某住宅楼框架柱加固方案对比

徐马云龙 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031）

近年来，因设备故障、混凝土配合比、原材料及施工现场养护不足等原因，工程项目中常出现混凝土抗压强度不满足设计要求的情况。混凝土抗压强度不足，将严重影响混凝土构件的承载力，对结构安全影响比较大，所以需要进行加固处理。本文以某住宅楼为例，针对混凝土抗压强度不满足设计要求的框架柱，从结构安全、施工难度施工工期等方面对比分析加大截面和置换加固两种加固方法，从中选择适用于该项目的加固处理方法。

1 工程概况

某小区18层住宅楼为剪力墙结构体系，地下一层，抗震设防烈度6度，设计地震分组第一组，抗震等级四级，场地类别Ⅲ类，基本风压0.40kN/m2。主体结构封顶时，发现5层轴线9交轴线J的框架柱KZ1混凝土强度不满足设计要求，原设计强度为C25，经检测发现该框架柱混凝土抗压强度推定值只有19.4MPa。经复核该框架柱承载力不满足要求，需要进行加固处理。

2 置换加固方案

考虑到实际的施工工况，为了使加固施工阶段充分卸载，在加固施工阶段不进行与加固施工无关的工作；此外，因该结构形式为剪力墙体系，有较多的迎风面，施工阶段需考虑风荷载的影响。综上所述，该框架柱KZ1在施工阶段的内力和配筋如表1所示。

框架柱KZ1施工工况分析 表1

分析得知该框架柱KZ1在施工阶段承载力满足要求，能够保证正常的加固施工。为了避免影响原建筑的使用功能和原主体结构的刚度，本方案采用置换的加固方法，在该框架柱的上一层柱底和下一层的柱顶设置混凝土柱帽，作为托换钢支撑的受力点；新增加的混凝土柱帽设置抗剪钢筋承担框架柱的竖向荷载。施工时，对局部楼板开洞，将钢支撑按图2、图3所示定位，保证置换加固有足够的施工空间；在钢支撑与混凝土柱帽之间采用千斤顶将框架柱卸载，在千斤顶及其行程的范围内焊接小钢管作为临时支撑（详见图2、图3）。

图1 结构平面布置图

图2 框架柱KZ1上一层柱帽大样图

图3 框架柱KZ1下一层柱帽大样图

置换加固法不影响建筑的使用功能和结构的整体刚度就能解决承载力不足的问题，适用范围比较广，是一种比较常用的加固方法。但在本工程中置换框架柱需卸载上部十多层的荷载，有一定的施工难度；考虑到新增混凝土柱帽强度需达到100%后方可进行后续施工，增加了加固施工的周期；此外，在置换过程中需实时对结构进行监控，增加了施工的措施费用。所以本工程最终采用另外一种常用的加固方法。

3 加大截面加固法

通过与建筑等各专业工程师的协调，最终对框架柱KZ1采用单面加大截面的方法进行加固。经结构整体复核计算，结构整体参数满足设计要求(详见表2)，构件配筋均满足设计要求，能够解决承载力不足的问题。

通过对框架柱KZ1分析，考虑正常使用活荷载的影响，及风荷载、地震荷载等工况，KZ1复核竖向荷载及配筋情况如表3所示。

具体加固方法，将框架柱KZ1从基础至5层均采用单边加大100mm的方法进行加固（详见图4）。新增箍筋与原框架柱箍筋焊接连接；新增混凝土强度应提高一级，且不低于C25。

结构指标汇总信息 表2

框架柱KZ1竖向荷载及配筋情况 表3

图4 框架柱加大截面大样图

4 结束语

通过上述两种常用的加固方法的介绍，结合本工程的项目特点，最终采用加大截面的加固方法对混凝土强度不足的框架柱进行加固。加大截面法施工难度小，对工人的技术要求低，施工方便。但针对本项目中的单面加大截面加固框架柱，虽然解决了承载力不足的问题，但框架柱其他三面的混凝土强度仍然比较低，不能解决混凝土的耐久性及钢筋锚固不足等问题，需结合其他加固方式进行补充处理。