关键词：改造加固 根本加固 柱加固 梁加固
1． 工程概括
本工程位于深圳市宝安区福永镇德金工业区，此工程原建筑为6层工业厂房，构造体系为纯框架构造，根本采取是人工挖孔桩，桩径1000mm。现应甲方哀求对此工程进行改造：:本工程所在地区的抗震设防烈度为7 度,设计基本地震加速度0.1g，设计地震分组为第一 组；园地种别为II类；抗震打算采取的设防烈度为7度，抗震方法的设防烈度为8度，采取抗震等级：三级。工程混凝土强度设计等级为：根本混凝土标号C25,柱混凝土标号C30，梁板C25。
2． 打算剖析
本工程是加固改造培植工程，原来厂房的打算模型已经无法取得，只能根据图纸建立打算模型。在进行IDC图纸设计时只管即便将机架放在梁位附近，根据实际利用荷载建立三个打算模型：第一个打算楼板模型；第二个打算楼面梁模型；第三个打算框架柱及根本。打算结果与原来的构造图纸比较后创造：楼板的承载力知足哀求；梁的抗弯承载力不敷须要加固；另根据深圳市建筑工程质量监督站检测的《房屋质量检测鉴定剖析报告》中可知，一，二层原柱混凝土强度等级为C30,经检测其强度未能达到哀求，且经由打算全部柱轴压比偏大超过规范哀求（框架构造在三级抗震下其框架柱的轴压比限值为0.90），表明原柱应进行加固处理；改建前的单桩竖向静载荷试验报告抽样试验4根桩的极限承载力均达到规范哀求，但由于改造后工程的荷载与原荷载有较大的变革，创造有很大部分原根本未能达到现行规范承载力哀求，需进行加固处理；
3． 加固处理基本方法
加固时本着经济适用原则，根据构造实际情形进行加固打算。加固后的构造应能知足干系设计规范哀求，如根本承载力、柱轴压比限值、梁承载力哀求等。在设计加固方案时应考虑到施工可行性，并采取成熟、可靠且易作质量检测的加固方案。
1． 根本的加固
首先对桩根本的桩身混凝土强度是否知足桩的承载力设计哀求进行复核，我们选取E轴交3轴的在基本组合时的柱脚内力Q为4570KN，（根据人工挖孔桩的抽芯检测报告，该工程桩的桩身情形均为合格，且此柱下的桩混凝土抗压强度最低值u为15.7Mpa，），由此可得fC为0.88X0.76u。根据《建筑地基根本设计规范》GB5007-2002第8.5.9条。桩身强度应符合下式哀求：
Q≤APfCψC
式中ψC取0.7，fC为0.88X0.76u可得Q≤APfCψC 即 0.7X（0.88X0.76X15.7）X1000X1000X3.14/1000 =23079KN知足桩身混凝土强度哀求。经打算其它进行了抽芯检测的桩均知足此哀求。
其次是对单桩竖向承载力的复核，根据现构造体系总体打算的柱脚内力，创造有部分单桩竖向承载力不知足哀求，复核后我们对根本统共分为a,b,c,d四种类型进行处理：
a． 经复核打算后，知足改建后的承载力哀求，承台也知足哀求的，.
b． 经复核打算后，根本不知足改建后承载力哀求的，必须加小钢桩，小钢桩直径为280mm，桩端进入残质粉质粘土层，桩长约为10米，单桩承载力为500KN（见下图）；承台不知足哀求的在加了小钢桩后必须加大承台。
c． 原有柱改建后需变位的，必须把原有柱及承台凿去，承台必须重新施工。
d． 经复核打算后原有柱截面必须加大才能知足的且承台也知足哀求的，加大后的柱子必须在原有承台进行化学植筋（见下图），承台不知足哀求的必须加大承台。
经由上述的处理有效地办理了根本承载力不敷的问题。
2．框架柱的加固
由于框架柱的轴压比不知足哀求，如果采取炭纤维布缠绕的加固方法，施工方法较
为简便，且不影响建筑。由理论剖析可知，炭纤维布约束混凝土可以提高混凝土的极限压应变，因此可使轴压比限值和框架柱的延性得到提高，但实际工程中考虑到框架柱在较高轴压比事情下有如下一些不利点：(1)约束用的炭纤维布一贯处于较高应力状态下，而炭纤维布强度在持续应力浸染下会降落；（2）混凝土徐变等影响较大，对炭纤维布约束性能也有较大影响；（3）会导致其他一些指标不知足哀求，如剪压比限值等；（4）炭纤维布约束的框架柱毁坏具有很大脆性，而且不能有效提高框架柱的抗侧刚度。因此，综合考虑造价，施工进度及加固质量等多项成分，研究决定采取加大截面法加固。加固时宜从下至上全高加固，可担保新增竖向构造中承受的竖向荷载能顺利传给根本，并且有利于担保刚度的连续性，柱子纵筋采取焊接或机器连接。新增柱截面中的主筋直接植筋于承台上。这样的加固方法具有如下优胜性：（1）能够提高轴向承载力和构造抗侧刚度，有效降落轴压比；（2）高下层柱的偏幸较小，易担保新增的纵向钢筋通长，提高传力性能，方便施工；（3）周圈加固，可使新增的混凝土于原柱更好地共同事情，形成整体，并且可对原混凝土形成较好的约束浸染。
加固施工时，先凿去原柱疏松的表面混凝土，直至密实处为止；吹净并洗濯表面，补充原有缺陷，对原柱子表面凿毛，并用比新浇注混凝土高一级的素水泥浆或截面剂处理表面。考虑到后浇混凝土模板与原构造间空隙狭小，振捣困难，决定把新增混凝土的厚度为100mm,且哀求其具有一定的膨胀性。为了担保柱子顶部能与原构造梁或板顶紧，对柱子上部1/4高度范围内的混凝土，在楼板上沿柱边隔500mm开一个直径100mm孔，用高压泵将混凝土从洞中泵入。柱子加固方案如下(图2)，通过对柱子的加固，增大了梁支座宽度，减少了梁净跨，同时也提高了梁的安全度。
加大截面加固设计应办理好新旧混凝土的整体事情问题，在弹性阶段，结合面的应力紧张是靠新旧混凝土的粘结强度来承担，开裂后及极限状态下，则紧张是靠锚筋所产生的被动剪切摩擦力通报。因此，从设计上应配置足够的贯穿于结合面的锚筋将新旧部分混凝土连接起来，由于膨胀螺栓能在锚固区周围产生很高的应力，但受到荷载浸染，特殊是受到动力荷载浸染时，膨胀螺栓很随意马虎松动。本次加固工程采取化学锚筋，并进行现场抗拔试验，确保钢筋拉断而不发生拔出毁坏。选择植筋锚固材料除要知足强度等成分外，还应知足有关构件燃烧性能和耐火极限哀求。考虑到入口构造胶锚固深度较浅，节省构造胶用量，缩短植筋工期，加快施工进度，因而采取喜利得构造胶，施工中应把稳在钻孔后打消孔内杂物，视孔内干燥情形自然风干或烘干再用脱脂棉丙酮擦洗钻孔壁，末了将无锈的钢筋植入钻孔，旋转钢筋使粘结剂与孔壁和钢筋充分粘合。考虑到补强混凝土参与柱子承载时，原始柱已承受一定荷载，新旧混凝土之间存在一定应力滞后，因此我们在复核承载力采取下式打算且应考虑0.8的强度折减系数。
N≤φ[fcoAco+f’yoA’so+ą(fcAc+f’yA’s)]
式中：φ为构件稳定系数；fco、Aco分别为原柱混凝土强度设计值和截面积；f’yo、A’so分别为原柱钢筋强度设计值和截面；fc、Ac分别为新加混凝土强度设计值和截面积；f’y、A’s分别为新加钢筋强度设计值和截面积；ą为由新旧混凝土之间的应力滞后而引起的强度折减系数，建议取0.8。
3．梁的加固
梁的抗弯加固：考虑到工期且不毁坏原构造等成分，决定采取炭纤维布加固，施工时先对混凝土表面打磨处理，用找平材料将梁表面噢洞填平，待表面平整清洁后再涂一层底胶CFP（正拉粘结强度大于即是5Mpa，粘度800－1600Mpa.s）以便渗透到混凝土内部提高炭纤维布与混凝土的粘结力然后再涂粘结树脂CFR，粘结炭纤维布，待所有炭纤维布粘贴完后再刷一道CFR树脂。考虑到防火及表面都雅等哀求，在粘贴完炭纤维布后，再外抹不少与20mm厚的砂浆保护层，并在抹灰时再刷一道高性能混凝土界面剂，同时也可以避免炭纤维布和粘结胶体的老化。在粘贴U形炭纤维箍时应将梁转角处打磨成圆弧状，避免炭纤维布在转角处应力集中。根据应变分布的平截面假定算出炭纤维的名义应变以及混凝土受压区高度，并应考虑二次受力对炭纤维造成的滞后应变，打算出炭纤维的实际应变，根据平衡方程确定适筋梁与超筋梁的界线承载力与炭纤维布粘贴的最大容许粘贴量，应使加固后的设计承载力不超过界线承载力，否则需考虑采取其它加固方法以避免发生脆性的超筋毁坏。在打算加固后梁的承载力时，炭纤维布的强度需乘以0.85的折减系数，此系数用以考虑炭纤维布粘贴层数、粘贴质量、应变滞后而产生的承载力折减。总之，应使受拉钢筋的屈从先于受压区混凝土压碎，而具有一定的毁坏征兆。
梁的抗剪加固：将炭纤维布裁剪成U形箍，与混凝土梁体紧密粘贴，这样可以担保形成合理剪力流，使得受力更合理并在U形箍上端再粘贴一条炭纤维布压条，以担保各竖向粘贴的炭纤维布成为一整体，使其受力更均匀，协同承受弯剪段的竖向剪力。同时U形箍所承受的竖向剪力可以转移到沿梁纵轴方向粘贴的炭纤维布压条，依赖其与混凝土表面的水平粘结应力来平衡，相称于增加了竖向粘贴的炭纤维布锚固长度，防止炭纤维布由于锚固长度不足，胶层与混凝土粘结面的粘结应力超过混凝土面层抗剪强度，致使炭纤维布从表面脱落而导致加固提前失落败。
4．楼板的加固
楼板的承载力知足哀求，但由于利用哀求开设多个洞口，要对大洞口进行加固。采取热轧轻型工字钢加固，工字钢与钢锚板焊接后用化学锚栓与梁进行连接，化学锚栓植入梁的深度知足锚固长度哀求。
4．结语
按照上述哀求补强加固后，经打算复核底层柱轴压比值小于规范限值，梁板的承载能力得到知足，其他的整体参数都很好的知足了规范哀求，对测出不同的质量问题的构件，根据不同的受力特色采纳了不同的加固方法。目前该工程已经竣工并通过验收，经由永劫光的不雅观察未创造构造有任何非常征象，解释这次的加固处理效果合理、可靠。
参考文献：
[1] 混凝土构造设计规范(GB50010-2010) 中国建筑工业出版社
[2] 建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) 中国建筑工业出版社
[3] 混凝土构造加固技能规范(GB 50367-2013) 中国建筑工业出版社
[4] 高本立. 炭纤维片材加固混凝土构件正截面受弯承载力设计.建筑构造
