一、工程概況
    結(jié)合工程案例為 7 層框架結(jié)構(gòu)（見圖 1），其中西座只有 5層；高約 26m，7度抗震設(shè)防，Ⅱ類場地。柱、梁、樓板的混凝土強(qiáng)度等級皆為 C25?？蚣芰?、柱截面主要尺寸分別為 250×700mm，500×700mm。采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。此建筑原作為寫字樓使用、大開間的間隔；現(xiàn)建設(shè)單位要將其改造為小開間的公寓式酒店及健身中心，而且西座還要增加 2 層。

二、工程的加固設(shè)計(jì)
    經(jīng)檢測、鑒定及抗震驗(yàn)算，工程部分框架柱、框架梁及部分樓板的抗震承載力不滿足要求，其余都符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于多層鋼筋混凝土房屋鑒定的規(guī)定。在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，遵循對稱加固的原則，使加固后建筑物的質(zhì)量分布、剛度分布比較均勻，結(jié)構(gòu)樓層綜合抗震能力指數(shù)、構(gòu)件的抗震承載力都有所提高，而且滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》的要求。以下主要介紹柱、梁、板不同加固方法的應(yīng)用。
1、混凝土柱的加固
（1）原混凝土柱的軸壓比不滿足設(shè)計(jì)要求
此情況下采用加大柱截面法。但一部分鋼筋混凝土柱由于建筑不允許在某一面加大柱截面。因此曾設(shè)計(jì)用圖 2 所示的兩種加固方法，最后認(rèn)為圖 2（b）的加固方法更為理想。理由如下：①圖2（b）的方法雖然在建筑限制的方向超出了25mm，但在與建筑專業(yè)協(xié)商后認(rèn)為經(jīng)過后期抹灰后，基本上不影響外觀，也不會影響建筑的功能使用；②采用一個(gè)封閉箍筋在整體性能和對施工質(zhì)量的控制上都比采用圖 2（a）的兩個(gè) U 型箍筋要好得多；③由于原混凝土柱在施工時(shí)會由
于種種原因使得柱的箍筋位置及間距出現(xiàn)偏差，這就導(dǎo)致在鑿開柱子的混凝土找出原箍筋并與圖 2（a）新增 U 型箍筋焊接的過程中，耗費(fèi)大量的時(shí)間和人工；④圖 2（b） 的新加鋼筋混凝土套超出原混凝土柱厚25mm 的混凝土層，只是起保護(hù)封閉箍筋的作用，可代之以水泥砂漿抹上去，所以不必?fù)?dān)心其因厚度太小而出現(xiàn)的蜂窩麻面而影響施工質(zhì)量。
（2）原混凝土柱只有箍筋不滿足設(shè)計(jì)要求
    此情況下采用封閉式粘貼碳纖維布的加固方法。此時(shí)，碳纖維布與原混凝土柱共同承擔(dān)柱子的剪力。在按《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)計(jì)算規(guī)定把碳纖維換算成柱的體積配箍率時(shí)，也必須要滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對柱端箍筋加密區(qū)的體積配箍率的要求。應(yīng)該注意：采用碳纖維加固法時(shí)，必須保證原混凝土實(shí)際強(qiáng)度不能低于 C20。
（3）原混凝土柱軸壓比滿足設(shè)計(jì)要求，但柱的縱向鋼筋或箍筋不滿足設(shè)計(jì)要求
這種情況在不能用加大柱截面法加固時(shí)，則可采用外粘型鋼加固法[3]，如圖 3 所示。此法不但柱截面與原來差別不大，而且施工的進(jìn)度較加大截面法快、成本較碳纖維加固法低。

    工程采用的是干式外包鋼加固法。即：鋼構(gòu)套與原混凝土柱之間沒有粘結(jié)，或僅為水泥砂漿填實(shí)。此方法與濕式外包鋼加固法相比較，具有施工工藝較簡單，進(jìn)度較快的優(yōu)點(diǎn)。
    采用干式外包鋼加固法時(shí)，鋼構(gòu)套與原混凝土柱承擔(dān)的外力按照剛度比例關(guān)系分配。鋼構(gòu)套的設(shè)計(jì)則是根據(jù)鋼構(gòu)套所分擔(dān)的外力，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)綴板的計(jì)算。
    鋼構(gòu)套必須錨固在柱上下兩端的梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)，錨固的做法有兩種情況：
    （1）鋼構(gòu)套的豎向角鋼（或豎向扁鋼板）沒有與原混凝土梁相交，而是直接穿過樓板，在領(lǐng)導(dǎo)的混凝土柱周圍繼續(xù)做鋼構(gòu)套，直到滿足錨固長度。
    （2）鋼構(gòu)套的豎向角鋼（或豎向扁鋼板）與原混凝土梁相交，由于鋼構(gòu)套的豎向角鋼（或豎向扁鋼板）受到原梁內(nèi)的鋼筋阻擋，不能繼續(xù)伸長。
2、混凝土梁的加固
    本工程大多數(shù)需要加固的梁的原配鋼筋與設(shè)計(jì)要求相差較大，采用碳纖維加固法成本較高，因此根據(jù)不同梁的實(shí)際情況，采用不同的加固方法。
（1）弧形梁的配筋不滿足設(shè)計(jì)要求
    弧形梁加固是在原結(jié)構(gòu)梁的外圍增加一個(gè)鋼筋混凝土套。施工時(shí)沿梁兩側(cè)鑿開 100mm 寬的槽，套上箍筋后灌入細(xì)石混凝土。此時(shí)應(yīng)注意：因新加的受拉鋼筋不能完全發(fā)揮其抗拉性能，故其強(qiáng)度應(yīng)予以折減，折減系數(shù)為 0.9。因在梁面上新增加梁端負(fù)筋比較困難，如果增大梁的截面后出現(xiàn)梁端所配負(fù)筋還沒滿足計(jì)算要求、但梁跨中所配正筋已滿足設(shè)計(jì)要求的情況，則應(yīng)運(yùn)用梁內(nèi)力塑性重分布的原理，適當(dāng)加大梁跨中
新增的縱筋面積。
（2）懸臂梁配筋不滿足設(shè)計(jì)要求
    根據(jù)懸臂梁所處的實(shí)際情況，把粘貼鋼板法與外加鋼構(gòu)套法有機(jī)地結(jié)合在一起。
    因懸臂梁的受力鋼筋位于梁面，所以采用建筑用的高強(qiáng)粘結(jié)膠把鋼板粘貼在梁面上，以承擔(dān)懸臂梁的梁端負(fù)彎矩?！督ㄖ拐鸺庸碳夹g(shù)規(guī)程》規(guī)定：粘貼鋼板與原構(gòu)件宜采用脹管螺栓連接。但因脹管螺栓會影響日后樓面的正常使用，故用鋼構(gòu)套代替脹管螺栓把鋼板與原懸臂梁連接在一起，以保證即使鋼板與懸臂梁間高強(qiáng)粘結(jié)膠老化了，鋼板與懸臂梁之間仍能共同協(xié)調(diào)變形。在施工時(shí)把鋼板、角鋼和鋼綴板焊在一起，形成一個(gè)鋼構(gòu)套，鋼構(gòu)套與懸臂梁之間再施以壓力灌漿，用高強(qiáng)粘結(jié)膠把整個(gè)鋼構(gòu)套與懸臂梁粘結(jié)在一起。鋼板的設(shè)計(jì)則是把鋼板等效于受拉縱筋，鋼綴板等效于箍筋；按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。
3、混凝土板的加固
    工程的部分樓板因其上增加了戶間隔墻或功能用途變化很大而導(dǎo)致原配筋不能滿足設(shè)計(jì)要求，為了能在加固樓板時(shí)不增加樓層的自重，對板采用的加固方法是：在板底粘貼碳纖維布。
4、其他考慮
    在對已有建筑進(jìn)行加固時(shí)，在新增鋼筋植入原結(jié)構(gòu)時(shí)，常會遇到舊有鋼筋而植不進(jìn)去，但此時(shí)植入長度又不能滿足規(guī)范要求的情況。如果在舊有鋼筋少的地方還可以用轉(zhuǎn)換植入位置的方法來解決。但在舊有鋼筋密集的地方（如梁柱交匯點(diǎn)）就很難解決滿足鋼筋的植入長度這一問題。所以在加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用小直徑鋼筋，這樣既對混凝土的澆注有利，又能減小鋼筋的實(shí)際植入長度。
三、結(jié)束語
    在建筑允許的情況下，對柱的加固盡量采用加大截面法，這樣既能體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則，又能減小鋼筋植入原構(gòu)件的長度，因?yàn)橹录哟蟮牟糠忠灿?jì)入鋼筋的植入長度中；而且在用粘鋼法加固梁時(shí)，柱梁相交節(jié)點(diǎn)處加大的部分還能對所粘貼的鋼板起錨固作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB50023-95）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.
[2]建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程（JGJ116-98）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.
[3]混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范（CECS25:90）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，1992.
[4]碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS146:2003）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2003.