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1、1 8 6 正阳门大酒店加固改造工程施工白文山( 中建保华建筑有限贾任公司北京1 0 0 0 7 7 )摘要：本文着薏介绍了植筋、枯钢、粘碳纤维三种混凝土结构加固方法的施工特点、难点与施I I 艺。若键词：结构加固：压力灌胶：植筋；粘钢：碳纤维加固1 概况天下第一城正阳门大酒店位于河北省香河县安平镇天下第一城中轴线中部，建成后将成为第一城中规模最大、功能最全、级别最高、层数最多的单项项目，它由正阳门主楼、正阳门副楼、正阳门箭楼、正阳门瓮城以及正阳门花园和酒店连廊组成占地面积3 ，1 万平方米，总建筑面积5 5 万平方米，主楼脊高5 9 2米，副楼脊高4 5 0 2 米。11 建筑概况原结构无地
2、下室地上为二层，改建后二十二层。整个建筑物改建部分共分三段，各段间设缝分开，一段为原结构2 层加至1 2 层，二、三段为原结构2 层加至8 层，、二、三段东西长1 6 8 米，南北宽2 77 7 4米，其中一段长6 9 米，位于中间，二、三段长4 8 6 5 米，分别位于一段东西两侧，左右对称，彼此之间设伸缩缝，宽度为0 8 5 米，见图l 所示。图1 原有建筑物平面示意图1 2 结构概况原2 层建筑物结构基础采用柱下独立基础，上部结构为钢筋砼现浇框架剪力墙结构，现改造加固后结构类型为钢结构+ 砼结构。1 ) 基础：原有基础结构为柱下独立基础，现加固改造成为筏板基础结构，加固范围仅限予一段。2
3、 ) 一段：采用框剪结构。剪力墙均采用钢筋砼材料；一、二层已建框架为钢筋硷结构三层框架柱采用钢骨砼，梁采用钢粱；四层及以上均采用钢结构粱柱，楼板采用钢一砼组台楼板。钢筋砼井筒角部殴钢骨砼柱，以便于与钢粱的连接。楼梯采用钢筋砼楼梯和钢楼梯二种形式。3 ) 二、三段：采用框架结构。一、二层已建框架为钢筋砼结构，三层框架柱采用钢骨砼，粱采用钢梁；四层及以上均采用钢结构梁柱，楼板采用钢一砼组合楼板。楼梯采用钢筋砼楼梯和钢楼梯二种形式。2 加固方案的确定根据对施工现场具体情况的勘探，井经与原结构设计单位、上部新增结构设计单位多次拂商，确定如F 加固方案。基础：将原有基础剔凿出钢筋后，采用植筋连接增设筏扳
4、基础。l j 文山男1 9 6 4 4 出生，商瓤工程师中建慑华建筑育醒责任公舌l 剐珏经理1 87 各段均需要在原有柱网上增设一排结构柱，为此，需要将原有预应力粱放张后重新张拉，同时进行植 筋后与结构重新连接。由于建筑的需要，原有l 2 层结构中有少量剪力墙需要拆除，同时需增设楼梯间为此需要对拆除 剪力墙及楼板的部分结构进行加固，此部分采用植筋加强或采用粘钢进行加固。部分大跨度梁、顶扳等采用碳纤维加固方案。施工方案的选择：1 ) 本工程加固过程中有大量的砼剔凿工作，设计要求在剔凿过程中，不得破坏原有结构钢筋，由于纯手工剔凿效率低，工期长，经研究我们采用人工剔凿配合液压钳粉碎砼。2 ) 植筋：
5、主要采用化学植筋、采用金刚石钻机或电锤钻孔，J G N 结构胶进行锚固。粘钢加工水平方向采用粘钢工艺，立面粘钢采用灌胶工艺。3 ) 新增结构柱粱施工，柱直接生根于新浇筏板基础砼上，各层梁原为预应力粱，需进行放张后，将结构剔凿干净重新布筋，连接在二次浇筑砼后重新张拉。3 施工步骤本工程加固改造部分基本施工次序为自上而下，先拆除剔凿，再加固钻孔植筋及粘钢板作业，其中基础底板同时开始施工，进行植筋及筏板基础的施工，主要施工工序如下：( 1 ) 拆除剔凿：做好拆除工程区域的划分工作后，进入施工现场进行原有结构的拆除剔凿工作。( 2 ) 支撑：对剪力墙及楼板开洞的部位，在本层或下一层用脚手架进行支撑。(
6、 3 ) 结构拆除与补强：将原有剪力墙、楼板、粱按照设计要求采用液压钳、混凝土锯、钻予以拆除后，用粘钢板、植筋或碳纤维等方法进行加固处理。在实际施工过程中，各阶段并非完全孤立仍有互相穿插。4 加固主要机具加固改造工程施工主要设备序号设备名称规格型号数量备注l混凝土碟式切割锯4 0 0 型22钢筋探测仪瑞士产l3混凝土液压钳3 0 0 型24钴凿两用电锤钻I O D C ( 德国)35钻凿两用电锤钻4 0 1 ) C ( 德国)36台式水钻D b “ - - 2 5 0 E ( 喜利得)27台式水钻Q Z 一2 0 0 ( 天津枫林)28破碎机( 电镐)U S H 2 7 ( 德国)29等离子切
7、割机A T 6 l P 8 0 ( 韩国)li 0氧气切割设备21 8 8 5 主要施工特点与难点5 1 工程量大，加固技术复杂本工程结构加固面积为2 2 万时，其中：剔凿砼6 3 0 雕，粘钢2 6 0 r a 植筋1 5 3 0 0 t 碳纤维加固8 0 0 删， 工程量相当大几乎囊括了所有已知的结构加周技术，是一项非常复杂的系统工程。 5 2 工期要求短改造及上部结构总工期为1 2 0 天，其中结构加固要求在一个月内完成，必须做好各专业的协调，仔细 调整工程进场安排，做到周密严谨，才能为整个工程竣工创造条件。5 3 原有结构必须按照要求进行修补到位由于原有结构完成时间较长，且结构质量较差
8、因此在进行加固之前，必须对原有结构，按照补强 的设计要求进行二次修补达到要求后方可进行补强施工。6 结构加固改造工程正阳门大酒店结构加固工程主要为地上= 层楼板加固改造( 包括中部一段基础加固) 。改造内容包括：混凝土剪力墙及楼板的切割与开孔、粘铺加固、钻孔植筋、碳纤维加固新增结构柱及原预应力粱放张。61 开润拆除施工6 1l 机械选择剪力墙及楼板开洞当设计无特殊要求时主要采用金刚石钻机钻排孔切割，混凝剔凿考虑采用人工剔打配合液压钳粉碎混凝土6 + 1 2 液压钳粉碎混凝土施工程序 施工准备 弹线定位搭设承力平台组装机具及试运行+ 钻排孔+ 粉碎 作业+ 切除多余钢筋+ 界面惨整。6 1 3
9、施工要求( 1 ) 开洞拆除顺序：开洞拆除工程由上往下拆除，拆除加固完本层后，再进行下一层剪力墙的拆除及加固。( 2 ) 搭设脚手架：在剪力墙拆除前需对所要拆除的剪力墙的上部结构做适当的支撑，经计算，采用审4 8 x 3 5 架管，闻距 8 0 0 8 0 0 墙的每侧设两捧，支承区域主要在拆除剪力墙的两倒同时霎避免影响到硷锯或水钻的位置。在切除楼扳时，在洞四边的下方搭设脚手架。脚手架搭设时按放线尺寸每边相应各延伸1 O 1 5 m 。示意圈如下：圈2 脚手架支撑示意图( 3 ) 在拆除前用钢筋探测仪预先测定暗粱主筋及箍筋位置后，再标注拆除线，若钻孔遇主筋，必须通知设计单位与有关单位协商解决I
10、 甚9 ( 4 ) 在拆除剪力墙时，当无自由操作面时，先用金刚石钻机钻5 0 0 X 5 0 0 r a m 的自由面，然后采用液压 钳粉碎该拆除范围内剪力墙墙体。( 5 ) 在进行楼板切割时，为避免切割下的楼板直接坠落要对切割楼板进行支撑或吊挂。被切割下来 的楼板进行分割或破碎后运至指定场所。6 2 钻孔植筋施工本工程中部一段基础加固和地上结构加固采用植筋加固技术较多。6 2 1 材料结构胶采用3 G N 结构胶，该胶属无毒型建筑材料：钢筋采用I 、I I 级钢螺栓材质采用5 8 级。6 2 2 钻孔规格：钢筋由1 8 以上( 含由1 8 ) 采用金刚石钻机钻孔；钢筋由1 8 以下采用冲击电
11、锤钻孔：6 2 3 拖工流程： 定孔位+ 钻孔清孔+ 清理钢筋+ 混合结构胶卜将混合好的结 构胶放入钻孔+ 插入钢筋。6 2 4 施工要点( I ) 定筋：用雷达探测仪探明原结构主筋位置或采用剔除砼保护层方法，直接露出主筋若钻孔位置 遇主筋，必须与有关单位协商解决。( 2 ) 清孔：首先用高压空气吹射，清除孔内粉尘和细小颗粒物，然后用带棉丝的清扫杆，清除泥浆等异物，最后在进行植筋之前，进行最后一次清孔：采用棉丝浸泡丙酮液对孔底、孔壁擦洗清除残留污渍二 遍最后再用棉丝封堵洞口，防止异物落入孔内。( 3 ) 钢筋清理：用钢丝刷、棉丝浸泡丙酮液除去钢筋或锚杆表面的浮锈、污物。( 4 ) 配胶：植筋胶
12、采用J G N 结构胶，按产品说明书规定的配台比、操作要求进行配制( 结构胶分为甲、乙双组份) 。( 5 ) 垂直植筋：把胶灌入孔内，再插入钢筋至孔底顺时针旋转钢筋，使胶混合均匀，旋转约1 一，2分钟，调整钢筋位置，并加以固定。( 6 ) 水平植筋：钢筋插入后。孔口封堵，由灌注孔及排气孔压力灌胶。( 7 ) 在固化时间内保护钢筋不受挠动。6 2 5 质量标准：1 ) 钻孔垂直度偏差 2 。2 ) 钻孔深度偏差 5 m m 。3 ) 钻孔时，不得损坏构件内主筋。4 ) 插入钢筋后，应有适量的胶溢出，确认不欠缺胶量。6 2 6 检查及根据设计要求进行拉拔试验对植筋的位置、尺寸、植筋胶密实度、固化质
13、量进行检查，同时，为了评定锚固生根的承载力，应抽样进行锚圃抗拔承载力现场检验。锚固抗拔承载力现场检验采用随机抽样办法进行，一般选在受力较小部位非破坏性试验拉拔值为设计值的1 1 1 3 倍。随机抽样检测率为3 。如需做破坏试验应另行商定。63 粘钢加固施工本工程粘钢加固有水平向粘贴及立面粘贴，水平向粘贴采用粘钢工艺，立面粘贴采用灌胶工艺，主要粘钢部位详见图3 、图4 所示。6 3 1 材料： 钢板：Q 2 3 5 B 焊条：E 4 3 型结构胶：J G N1 9 0 -6 3 2 按照设计粘钢加固均需设置M 1 6 胀栓板宽，胀栓间距按照设计施工，双排梅花型布置。N，7_ J 新混凝土墙_1
14、I，n t l? 毛i ：谁图3 新1 日墙体交接处详圈，墨墨。，。、1 1 M l6 螺拴 oo 呈花彤二排分布i图4 原剪力墙暗柱加固详图6 3 3 钢板的加工在工厂用等离子切割机切割钢板条。利用台钻或磁力钻对钢件现场成孔。为保证钢板的粘贴质萱，钢扳与混凝土之闻需加压，钢扳加压采用M 1 6 膨胀螺栓固定并加压方式。6 3 4 水平向钢板粘贴采用粘钢工艺，垂直向钒板粘贴如有焊接部位，采用灌胶工艺，先焊接，后灌胶。6 3 5 粘钢工艺流程：( 1 ) 工艺流程：场地清理一支搭脚手架与平台一电力与照明设备安装一装配制作一混凝土表面和钢板表面处理一粘结剂配制一涂胶与粘贴一固定加压一胶固化( 拆支
15、撑夹具) 一质量检查、隐蔽工程验收一钢板表面防护处理( 2 ) 主要施工要点：1 ) 装配制作：对被粘砼构件面进行放线钻孔，并按规定胀栓或锚栓选用钻头直径，将胀栓锚固生根并进行校直校平处理。2 ) 被粘混凝土面和钢板表面处理：表面处理包括加固构件结合面处理及钢板i 贴合面处理这是最关键的工序，应认真进行。被粘混凝士表面处理：应先进行凿毛、打磨、打平除去2 3a l t 厚表层，直至完全露出新鲜面，凿毛纹路与梁轴心线倾斜 4 5 ，平撼 度偏差控制在每米 2 m 。1 9 l 一用钢丝刷及空压机去除松散浮渣、粉尘，用棉丝浸入丙酮擦拭表面。 钢板表面处理：钢板粘结面进行除锈和粗糙处理，用喷砂、平砂
16、轮打磨，直至出现金属光泽。打磨纹路与钢板受力方 向垂直，并用棉丝粘丙酮擦拭清洁即可。3 ) 预贴：预贴时钢件与砼面应吻合，如预贴不完全吻合，对偏差较大的采用人工剔凿、打磨并对经剔凿产生的凹凸处用高强树脂砂浆修补：对偏差不大的，可直接采用高强树脂砂浆修补。 4 ) 粘结剂配制：粘贴施工前，现场应按规定配合比进行试配固化试验，观察其固化状况是否正常。 5 ) 涂胶( 灌胶) 与粘贴：压力灌胶：a 灌胶工艺：混凝土构件与钢板粘结表面处理一拼装或焊接成型一封缝一噩力灌胶。b 灌胶：( a ) 拼装或焊接成型：钢件按设计图要求安装或焊接，且与混凝土构件粘结面留有i 3 n u n 间隙，并与混凝土构件固定牢固。( b ) 封缝：对易流失粘结剂的各有关部位用胶泥进行封堵
