房建工程拆改加固改造技术的应用分析

王吉奎

1 结构拆除

1.1 拆除方案分析

结构拆改加固工程为特种工程，拆改并不是对结构构件的简单平移，而是需要对原结构进行加固补强，并尽量减小对主体结构的扰动，保证结构安全。拆除施工工艺分为传统破碎拆除施工方法和静力切割拆除施工方法两大类，其中传统破碎拆除施工方法包括手工锤破碎、风镐破碎、液压锤破碎等，其特点是施工机具简单，不需要专业的拆除工具，但效率低、扬尘多、噪声大，对原结构的损伤程度较大，容易造成砌体、混凝土结构出现裂缝等。而静力切割拆除施工方法具有定位准确、噪声低、速度快、效率高等特点，且对原结构无损伤。两种拆除方案的对比如表1 所示。

由表1 可知，主体结构拆除作业面平整、体量较大，可采用绳锯、片锯静力切割拆除，对拆除区域的其他结构构件无损伤、无扰动，具有定位准确、噪声低、速度快、效率高以及环保等特点。

表1 两种拆除方案的对比

1.2 结构构件拆除顺序

拆除施工顺序为清理结构面→放线、验线→支撑卸载→搭设操作及防护架→拆除（片锯或绳锯切割、水钻排孔）→清运垃圾。拆除、卸荷完成后，加固原有构件，并进行新增梁、板等结构的施工。

各结构构件拆除顺序为：第一，板结构，先拆除楼板后拆除梁，先拆除上层结构再拆除下层结构，分区分块分段拆除；第二，悬挑构件，先拆除楼板，再拆除外侧边梁，最后拆除悬挑梁；第三，结构梁非悬挑构件，先拆除中间段，后拆除端部支座处，为保证安全及方便运输，可将结构构件划为小块进行拆除。

1.3 拆除施工工艺流程

1.3.1 板的拆除流程

首先，经过计算复核，对待拆除的砼楼板进行支撑回顶，保证支撑架基础（楼板）满足荷载要求。其次，对待拆除的砼楼板进行弹线、分块，保证切割过程安全，每块面积不大于1.0 m2或重量不大于 90 kg。再次，使用水钻在待切除板中间打两个孔，并用手动葫芦吊紧板块。最后，由于板面平整、工作面较大，使用片锯切割机沿控制线进行分块切割[1，2]。

1.3.2 梁的拆除流程

为保证施工效率及安全，在条件允许下，采用350 型叉车在室内进行待切割梁底部的回顶支撑。切割梁的第一块需用手动葫芦将其吊紧，利用弹线控制待切割的梁块不大于120 kg。其余待切割梁直接使用叉车进行回顶，不具备条件或跨度超过8 m 的梁搭设支撑体系。

由于楼板已拆除，片锯切割机工作面受限，梁应采用绳锯切割机进行切割，并优先切割跨中区域。由于绳锯切割机作业过程中链条晃动，切割位置存在误差，因此梁根部切割控制线距离根部应控制在10 cm，避免破坏非切除构件。梁根部未切除10 cm 范围内的混凝土采用电镐进行剔除，钢筋使用无齿锯切除[3，4]。

结构板和结构梁拆除完成后，拆除部位无预留搭接区域断面处涂刷防锈漆进行防锈处理。

2 结构加固

2.1 加固方案对比和确定

加固方案对比如表2 所示。由表2可知，在保证结构安全及交房节点的前提下，板加固优先采用碳纤维加固，结构梁及竖向构件采用直接粘钢加固，不建议采用增大现浇结构构件截面尺寸的加固方式。

表2 加固方案对比

2.2 碳纤维加固

（1）加固原则。加固区域主要为板底、梁侧、梁底及梁顶。构件加固前应先卸载，再拆除需加固的构件及其相连构件和上层构件。大堂部位的框架梁拆除后，需保留拆除区域的梁板并进行加固，提高拆改区域结构梁板的承载力[5，6]。

（2）施工要点。第一，基层用砂轮机打磨至粗骨材出现，确保作业面充分干燥、无灰尘；第二，凹面角须使用环氧树脂砂浆修整找平，阳角打磨成圆角；第三，用滚筒毛刷含浸底胶均匀涂刷，涂刷量随施工面的状况涂刷1 ～2 道，第一道初凝后才能涂刷第二道；第四，涂刷浸渍树脂前确保底胶状况为指触干燥；第五，在己贴好的碳纤维片材上涂刷含浸渍胶并将碳布完全浸透；第六，碳纤维片材搭接时，需注意纤维方向的搭接处长度要大于200 mm；第七，室外纤维片材粘贴施工后，要用塑料布覆盖24 h以上，防止雨淋、风沙或灰尘的污染，且覆盖布不可碰触施工面，养护时间为1 ～2 周；第八，施工完成后，表面涂刷防腐涂料并挂网抹灰保护。

2.3 直接粘钢加固

当碳纤维无法满足结构构件承载力要求时，应采用直接粘钢加固工艺。

（1）加固原则。构件加固前应先卸载，再拆除需加固的构件及其相连构件和上层构件。加固拆除区域保留的梁柱，以提高该区域梁柱结构的承载力。

（2）施工要点。粘钢非结合面除锈等级St2，结合面用平轮打磨出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。直接粘钢的基层处理和碳纤维做法一致，钢板粘贴后立即用卡具支撑和螺栓将钢板校准固定，适当加压以粘结剂液刚从钢板边沿挤出为度。24 h 后可拆除夹具或支撑，3 d 后即可使用。锚固区粘结面积不少于90%，非锚固区粘结面积不少于70%，否则剥开重新粘贴。外部粘钢加固钢板，应进行防腐处理，采用刷防锈漆、钢丝网抹灰等方法进行保护。

需要注意的是，上下两层同一部位框柱直接粘钢加固时，棱角钢板需连续，保证竖向构件受力连续，棱角钢板需穿过结构楼板延伸至结构内部与受力钢筋相连[4]。

2.4 新增钢筋混凝土结构施工

新增大体量梁、板、柱钢筋混凝土构件，施工工艺同传统施工方法。

2.5 新增结构钢梁施工

钢结构自重较小，对原结构产生的荷载较小，安装效率较高，工期短，结构稳固，空间占用率低，因此新增结构优先选择钢结构，其施工要点如下。第一，先在剪力墙处设置钢梁连接点，再后置预埋板，然后进行定位放线。钢筋扫描仪在锚固钢板处标记出原有受力钢筋的位置，植筋钻孔时要避开受力主筋，避免受力钢筋被切断。第二，钻孔施工完成后，采用四级钢筋进行植筋，粘结材料选用WSJ 结构植筋胶，钢筋或锚栓在锚入部位进行除锈处理，锚固部位钢筋裹满胶转动放入孔中，使孔壁与钢筋全面粘合。第三，锚板与锚固钢筋电焊熔透连接成整体，以满足锚固钢筋的拉拔受力。第四，保证焊接质量，预留钢筋热熔长度为5 cm。第五，锚板与结构面存在的缝隙采用植筋胶灌注、敲捣、填塞。第六，优化钢梁长度，以方便钢梁运输。第七，为增大同一部位钢梁的搭接长度，应在搭接部位设置“Z”形接头。由于此部分钢梁为受压构件，焊缝设置于支座1/4 区域，相邻钢梁“Z”型接头应错开500 mm 以上[7，8]。

3 结语

原结构构件拆除选用静力切割拆除的施工方案，避免了对原结构的扰动和损伤。通过采用结构直接粘钢加固和粘贴碳纤维加固的方法，在改变原设计使用功能的前提下，不改变原结构的安全性能。