構件加固之砼柱加固

   日期：2017-06-14

? ? 在上篇《構件加固設計之基礎加固》中，主要介紹了一些基礎的加固方法，而本文主要講解砼柱的常用加固方法，包括增大截面加固法、外包型鋼加固法和粘貼碳布環向封閉箍加固法，每種方法的適用范圍和構件要求不同，詳細見下文。

01“軸壓比”或“配筋”超限：需采用增大截面加固；
02 混凝土柱縱向配筋不足：需采用外包型鋼（又稱“外包角鋼”）；
03 混凝土柱水平向配筋（箍筋）不足：需采用粘貼封閉環形鋼板（或碳布）箍；
04 提高柱延性加固：采用粘貼碳布環向封閉箍。


01 適用范圍

? ? 增大截面加固法，即通過增加原構件的受力鋼筋，同時在外側重新澆筑混凝土以增大構件的截面尺寸，來達到提高承載力的目的。其優點是可以同時增大構件的剛度、承載力和變形能力，部分情況下也可以加強連接的可靠性；其缺點是濕作業工作量大、養護期長、占用建筑空間較多等。增大截面加固混凝土柱示意如圖 2.3 所示。

圖 2.1 增大截面加固法加固砼柱示意圖

02 構造要求

a. 構件混凝土強度等級不應低于 C13；

b. 新增部分，可采用現澆混凝土、自密實混凝土或噴射混凝土澆筑而成。也可采用摻有細石混凝土的水泥基灌漿料灌注而成。

c. 新增混凝土厚度要求：人工澆注：≥60mm；噴射：≥50mm。

d. 采用增大截面加固法時，原構件混凝土表面應經處理，設計文件應對截面處理方法和質量提出要求。一般情況下，除混凝土表面應予打毛外，尚應采取涂刷結構界面膠、種植剪切銷釘或增設剪力鍵等措施。

e. 柱的受力鋼筋直徑不應小于 14mm，加錨式箍筋直徑不應小于 8mm；U 形箍直徑應與原箍筋直徑相同；分布筋直徑不應小于 6mm。

03 常見問題及注意事項

a. 四邊增大截面加固混凝土柱，務必確保新增箍筋封閉。
b. 當采用單邊、兩邊或三邊增大截面加固混凝土柱時，新增箍筋無法封閉的情況下，可采用新增箍筋與原有箍筋焊接的形式實現封閉效果。

01 適用范圍

? ? 外包型鋼加固法，按其與原結構連接方式分為外粘型鋼加固法和無粘結外包型鋼加固法；均適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土柱加固。外包型鋼加固混凝土柱示意如圖 2.4 所示。

圖 3.1 外包型鋼加固法加固砼柱示意圖

02 構造要求

a. 加固角鋼不應小于 L75×5；

b. 扁鋼箍板或綴板不應小于 40mm×4mm，其間距不應大于 20r（r 為單根角鋼截面的最小回轉半徑），且不應大于 500mm；在節點區，其間距應適當加密。

c. 外包角鋼兩端應有可靠的連接和錨固，角鋼下端應錨固于基礎，中間應穿過各層樓板，上端應伸至加固層的上一層樓板底或屋面板底。

d. 外包型鋼加固柱時，應將原構件截面的棱角打磨成半徑 r 大于等于 7mm 的圓角。外粘型鋼的注膠應在型鋼構架焊接完成后進行。

e. 外粘型鋼的膠縫厚度宜控制在 3mm~5mm；局部允許有長度不大于 300mm、厚度不大于 8mm 的膠縫，但不得出現在角鋼端部 600mm 范圍內。

03 常見問題及注意事項

a. 新增角鋼沿柱高必須全部貫通，如角鋼遇樓層梁無法通過時，可通過采用等代鋼筋穿過樓板與上下樓層加固角鋼焊接；

b. 在梁柱節點位置，扁鋼無法穿過混凝土梁時，亦可采用等代鋼筋穿過混凝土梁與左右兩側加固角鋼焊接的形式進行加強錨固；

c. 對于底層柱加固，加固角鋼端部必須錨固于原結構基礎頂面，對于埋置在地基土內部分加固角鋼，應澆筑混凝土圍套進行防銹處理，如圖 2.4 中 3-3 剖面圖；

d. 如有特殊要求時，混凝土柱采用外包型鋼進行加固后，尚需進行防火處理，鑒于目前國家無相關規范要求，通常做法同鋼結構防火做法，如涂刷薄型或厚型防火涂料。

01 適用范圍

? ? 適用于需要提高截面抗剪承載能力和構件整體延性的鋼筋混凝土柱加固。

02 構造要求

a. 被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于 C15，且混凝土表面的鄭拉粘結強度不得低于 1.5MPa；

b. 粘貼在混凝土構件表面上的碳布纖維復合材，不得直接暴露于陽光或有害介質中，其表面應進行防護處理。

c. 采用本方法加固的混凝土結構，其長期使用的環境溫度不應高于 60℃。