1.工程概況

房屋的原設(shè)計單位為建筑設(shè)計室(工程編號90-2-9，設(shè)計時間為1990年)，房屋建造好后只要作為教學樓、鍋爐房及食堂使用。房屋的建筑平面大體呈L形，框架結(jié)構(gòu)6層，測到總建筑面積為15600平方米，由主體教學樓、鍋爐房及食堂3部分組成，各部分之間均設(shè)有沉降縫。

1.1主體部分

該建筑主體部分地上6層，局部5層，建筑總高為20.7m(米)，室內(nèi)外高差大約為0.600m(米)，其中發(fā)現(xiàn)底層層高為3.600m(米)，2層至6層層高均為3.300m(米)。目前，主要作為教室及辦公室使用。

1.2鍋爐房

鍋爐房地上2層，局部1層，建筑總高為6.550m(米)，室內(nèi)外高差為0.150m(米)，其中底層層高為4.050m(米)，二層層高為2.800m(米)。目前主要作為鍋爐房及浴室使用。

1.3食堂

食堂地上2層，建筑總高為8.700m(米)，室內(nèi)外高差約為0.300m(米)，其中底層層高大概為3.900m(米)，二層層高為4.500m(米)。目前，底層為廚房及餐廳，二層為會場。

2.抗震鑒定與設(shè)計

2.1主體部分

抗震鑒定結(jié)果表明：房屋在層數(shù)和高度、外觀和內(nèi)在質(zhì)量、材料強度等基本滿足規(guī)范要求，但在結(jié)構(gòu)體系、梁柱構(gòu)造、填充墻及其連接構(gòu)造中存在不滿足規(guī)范的方面。主要表現(xiàn)為：框架為單向布置且局部為單跨框架，立面呈不規(guī)則，梁端加密區(qū)箍筋直徑為6mm(小于8mm)，底層全部、二層大部分、三、四層個別框架柱的軸壓比大于0.8，柱的加密區(qū)箍筋直徑為6mm(小于8mm)，填充墻與框架柱之間未設(shè)置沿墻全長拉通的拉筋等。因此，房屋的抗震措施不滿足規(guī)范要求。

2.2鍋爐房

抗震措施鑒定結(jié)果表明：房屋在層數(shù)和高度、外觀和內(nèi)在質(zhì)量、結(jié)構(gòu)體系、材料強度等基本滿足規(guī)范要求，但在整體性連接構(gòu)造、砌體墻段的局部尺寸中存在不滿足規(guī)范的方面，主要為：西側(cè)無墻體、墻體布置在平面內(nèi)不能閉合，未在外墻四角等部位設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，墻段的實際局部尺寸偏小等。因此，房屋的抗震措施不滿足規(guī)范要求。

2.3食堂

抗震措施鑒定結(jié)果表明：房屋在層數(shù)和高度、外觀和內(nèi)在質(zhì)量、材料強度等基本滿足規(guī)范要求，但在結(jié)構(gòu)體系、梁柱構(gòu)造、填充墻及其連接構(gòu)造等中存在不滿足規(guī)范的方面，主要為：框架為單向布置，梁端加密區(qū)箍筋直徑為6mm(小于8mm)，柱的加密區(qū)箍筋直徑為6mm(小于8mm)，填充墻與框架柱之間未設(shè)置沿墻全長拉通的拉筋等。因此，房屋的抗震措施不滿足規(guī)范要求。

3.抗震加固

(1)針對教學樓主體結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果，對于軸壓比超限、截面尺寸不足以及配筋不足相差較大的框架梁柱，應(yīng)采取加大截面的方法進行加固處理。

施工措施：

• 1) 在混凝土中加入AEA微膨脹劑可以提高結(jié)合面的黏結(jié)性能，保證新舊兩部分混凝土能整體工作，共同受力，需控制好加固混凝土的收縮性。
• 2)采用界面劑是為了使結(jié)合面混凝土的黏結(jié)抗剪強度和黏結(jié)抗拉強度接近或高于混凝土本身強度，避免結(jié)合面過早開裂破壞，在澆筑新混凝土前，淋灑1層30%白乳膠水泥漿界面結(jié)合劑。
• 3)嚴格按照規(guī)范及設(shè)計要求對原柱子混凝土表面進行鑿毛施工時，應(yīng)按規(guī)范及設(shè)計要求將表面打成溝槽，溝槽深度為10mm，間距不大于200mm，原混凝土柱的棱角打掉，同時除去浮渣、塵土。
• 4)在混凝土中加入減水劑。由于后澆混凝土僅為150mm(300mm)厚，并且在該范圍內(nèi)配有大量的鋼筋。為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，混凝土的坍落度不能太小，加固混凝土設(shè)計強度為C35，水灰比不能太大。

(2)對于配筋不足相差較小或抗震構(gòu)造措施不滿足要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可采用粘貼碳纖維布的加固方法進行加固。

施工措施：

基本施工工藝為：施工準備→結(jié)構(gòu)表面處理→底膠配制并涂刷→找平膠配制并修復(fù)、平整→粘貼膠配制并涂刷→粘貼纖維布→表面噴砂防護

• 1)基底處理。
• 2)混凝土表層出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對于較大的面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進行修復(fù)。
• 3)對表面有裂縫的部分如有必要應(yīng)首先進行封閉灌漿處理。
• 4)用混凝土角磨機、砂紙等工具去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥25mm)。
• 5)用吹風機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。
• 6)涂底膠。按規(guī)定的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用電動攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。

(3)鍋爐房二層個別墻段的承載力不能滿足要求，可采用在原墻體兩側(cè)粉鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層進行補強加固。

施工措施：

原墻面清底――鉆孔――清洗原墻面――刷素水泥砂漿――鋪設(shè)鋼筋，安設(shè)錨筋――澆水濕潤墻面――逐層抹水泥砂漿――結(jié)硬后進行養(yǎng)護――裝飾施工。

用夾板墻加固磚墻后，墻體的抗剪能力有較大程度的提高，在試件開裂前夾板墻的剛度較普通墻有一定的提高，但開裂后，提高程度減小，當試件達到極限荷載時，加固對剛度的影響不明顯：加固后墻體的變形能力及延性將有明顯提高。

4.加固施工中需注意的問題

加固工程中施工要解決的主要問題在施工過程必須有針對性地解決以下三個問題：

(1)夏季高溫時節(jié)，要著重保證混凝土工程、鑲面工程及屋面防水工程的質(zhì)量。凡涉及水泥為主要材料的工程，都采取了陰藏、預(yù)冷和日內(nèi)低溫時段施工，注意留好施工縫和必要的后澆(制)縫等措施。而屋面防水工程為確保質(zhì)量采取了兩條措施：

• 1)先補好屋面每一條裂縫，再作為1:6水泥爐渣找坡隔熱層，最后作焦油聚氨酯涂膜厚2mm，作面層用水泥砂漿保護層屋面以耐熱性、物化穩(wěn)定性。
• 2)按設(shè)計要求作好屋面分格(變形)縫和油膏嵌縫工藝。

(2) 對正在學校使用中的房屋進行加固施工，如何減少施工干擾是施工中需要解決基本問題。采取的措施：一是利用兩個月暑假的集中時間，組織甲、乙雙方全員強化施工管理，合理安排施工組織，采用高密度流水搭接施工;二是施工區(qū)域與教學區(qū)域盡可能分隔明顯，建筑材料與垃圾的進出場通道與師生通道分離。

(3)鉆孔填錨筋技術(shù)。對墻外或墻內(nèi)附建的構(gòu)造柱，每高500~600mm;對圈梁每隔梁軸長500~800mm，都設(shè)置此項錨筋與原墻體牢固聯(lián)結(jié)。

• 1)錨筋埋入深度，視墻厚而定，最小不少于120~800mm;用II級鋼筋制作。
• 2)充填用的砂漿，采用水灰比0.3~0.45，灰砂比1:1~2;選用普通425號新鮮普通硅酸鹽水泥或膨脹水泥。
• 3)錨筋孔道用壓力水沖洗凈，充分濕潤;
• 4)拉拔試驗檢查：充填完畢的錨筋，稍候即以3Kg的拉力作拔出試驗，以不松動為合格。否則應(yīng)再加干硬砂漿夯實，當仍不合格時，則應(yīng)在附近重新鉆孔、安裝錨筋。

5.結(jié)論

通過以上加固措施后，該教學樓可以滿足應(yīng)有的抗震要求，同時對建筑的使用功能未造成影響，通過此案例，可普及至其他原結(jié)構(gòu)不滿足抗震要求的教學樓，不影響使用功能的同時也增加了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。