某宿舍楼检测鉴定与加固设计

陈 培 福

(福建省建筑科学研究院,福建 福州 350025)

0 引言

为确保宿舍楼安全可靠，使其有效运行和发挥作用，对存在的质量缺陷采取有效的加固和处理措施是必要的。一般来说，宿舍楼经过一段时间运行之后，再加上施工和设计存在缺陷，外界因素的影响，可能会出现一些质量问题。如果没有得到及时修复和处理，往往会给宿舍楼的安全可靠运行带来不利影响，甚至导致质量问题发生。作为施工单位和养护维修单位，应该创新思维，把握技术要点，按要求对宿舍楼进行质量鉴定和检测，然后对存在的质量问题及时采取修复措施，确保宿舍楼的安全性、耐久性与可靠性，进而延长宿舍楼的使用寿命，使其有效运行和发挥作用。本文结合某学院宿舍楼工程实例，就如何进行宿舍楼加固提出相应的处理措施，希望能为类似工作开展提供参考。

1 工程概述

某学院宿舍楼原设计为7层局部8层现浇混凝土框架结构，该楼现状为7层现浇混凝土框架结构，采用现浇钢筋混凝土楼、屋面板，建筑平面示意图见图1。该楼主体结构于2013年7月竣工，建筑面积约7 601 m2，外墙采用190 mm厚加气混凝土砌块砌筑，内墙未砌筑，尚处于装修阶段。受学院委托，对该楼进行结构安全性鉴定，以掌握宿舍楼的工程质量状况，也为采取加固措施，确保宿舍楼的安全提供保障。

2 检测鉴定

检测鉴定过程中，采用回弹法抽检柱、梁构件混凝土强度等级，抽检部分柱、梁构件量测截面尺寸，采用磁感墙体探测仪扫描柱、梁构件钢筋分布，采用剔凿法抽检部分柱、梁构件钢筋直径。对主要受力构件进行有针对性的裂缝检查，在现场检测的基础上，对该楼进行结构安全性鉴定[1-3]。

2.1 构件截面尺寸、钢筋配置检测

现场对该楼所有框架梁构件截面尺寸进行检测，结果表明，框架梁构件截面尺寸符合设计及验收规范要求。

部分柱构件柱中部箍筋间距设计值为100 mm，2层～7层柱构件柱中部箍筋平均间距大于180 mm，不满足设计及验收规范要求。现场采用剔凿法对该楼柱、梁构件钢筋直径进行抽检，如表1,表2所示。

表1 柱构件钢筋直径检测结果 mm

表2 梁构件钢筋直径检测结果

根据表1，表2的检测结果可以看出，所检该楼1层～2层柱构件角筋直径较设计偏小一个规格，3层～5层柱构件角筋直径明显小于设计值，角筋直径均为18 mm，箍筋直径均为8 mm(部分箍筋设计值为10 mm)。该楼柱构件受力钢筋规格不满足设计及《混凝土结构工程施工质量验收规程》第5.5.1条要求；部分框架梁构件受力钢筋规格不满足设计要求。

2.2 构件混凝土强度检测

现场抽检该楼35根柱构件和42根梁构件，采用回弹法检测构件混凝土抗压强度[4]，根据检测结果判定为达到设计C30强度等级。

2.3 外观质量检测

在安全性鉴定时，对上部承重结构，开展裂缝及缺陷检查。现场对该楼进行回弹检测的柱、梁构件混凝土结构面层进行外观检查，结果表明，所检柱、梁构件混凝土结构面层无蜂窝、孔洞、麻面等施工质量缺陷。

现场检测该楼混凝土框架柱、板构件未发现肉眼可见的明显裂缝，对所有框架梁构件进行裂缝检查，结果表明部分梁构件主梁与次梁交接处附近发现裂缝(如图2所示)。底层柱和梁构件等混凝土构件局部破损，存在钢筋锈蚀，混凝土剥落等问题。

2.4 基础检测

根据委托方提供的岩土勘察报告《施工勘察资料》及施工内业资料，该楼采用人工挖孔桩的持力层为全风化花岗岩，结合设计和上部结构电算结果进行单桩竖向承载力估算，结果表明该楼所检人工挖孔桩单桩竖向承载力基本满足上部结构承载力安全要求。

该楼上部倾斜观测结果表明该楼现阶段未产生明显整体倾斜，上部填充墙及围护结构也未产生因不均匀沉降引起的异常裂缝及变形；综合上述场地检查，地基基础分析及承载力验算结果，该建筑基础满足结构安全性要求。

2.5 鉴定结果

建筑结构布局基本合理。部分框架柱构件受力钢筋不满足设计要求；部分框架梁构件受力钢筋不满足设计要求，2层～屋面层(，，Ⓒ，)轴中跨度为7.8 m的框架梁构件主次梁交接处附加箍筋总截面面积不满足结构安全要求，结果见表3。底层柱和梁构件等混凝土构件局部破损，存在钢筋锈蚀，混凝土剥落等问题。为恢复宿舍楼的正常使用功能，确保满足承载力和工程结构安全稳定的要求，必须及时或立即采取措施。

表3 附加箍筋总截面面积计算结果

3 宿舍楼加固处理措施

根据该宿舍楼检测鉴定结果，分别采取有效措施对柱和梁进行加固。

3.1 柱的加固处理措施

对于柱的加固，常用方法有加大截面加固法和外粘型钢加固法，两种方法各有自身特点和优势，满足加固工作需要，应该结合具体情况合理选用。

加大截面加固法采用同类材料增大混凝土结构或构件截面的面积，进而实现提高结构承载力和抗变形能力的目的，常用于梁、板、柱、墙等结构的加固。该方法是建筑工程传统的加固方法，工艺流程简单，适应能力强，经验丰富，工艺成熟。外粘型钢加固法是指在加固过程中，在混凝土构件四周或两个角部包以型钢，然后实现结构加固的目的。该方法施工简单，现场作业的工作量小，能够确保结构受力可靠，有利于保证建筑结构的安全与稳固。在具体应用过程中，应该考虑结构、施工和造价三个方面的因素，有针对性的采取结构加固措施，节约成本，提高工程质量。

综合结构、施工和造价三个方面的因素进行考虑[5]，该宿舍楼在加固过程中，采用加大截面法进行结构加固。具体的操作方法和工艺流程如下：用C30微膨胀细石混凝土浇筑结构柱，加强原材料质量控制，提高混凝土拌和质量，保证混凝土的和易性与密实度，然后按要求进行浇筑和养护施工，确保混凝土浇筑密实，结构稳固可靠。柱子与梁相交的节点处，柱子箍筋打孔穿过原结构梁，再注入结构胶(如图3所示)。边柱和角柱伸出屋面100 mm，钢筋弯曲锚固。

3.2 梁的加固处理措施

梁的加固方法有三种，包括加大截面加固法、外部粘钢板加固法和外贴碳纤维加固法[6]。

加大截面加固法与柱的施工方法一样。外部粘钢板加固法在混凝土构件表面，用特制建筑结构胶粘贴钢板，进而提高结构承载力。外贴碳纤维加固法通过配套粘结材料，将碳纤维片材贴于构件表面，让碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土共同受力，最终实现提高结构承载力的目的。

该楼主次梁交接集中荷载处附加箍筋总截面面积不满足构造要求的梁构件及受力钢筋不满足设计要求的梁构件采用外贴碳纤维加固法进行加固。碳纤维布的厚度为0.167 mm，首先清除梁表面的剥落、松散、腐蚀裂化的混凝土，剔除钢筋表面锈迹。转角粘贴处进行倒角处理，打磨成圆弧状。在混凝土表面涂抹底层树脂，干燥后找平，再涂抹浸渍树脂，用滚筒滚压，排除气泡，涂刷树脂，进行表面防护，具体如图4所示。

4 宿舍楼加固处理效果

4.1 柱的加固效果

采取上述措施加固后，该宿舍楼柱的承载力提高了60%，同时也增强了结构的安全性与耐久性，更好满足宿舍楼结构使用的需要。

4.2 梁的加固效果

梁构件经过加固处理之后，按照《混凝土结构设计规范》和《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的公式，对梁构件的承载力进行计算和分析。结果表明，采取外贴碳纤维加固处理措施之后，与加固之前相比，梁构件的抗弯承载力提高了80%，满足承载力和宿舍楼的正常使用要求。

5 结语

为确保宿舍楼的稳固可靠，为人们日常生活提供安全保障，应该认真做好鉴定和评价工作，根据存在的质量缺陷有针对性的采取加固措施。同时还应该结合宿舍楼的结构特点，考虑施工现场基本情况，有针对性的采取加固措施。并对比分析不同加固方案的技术性与经济性，选用最佳方案。然后严格按要求施工，确保加固效果，为宿舍楼的安全可靠运行创造条件。

参考文献:

[1] GB 50367—2006，混凝土结构加固设计规范[S].

[2] GB 50292—2015，民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[3] GB 50344—2015，建筑结构检测技术标准[S].

[4] JGJ/T 23—2011，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[5] 陈铭超,林德宏,柯晨辉,等.某中学宿舍楼结构抗震鉴定及加固处理[J].山西建筑,2017,43(13):42-43.

[6] 兰 丽,李 娜,钟春玲.某砌体结构宿舍楼工程抗震加固效果综合分析[J].吉林建筑工程学院学报,2013(3):27-30.