建筑结构加固施工方案案例

建筑结构加固施工方案案例一、工程概况本工程为某市某机关老旧办公楼加固改造项目，建筑始建于上世纪90年代，地上6层，地下1层，结构形式为钢筋混凝土框架结构，总建筑面积约8000㎡。经结构检测鉴定，该建筑存在以下问题：部分框架梁、柱出现宽度0.2~0.5mm的裂缝；底层柱混凝土碳化深度超过保护层厚度，钢筋锈蚀严重；楼（屋）面梁挠度超限，整体结构抗震性能不满足现行规范要求。需通过加固施工恢复并提升结构承载能力与抗震性能，满足后续使用功能需求。二、加固原因分析结合《建筑结构检测技术标准》（GB/T____）检测结果，本工程结构缺陷主要源于三方面：材料劣化：混凝土强度等级实测为C20（设计为C25），碳化深度达40~50mm，导致钢筋失去钝化保护，局部锈胀裂缝发展；荷载变化：原设计办公荷载标准值为2.0kN/㎡，现需调整为3.0kN/㎡，且新增消防、智能化设备荷载，结构承载力储备不足；抗震规范更新：现行《建筑抗震设计规范》（GB____）对框架结构抗震措施要求提高，原结构抗震等级、节点构造不满足新规范要求。三、加固方案设计（一）框架柱加固：增大截面法+外包钢法结合1.底层柱（轴压比超限）：采用增大截面法，沿柱四周浇筑C35细石混凝土（厚度150mm），内置Φ14@200箍筋（与原柱箍筋焊接连接），纵向钢筋采用植筋方式植入基础承台，植入深度15d（d为钢筋直径）。2.2~6层柱（钢筋锈蚀+裂缝）：采用外包钢法，清除柱表面疏松混凝土后，粘贴8mm厚Q355B钢板（间距200mm设Φ16对拉螺栓紧固），钢板与混凝土间灌注环氧树脂结构胶，表面采用聚合物砂浆防护。（二）框架梁加固：碳纤维布+预应力撑杆复合加固1.受弯承载力不足梁：采用碳纤维布加固，梁底粘贴2层300g/㎡碳纤维布（抗拉强度≥3400MPa），U型箍（宽度150mm，间距200mm）封闭侧面，胶黏剂采用A级环氧树脂，固化后保证粘结强度≥4.0MPa。2.挠度超限梁：在梁跨中设置预应力钢撑杆（φ159×6钢管），撑杆两端与梁底、基础梁顶采用铰接节点，通过张拉千斤顶施加150kN预应力，抵消部分长期荷载作用下的挠度变形。（三）楼（屋）面加固：增设钢桁架+叠合层拆除原预制板（局部破损严重），在框架梁间增设钢桁架（H型钢H200×150×6×8），桁架上弦铺设压型钢板（YX____），浇筑80mm厚C30细石混凝土叠合层，配置Φ8@200双向钢筋网，形成整体楼盖，提高楼面刚度与承载能力。（四）抗震加固：节点加强+阻尼器设置1.梁柱节点：剔除节点区疏松混凝土，植入Φ12@100箍筋（与原箍筋焊接），支模浇筑C40自密实混凝土，保证节点核心区抗剪承载力；2.消能减震：在2、4、6层框架梁与柱之间安装黏滞阻尼器（阻尼系数200kN·s/m），通过阻尼器变形消耗地震能量，降低结构地震反应。四、施工流程与关键工艺（一）施工准备材料检验：碳纤维布、结构胶、钢材等进场需提供出厂合格证、检测报告，抽样送检（如碳纤维布抗拉强度、结构胶粘结强度）；设备调试：植筋钻机、张拉千斤顶、压力灌注泵等设备需经标定，确保参数精准；基层处理：采用人工凿毛+高压水枪冲洗，清除混凝土表面浮浆、油污，露出新鲜骨料，裂缝采用环氧砂浆嵌补。（二）分部分项施工1.植筋施工：钻孔直径比钢筋大4mm，深度15d，孔内用丙酮清洗，注入结构胶后旋转插入钢筋，养护7天（温度≥20℃）后进行拉拔试验（检验批合格率100%）。2.碳纤维布粘贴：底胶涂刷后晾置至指触干燥，粘贴布材时用刮板赶压气泡，每层布材间隔1h涂刷面胶，固化期间避免扰动。3.预应力撑杆张拉：撑杆安装后，分级张拉（0→30%→70%→100%设计预应力），每级持荷15min，监测梁挠度变化，确保最终挠度≤L/400（L为梁跨度）。4.钢桁架安装：采用汽车吊吊装，桁架与框架梁采用高强螺栓（10.9级M20）连接，相邻桁架间距偏差≤5mm，整体平面度≤3mm。（三）养护与验收混凝土养护：增大截面混凝土采用塑料薄膜覆盖+洒水养护，养护期≥14天，强度达到设计值85%后方可拆除模板；加固验收：按《混凝土结构加固设计规范》（GB____）要求，对碳纤维布粘结面积、钢构件焊缝质量、预应力值等进行全数检查，结构性能检测（如梁荷载试验）合格率100%。五、质量控制要点材料性能：碳纤维布伸长率≥1.5%，结构胶固化后抗压强度≥70MPa，钢材屈服强度实测值与标准值之比≤1.3；施工精度：植筋位置偏差≤5mm，碳纤维布粘贴空鼓面积≤总粘贴面积的5%（单个空鼓≤____mm²），钢构件安装轴线偏差≤3mm；过程监测：采用应变片监测梁、柱加固前后应力变化，水准仪监测楼面沉降（日变化量≤0.5mm），确保施工过程结构安全。六、安全与环保措施高空作业：搭设满堂脚手架（步距1.8m，立杆间距1.5m），作业层满铺脚手板，设置1.2m高防护栏杆，作业人员佩戴安全带；粉尘控制：混凝土凿毛采用湿式作业，配备除尘设备，施工现场设置扬尘监测仪（PM10≤80μg/m³）；化学品管理：结构胶、脱模剂等易燃化学品单独存放，远离火源，施工时通风良好，作业人员佩戴防毒面具。七、加固效果评估施工完成后，委托第三方检测机构进行鉴定：框架柱混凝土强度提升至C35，钢筋锈蚀速率降低90%；梁挠度由原L/250降至L/500，承载能力提高60%；结构抗震性能满足现行规范8度设防要求，后续使用荷载可稳定承受3.5kN/㎡。结语本工程通过“针对性设计+精细化施工+全过程管控”的加固思路，解决了老旧混凝土框架结构承载力不足、材料劣化、抗震性能滞后等问题，