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岩土研究院

【加固纠偏工程案例】用喷射混凝土加固钢筋混凝土框架柱

22 2023-09-09 10:00:13

北京虎背口小区3号楼地面以上6层(包括跃层),地下2层,建筑面积4564m2。主体结构为全现浇框架结构,其中地上6层及地下一层为纯框架结构,地下二层为框架剪力墙结构。框架级别按二级设计,抗震设防烈度为8度,主体结构混凝土设计强度等级为C28,主要受力钢筋为E级热轧变形钢筋及I级圆钢筋。

该工程主体结构施工至地面4层时,经检验发现地面二层的36根框架柱混凝土强度均未达到设计要求。为此决定对该层框架柱进行加固处理。经用配筋喷射混凝土补强加固后各项指标均达到设计要求,柱表面规则平整,棱角清晰,取得良好效果。现将加固情况介绍如下。

1、加固设计


该加固设计系根据有关单位对该楼二层框架柱混凝土质量检验报告提供的检验数据及甲方提出的要求为依据。考虑二层所有框架柱实测混凝土强度均未达到原设计要求,且各柱实际混凝土强度差异较大,因而加固设计采用区别对待的原则。经多方案分析比较,最后确定加大原柱(500mm×500mm)断面,采用配筋喷射混凝土加固方案。所有二层框架柱断面均加大至600mm×600mm。并根据各柱实测混凝土强度增配不同数量的受力筋以达到原设计要求。其加固设计方案分以下4种类型进行。

2、技术措施


为提高混凝土粘结力和整体强度,所有被加固的框架柱均需凿除混凝土保护层,露出原有受力筋及箍筋,对原柱实测混凝土强度低于15.0MPa者(即Ⅳ类柱),柱断面应凿除1/3。并在凿除前在该柱周围设临时支撑,以确保整体结构的施工安全。

钻凿楼板孔时,应尽可能减小对楼板的破坏,孔洞尽量靠近柱边缘。

凿除柱混凝土保护层应避免对其内部受力筋及箍筋的破坏。

新增设的受力筋穿过上下层楼板后应与上下层柱端部的受力筋焊接锚固,其锚固长度不小于30cm。

对I、Ⅱ类柱中新增设受力筋(其中的1根受力筋)穿过楼板至梁底时,此筋不必穿过梁可直接焊在原柱顶部相对应的受力筋上,其焊接长度不小于20cm。

3、喷射混凝土强度检验


按国标《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ86—85)规定进行喷射混凝土强度检验。即在施工现场将混凝土喷在预先做好的40cm×40cm×10cm的模板内,其原材料配合比及工艺条件均与施工现场相同,试件经自然养护后割成10cm×l0cm×10cm立方体试块,用标准方法测定其抗压强度。

通过试验可看出,喷射混凝土早期强度增长较快,其14d的抗压强度已达到28d设计强度的95%以上。由于喷射混凝土早期强度增长快,其工艺又具有快速、高效、机动、灵活等特点,对于裂损建(构)筑物补强加固是一种较为理想的施工工艺。