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加固施工技术方案详解

一、工程概况与加固必要性分析

1.1项目背景

本项目为某市老旧工业厂房结构加固改造工程，建筑主体为五层钢筋混凝土框架结构，建成于1995年，原设计使用年限为50年，现因生产工艺升级及设备荷载增加，需对主体结构进行加固处理。该厂房总占地面积约8000㎡，建筑面积约40000㎡，基础采用柱下独立基础，主体框架柱截面尺寸为600mm×600mm，框架梁截面尺寸为300mm×800mm，楼板为120mm厚现浇混凝土板。经前期现场勘查，发现结构存在多处损伤，包括混凝土碳化、钢筋锈蚀、梁柱裂缝等问题，需通过科学加固技术提升结构安全性及耐久性。

1.2加固必要性

结构加固是保障建筑安全使用的关键措施。本工程加固必要性主要体现在三方面：其一，结构承载力不足，原设计荷载无法满足当前设备安装及生产需求，局部框架梁跨中挠度超过规范限值；其二，材料耐久性退化，混凝土碳化深度达8-12mm，部分柱主筋锈蚀率超过15%，导致截面有效面积减小；其三，抗震性能不满足现行规范要求，原抗震构造措施未考虑现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的设防标准，需通过加固提升结构整体抗震能力。若不及时加固，将可能导致结构进一步损伤，甚至引发安全事故。

1.3相关规范标准

加固施工需严格遵循国家及行业现行标准，主要包括：《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB50505-2010）及《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（GB50728-2011）等。上述规范对加固设计、材料选用、施工工艺及质量验收均作出明确要求，是确保加固工程安全可靠的技术依据。

1.4技术路线概述

本工程加固技术路线遵循“检测鉴定—方案设计—施工组织—质量验收”的流程。首先采用无损检测与破损检测相结合的方式，对结构损伤程度、材料力学性能及承载力进行全面评估；其次根据鉴定结果，针对不同构件特点选择适宜加固方法，如框架柱采用增大截面法与外包钢法复合加固，框架梁采用粘贴碳纤维布法加固，楼板采用增大截面法加固；最后编制专项施工方案，明确施工顺序、质量控制要点及安全措施，确保加固效果满足设计要求及规范标准。

二、加固技术选型与设计原则

2.1加固技术分类与适用性

2.1.1增大截面加固技术

增大截面加固是通过在原有混凝土构件外部新增混凝土层和钢筋，提升构件截面尺寸和配筋率，从而增强其承载力和刚度。该技术适用于因混凝土强度不足、钢筋锈蚀或截面尺寸偏小导致承载力下降的梁、板、柱等构件。例如，在本工程中，部分框架柱因长期荷载作用出现混凝土剥落、钢筋锈蚀，通过增大截面法可在柱周包裹新混凝土并新增纵向钢筋与箍筋，有效恢复柱的截面承载能力。其优点是技术成熟、加固效果可靠，缺点是施工时需支模、湿作业多，对建筑净空有一定影响，且施工周期较长。

2.1.2外包钢加固技术

外包钢加固是指在构件外部包型钢或钢板，通过结构胶或螺栓连接，使型钢与原有混凝土构件共同受力，从而提升构件的承载力和变形能力。该技术适用于空间受限、无法进行增大截面的构件，如截面尺寸较大的框架梁或需要快速施工的部位。在本工程中，部分框架梁因挠度超限，采用外包钢加固时，可在梁底粘贴通长钢板，两侧用角钢连接，通过结构胶传递剪力，使钢板与混凝土梁形成组合受力体系。其优点是施工便捷、对原结构损伤小、加固后构件尺寸增加不明显，缺点是钢材用量大、成本较高，且需做好防锈处理以避免钢材腐蚀。

2.1.3粘贴纤维复合材料加固技术

粘贴纤维复合材料加固是将碳纤维布或玻璃纤维布通过专用结构胶粘贴于混凝土构件表面，利用纤维材料的高强度特性，提高构件的抗弯、抗剪或抗拉能力。该技术适用于梁、板、墙等平面构件，以及因裂缝或钢筋锈蚀导致的承载力不足问题。在本工程中，部分楼板因超载出现裂缝，采用粘贴碳纤维布加固时，可将碳纤维布沿板底主筋方向粘贴，通过结构胶将纤维布与混凝土粘结，形成“复合加固层”，限制裂缝扩展并提升楼板的抗弯承载力。其优点是材料轻质、高强、施工速度快、对原结构尺寸影响小，缺点是对基层混凝土平整度要求高，且长期使用中需避免结构胶老化失效。

2.1.4其他加固技术

除上述常用技术外，还包括预应力加固技术、改变结构传力路径加固技术等。预应力加固是通过在构件中施加预应力，抵消部分外荷载作用，适用于大跨度梁或需大幅提升承载力的构件；改变结构传力路径则通过增设支撑或托梁换柱，调整结构受力体系，适用于结构布局不合理或需改变使用功能的场景。本工程中，因局部生产工艺调整导致荷载分布变化，在部分区域采用增设钢支撑的方式，改变楼板传力路径，有效降低了原构件的受力负担。

2.2加