建筑功能改变加固

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建筑功能改变加固是指办公楼改商场、写字楼改宾馆等建筑功能改变会引起局部荷载或整体荷载不足等问题，需要整体检测鉴定并根据新规范进行加固设计施工，常见的施工部位有地基基础加固、梁加固、板加固、柱加固，施工方法有碳纤维加固、植筋加固、粘钢加固、混凝土切割加固、包钢加固、裂缝修补等。
下面就以某酒店加固改造为例，简要介绍下建筑功能改变引起的结构加固补强施工技术。
本次改造主要涉及门厅改造，酒店裙楼加建游泳池，酒店局部加层设总统套房，商住楼裙房加设种植屋面。加固方法主要采用了加大截面法，粘钢加固及植筋技术。主要的加固内容如下：
1、 酒店局部梁板砼凿除，采用无损方法，轻打细敲，对原有梁板预应力筋进行重新设锚处理。
2、 增设楼板，支模、扎筋、浇砼。
3、 增设框架柱，从负二层至正负零，采用自流密实砼。
4、 原有梁柱截面加大固，采用自流密实砼。
5、 部分原有梁采用粘钢加固，柱采用外包型钢加固。
6、 部分梁板采用植筋加固。
二、 编制依据
《建筑结构荷载规范》                                    GB50011－2006
《混凝土结构加固技术规范》                              GB50009-2006
《高层建筑混凝土结构技术规程》                          JGJ3-2002
《建筑抗震加固技术规范》                                JGJ116-98
《混凝土结构加固构造》                                  06SG311-1
《混凝土结构工程施工质量验收规范》                      GB50204-2002
《钢筋焊接及验收规程》                                  JGJ18-2003
《自流密实混凝土设计与施工指南》                        CCES02-2004
《混凝土结构后锚固技术规程》                            JGJ145-2004
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》  03G101-1
本工程结构加固施工图纸
原结构施工图
(三)、施工部署及管理机构
1、施工准备工作：
1.1、针对本工程特点进行质量策划，编制工程质量计划，制定特殊工序、关键工序、重点工序质量控制措施。
1.2、编制实施性施工组织设计报上级总工审批后组织实施，依据施工组织设计，编制分部、分项工程施工技术措施，做好技术交底，指导工程施工。
1.3、材料及机械准备工作：
提出材料供应计划，落实主要材料，制定主要材料、半成品及设备进场时间计划。  
钢材为甲供材料，在施工前作好钢材需用计划，上报至公司采购部，根据需用时间分批组织进场。
模板、木枋、钢管、扣件、架板、安全网等周转材料根据需要分批进场。
混凝土采用商品砼
组织施工机械进场、安装：
1.3.1、为保证酒店屋面加层材料垂直运输，在酒店西南角(原有安装位置)设置1台人货两用施工电梯。另考虑到梁板钢筋长度较长，施工电梯无法满足垂直运输要求，设置4台吊篮垂直运输钢筋（吊篮限重800KG）。
1.3.2、对于裙楼增设楼板，为保证材料垂直运输，在南向安装1台门式吊（限重1吨）。
1.3.3、对于增设的梁板砼浇捣，采用1台HPB80输送泵，通过酒店已预留的φ700布草通道进行布管安装，并进行固定。
1.3.4、其余各配套施工用机具，根据需要进场安装。
   2、施工管理组织机构
   本工程实行项目法施工管理，委派公司工程施工经验丰富和管理水平较高的同志任项目经理，选聘技术、管理水平较高的技术人员、施工管理人员、专业班组长组建项目部。
3、根据工程结构改造加固的特点,分别成立以下施工作业组：
3.1、楼板混凝土无损切割成立一个施工作业组；
3.2、预应力筋重新设锚成立一个施工作业组；
3.3、植筋、粘钢及包钢加固成立一个施工作业组；
3.4、钢筋制安成立一个作业组；
3.5、模板安装成立一个作业组；
3.6、混凝土浇捣成立一个作业组；
3.7、裙楼门式脚手架搭设成立一个作业组；
三、主要施工方案
1、楼板混凝土无损切割
根据设计要求，酒店第二层至第五层局部因使用功能改变，需对原已成型楼板进行凿除，凿除原结构采用无损方法，轻打细敲。凿除前，首先对所有相关连的梁板进行可靠支撑，防止原有梁板开裂，对于酒店二层至五层原预应力梁板，需预应力专业施工单位对预应力筋重新进行设锚后，方可凿除（此为本次凿除砼的关键）。
楼板切割前，应根据梁板受力情况调整施工顺序，先凿除板后凿除梁，对梁先进行钢管支撑处理，在垂直于梁跨方向搭设宽度为1.2m，设纵横向水平连系杆与扫脚杆，沿梁跨度方向立杆间距为1m(根据梁截面对间距可适当调整)，确保支撑稳定牢固。简图如下： 
对于单向板，沿板短跨方向凿除，对于双向板，先凿除中间，再往支座边延伸依次凿除，楼板凿除采取水钻切割的方法，水钻切割直径为110mm，以楼板切割边线为圆孔径向切线。在切割前，首先在楼板砼上弹好墨线，沿该墨线进行水钻切割，切割完成后，再利用风炮机将砼凿成较小块后，利用斗车托运至建筑垃圾堆放区集中堆放后外运出场。
2、植筋、粘钢及包钢加固
根据改造设计图，新增梁板与原结构梁板柱均需采用植筋技术，其中商住楼裙楼第五层南向框架柱需进行包钢加固处理，第五层原有梁需进行粘钢加固处理。
由此，我方根据结构改造设计图、相关施工规范及以往的施工经验，对植筋、粘钢、包钢加固特制定以下施工方案。
2.1、植筋工程
 2.1.1、施工工艺
钢筋定位放线→机械钻孔→高压清孔→注浆→植筋
2.1.2、施工质量控制要点
1）植筋用胶粘剂，根据设计图，采用改性环氧类和改性乙烯基酯(包括改性氨基甲酸酯)的胶粘剂(进口A级胶)，厂家提供产品质量合格证，所有结构用胶必须做安全性能检测，质量与性能试验报告、焊接影响报告、抗老化试验报告、拉拔试验报告、防火检测报告、潮湿环境下的拉拔试验报告、受力均匀度资料等。
2）当植筋部位的混凝土有局部缺陷时，应先进行补强或加固处理后再植筋。
3）孔内灰尘必须清理干净，以勉影响结构胶与砼接触的粘结性能。
4）钻孔深度需满足设计及施工规范要求，本设计中HRB400三级钢要求的钻孔深度为：柱纵筋植入基础内25d；框架梁纵筋(含“N”抗扭钢筋)植入柱(墙)内：25d(悬挑梁顶部纵筋33d)；箍筋植入梁、柱内：15d；悬挑梁底纵筋植入柱：15d；次梁纵筋植入梁15d；板钢筋植入梁柱：15d；梁侧构造钢筋植入梁柱：15d；墙水平筋植入梁柱：15d；
钻孔直径应符合施工规范要求，详见下表：
植筋直径与对应的钻孔直径

注：表中的钻孔直径D允许有+2mm、-1mm的偏差
5）孔内注胶后，应将钢筋慢慢旋转均匀插入孔内，将孔内气体导出，然后将钢筋固定，堵住孔口。将溢出孔外的胶体及时清理，确保孔壁与钢筋表间的胶体密实，不应有夹气及其它杂物。
6）钢筋裁埋后应保证在胶体固化期与强度增长期内不受扰动。
7）植筋后现场取样试验数量不少于1%，且不少于3根。
2.2、粘钢加固
2.2.1、粘钢施工工艺:  
流程:粘贴面处理 → 加压固定→ 胶粘剂配制 → 涂胶和粘贴 → 固化、卸加压固定系统 → 检验 → 维护 
1.粘贴面处理 
1.1.混凝土面凿除粉饰层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层，较大凹陷处用找平胶修补平整，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布沾丙酮拭净表面，待粘贴面完全干燥后备用。 
1.2.钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理，直至打磨出现光泽，使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面，待完全干燥后备用。 
1.3.该工序所用主要物资:护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、丙酮。
2.加压固定 
2.1.加压固定采用膨胀螺栓，在加固构件上合适位置钻孔用来固定膨胀螺栓。 
3.胶粘剂配制 
3.1.建筑结构胶为A、B两组份，取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按说明书配合比混合，并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡，配置场所宜通风良好。 
3.2.该工序所用主要物资:搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。

4.涂胶和粘贴 
4.1.胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面)，胶断面宜成三角形，中间厚3毫米左右，边缘厚1毫米左右，然后将钢板粘贴在混凝土表面，用准备好的固定加压系统固定，适当加压，以胶液刚从钢板边缝挤出为度。 
4.2.该工序所用主要物资:加压固定及卸荷系统，腻刀、手套。

5.固化、卸加压固定系统 
5.1.5.2.该工序所用主要物资:扳手、手套、时钟、温度计。

6.检验 
6.1.JGN-G型结构胶操作性能极好，正常操作可达到100%的饱满度。检验时可用小锤轻击粘贴钢板，从音响判断粘贴效果，也可采用超生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%，非锚固区有效粘结面积少于70%，应剥离钢板，重新粘贴。 
6.2.对重要构件也可采用载荷检验，一般采用分级加载至正常荷载的标准值，检测结果较直观、可靠，但费用较高，耗时也较长。需要千斤顶或配重（常用沙袋、砖块）、百分表、裂缝显微镜、衡器。

7.维护 
加固后钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护,也可采用涂防锈漆保护，以避免钢材的腐蚀。

2.3、包钢加固
1、增大截面法加固框架柱
根据设计要求，在负二层与负一层部分框架柱需进行增大截面加固处理，为确保加固砼质量，设计采用了自流密实性砼，砼强度等级为C40。为此，我公司针对本工程特点，根据设计、施工规范要求及以往的施工经验，特制定以下施工方案。
（1）柱子加固必须负二层地面开始加固，根据设计要求钻孔，清理干净后植筋。
柱基础加固做法见示意图：
（2）框架柱均采用胶合板模板散拼散支。沿柱高分步支模、分步浇注混凝土。其中地面以下施工缝留在室内地坪处；地面以上每层分2次，第一步留在距楼地面1.5 m处，第二次至梁板底，将负一层楼板加固范围凿穿，便于浇捣砼，浇筑梁砼时采用小型插入式振动棒振捣，确保振捣密实。
（3）框架柱纵筋采用搭接焊连接，有接头的受力钢筋面积占受力钢筋总面积的百分率不得超过50 %。
（4）混凝土采用现场搅拌站拌制，手推车水平运输，上料架负责垂直运送，人工入模，机械振捣成型。
(5)混凝土应分层浇注、分层振捣，分层厚度不得大于400 mm，并做到振捣密实。
(6)在保证混凝土表面及棱角不受损坏（混凝土抗压强度大于１.２N/mm2）后方可拆除柱子模板，拆模时遵循先支后拆、后支先拆的原则，并严禁用大锤和撬棍硬砸硬敲。

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