽臺的恒荷載，在實際使用中存在著荷載超標現象，這些情況將影響著陽臺的安全使用，因此對陽臺的加固改造就顯得尤為重要。

3）陽臺頂板鋼筋嚴重銹蝕、保護層脫落，欄板角鐵欄桿及水平鋼筋嚴重銹蝕、混凝土保護層脫落，這些情況都存在著一定的安全隱患。

3 陽臺加固方案

3.1 加固原則

為滿足本建筑陽臺安全使用要求，依據檢測查勘結果對本建筑陽臺構件進行修復設計［2-5］。鑒于本建筑已投入使用多年，本建筑陽臺修復設計的核心在于加固方案的可實施性、可操作性。

1）本項目陽臺局部存在結構受損，建筑年代較為久遠，急需進行整體性加固補強，可采用增加立柱法、增加支架法、增加拉桿法進行整體性增強。

2）新增補強構件與原有樓體的連接，應經過計算后，同時考慮該小區附近地鐵施工振動的影響，選取如倒錐形化學錨栓或機械錨栓的方式。

3）針對陽臺板鋼筋銹蝕、保護層脫落的情況，應根據計算結果和現場情況，對鋼筋進行除銹，之后采取涂抹聚合物砂漿的方式進行修補。

4）針對陽臺板，欄板受損后應依據計算結果選用碳纖維布進行補強。

本初步修復方案應在設計階段依據現場情況進行靈活調整，以便滿足現場施工條件，使本方案具有較強的可操作性［6-8］。

3.2 工藝簡介

3.2.1 支架法簡介

支架法是在梁式陽臺懸挑梁底部設置三角形型鋼支架，達到減小梁內力、提高結構負荷能力的目的。

型鋼支架長取懸挑梁跨度，使用角鋼拼焊成三角架。三角架以螺栓及錨栓生根外墻；三角架與墻體及陽臺板接觸面應座乳膠水泥；三角架與板端面可以用鋼板楔對楔頂緊，再以錨栓栓連接。支架法示意圖如圖2所示。

圖2 支架法示意圖（單位：mm）

3.2.2 拉桿法簡介

拉桿法加固陽臺，是在懸挑端與外墻間設置鋼拉桿，利用施加于拉捍的收緊力來改變和減小陽臺的內力，以達到提高結構承載能力的目的。

拉桿一般用鋼筋，下端焊接錨固于陽臺外端專設的型鋼套，上端與固定在墻上的錨固件相焊接，中間設花藍螺栓收緊以產生一定拉力。型鋼套是以角鋼及 2 塊鋼板配焊而成；型鋼套用螺栓及乳膠水泥固結于底端。錨固件由墊板與連接板焊接而成，以螺栓錨固于外墻。拉桿法示意圖如圖3所示。

圖3 拉桿法示意圖

3.2.3 支柱法簡介

支柱法是在陽臺的主要受力結構－懸挑梁端部，由下至上，層層設置型鋼支柱，達到減小梁內力、提高結構承載能力的目的。該法簡單可靠，適合于擬改作封閉式陽臺，但應注意梁受力狀態的改變并復核梁底部鋼筋。

型鋼支柱截面尺寸原則上應由計算確定。鋼管兩端焊接墊板，墊板用鉗栓錯固在梁底面及欄板混凝土扶手頂面，其間座乳膠水泥并以鋼板模頂緊。支柱法示意圖如圖4所示。

圖4 支柱法示意圖

3.2.4 粘貼碳纖維布加固

基本加固概念：采用結構膠粘劑將碳纖維布貼于原有混凝土構件表層，使新粘貼的碳纖維布與原有構件形成有效結合，是增強原有構件強度和變形能力的一種最為有效措施，其碳纖維布如圖5所示。

使用范圍：適用于鋼筋混凝土受彎、受剪及受拉構件的增強。

圖5 碳纖維布

3.2.5 加固方案對比分析

針對現場不同的情況，有時需要幾種方案結合起來施工，現將幾種加固方案進行對比分析。

1）支架法施工操作簡單，承載力較大，裝卸方便，利用 L 型鋼的一肢，與陽臺挑梁形成咬合，操作便捷，力學傳遞清晰，經濟效果好，而且操作時不需進入住戶室內；不足是 L 型鋼斜撐裸露在外，需進行裝飾性處理，并且在使用該方法時，扣件容易丟，節點處的桿件為偏心連接，靠抗滑力傳遞荷載和內力，從而降低了其承載能力。

2）拉桿法加固方式簡單，加固效果好，施工簡單。缺點是拉桿可由新增加的陽臺欄板外保溫遮擋，但折架會外露，影響陽臺的視野且影響整體美觀。

3）支柱法可以減少模板的置備量，使用壽命較長，成本較低，并且能降低支柱承受的施工荷載，達到提高結構承載能力的目的，并且裝拆時只需手工旋動螺口，不會對梁板產生沖擊力或頂力。缺點是用鋼量大，造價高；鋼柱耐腐蝕性較差，需要定期進行除銹，涂防腐漆，且維修不方便。

4）聚合物砂漿防水抗滲效果好，抗腐蝕能力強，幾乎不增加原有構件荷載，不占用原有室內空間，易在表面進行裝飾，可增強原有構件強度和抗變形能力。不足為需要濕作業，周期長。

5）粘貼碳纖維布加固施工簡便，施工占用場地少且工效高，不易生銹，也適應構件表面彎曲情況，處理后幾乎不增加原有構件荷載，不改變構件外觀。不足是需考慮碳布膠的耐久并需做防火措施，以及需考慮碳纖維布的機械錨固。

4 結 論

1）陽臺構件的結構安全問題在老舊小區修繕過程中不可忽視，在對老舊小區進行改造提升時，應著重注意陽臺的修復及補強。

2）陽臺由于其改變使用荷載導致承載力不足，因此需考慮施工方案的可操作性，以及入戶施工的各項不確定性，找準老舊小區陽臺加固施工的最佳方案。

3）在各種陽臺加固施工方案選擇上，應綜合考慮其經濟、施工影響和安全性，在方案上綜合選擇，選擇最可能施工的方案。