黑龙江哈尔滨150000
摘要:自从改革开放以来,我国的经济建设已经取得了很大的成果,进入新世纪以来,我国城市化水平还在不断提高,这就造成了城区之内土地紧缺的问题,为了能够提高土地利用率,各种高层建筑应运而生。在高层建筑中,框架结构是一种非常重要的承重结构,所以需要我们针对这种结构不断提高研究力度,这样才能保证整个建筑工程的安全性。对于高层建筑框架结构来说,加大截面法是一种非常常用的施工手段,对于建筑工程质量的提高作用非常明显。本文针对这项技术在实际工程中的应用情况进行了简要介绍,希望可以给相关工作的开展提供哪一些参考。
关键词:加大截面法;加固高层建筑;框架梁柱施工
对于钢筋混凝土结构的高层建筑加固工作来说,加大截面是一种我们非常常用的方法,将其应用到框架梁结构的施工过程中加固效果非常明显,对于梁柱承载能力和侧向刚度来说具有很好的加强作用。和旧有的碳纤维技术相比,不仅可以大幅提高整个结构的强度,还能让其区域抗火性能得到提高。在当前阶段,加固施工主要有四种方式,分别是单面、双面和三面的加固以及四面的围套,至于具体施工方式的选择还应该结合实际施工需求来确定。
一、工程概况
某高层建筑工程总高为88.7米,地下层数为2层,地上为21层,总建筑面积约为7万平方米,在施工中12层以上为钢筋混凝土剪力墙结构,施工至21层的时候,发现混凝土的强度较低,并不能满足高层商务建筑楼的使用需求,继续进行加固处理,在施工中对于剪力墙的抗震强度要求为二级,影响建筑强度的主要因素有以下几种:
(1)设计方案中对于混凝土的材料强度需求为C40,但是在工程中对于建筑框架梁柱进行检测发现,应用回弹取芯的检测方式进行检测之后,1800个结构中仅有45%的结构符合建筑设计需求。
(2)在施工中发现高层建筑的框架梁柱的轴线偏差较大,甚至有60根梁柱的轴线偏差达到了50毫米以上。
(3)建筑框架梁柱的垂直度偏差较大,在施工中主要的表现是梁柱的垂直度与全高的垂直度普遍不能满足建筑需求,并且上下错位问题严重,最大的垂直度偏差达到了将近170毫米。
二、关于高层建筑框架梁加固方案的探讨
正常来说,在建筑施工的过程中,混凝土材料一方面承重不足,在这种情况下混凝土承重力存在着严重的问题,会给整个梁柱结构造成非常严重的影响。所以框架梁柱施工和增大截面施工二者都非常重要,不可偏废,但是这种施工方式虽然对工期的要求较为严格,同时使用空间也变得更为紧张,但其可以提高建筑工程整体上的承重能力,保证其质量,这方面作用是非常重要的。
(一)关于梁部位的加固
加大截面这种方式加固梁部位的过程中,其主要有三种方式,分别是加高、加宽以及在两个方向都进行增加,这三种方式所起到的效果有所不同,需要施工人员和设计人员结合实际情况来进行选择,同时计算正截面就显得尤其重要,这样进行的加固才能取得较好的效果,同时还能不断提高建筑承重能力,保证其整体结构的稳定性。
(二)关于柱部位的加固
在柱结构加固施工的时候,如果柱结构由于混凝土强度不足导致等问题,就需要采取有效手段。对于这种结构来说,应该首先应用包裹的方式来增大结构的界面剂,来增加其荷载受力能力;如果柱结构的问题是由于垂直度不足引起的,就应该首先分析其偏差程度以及具体方向,之后选择合适的方向来进行增加截面施工,适当矫正其垂直度。
三、关于加固措施简介
正常来说,如果该柱的截面较小,那么就应该保证增加截面的厚度小于8cm,并且清洁好表面,首先经过凿毛然后进行清洗和涂刷,这样才能保证新加的厚度能够协同受力。如果该柱的截面较大,那选用上述的加固方式则不合适。加固效果最关键的影响因素就是新旧混凝土的交替情况。
经过实际勘察可以证明,从地下2层一直到8层的混凝土柱结构当中,不满足要求直存在于其中一层,轴线偏差也呈现出了同样的特点,所以这样看来,最为简单的方式就是从基础部位进行加固,一直到问题楼层,但这种施工方式存在着工作量大的问题,如果使用构件过多也会给使用空间造成影响。因此,经济合理的选择是仅加固有问题的柱,但这样一来,势必出现一根柱的截面上下楼层不一的情况,新加截面纵筋的锚固也成问题。
设计采用在加固柱侧面水平植入L型钢筋的方法解决以上两个问题。L型钢筋的垂直段与新加截面纵筋焊接,单面焊,焊缝长度10d。焊接时采取湿布降温措施,以防止受热后植筋材料受损。水平段植入柱内的长度根据植筋抗拔试验结果确定。每根柱的加固区段,从下层梁底至上层梁顶。L型植筋间距为800毫米,水平方向相互错开。
四、加固施工
(一)加固构件表面处理
将加固面混凝土表面凿毛或打出沟槽,沟槽宽度不小于6毫米;打掉原混凝土的棱欠角,同时除去浮渣、尘土,用压力水将混凝土表面冲洗干净;在混凝土浇筑前,涂刷水泥净浆做界面处理。
(二)混凝土配制
由于新加截面混凝土厚度仅为100-150毫米,且新加截面内钢筋配置较多,因此,对混凝土拌合物性能有特殊要求
(1)粗骨料粒径不能过大,本工程采用1-2毫米;
(2)混凝土坍落度不能太小,实际采用坍落度为16c米;
(3)加固混凝土强度等级为C45,为控制水灰比,加入了高效减水剂。
(三)模板
由于原柱边长较大,特别在加固柱一侧或两侧的情况下,需对模板支撑系统进行加固处理,以保证混凝土浇筑时模板有足够的刚度,通常的做法是采用环箍或水平支撑,本工程中的有柱边长达1500毫米,除按上述方法外,在原柱上拉结筋以固定模板。
(四)混凝土养护
现场采用定时喷水,保证混凝土表面长期湿润,养护时间21d。该工程共加固构件210件,其中柱87根,采用植筋的方法解决了柱钢筋的锚固问题,工程直接费用节省50万元,减少使用面积损失约40平方米
五、结语
经过前文总结,我们已经知道,对于高层建筑工程的框架梁柱加固来说,加大截面法是一种效果很好、应用较为广泛的方法,并且在施工过程中可以结合实际需要来进行加固。在进行施工的时候如果发现梁柱已经受到了较大的损伤,就需要首先提高混凝土强度,这样才能给框架结构提供足够的支撑力。混凝土应力情况会在框架梁柱加固之后变得更为复杂,所以在这种条件之下,受压开裂的问题就会直接暴露出来,这需要施工过程中给予足够的注意,这样才能保证加固区域混凝土具有足够的强度,保证整个结构的稳定性。
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