多层厂房结构综合加固技术

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多层厂房结构综合加固技术

哈尔滨市某厂总装车间，建筑面积3716.71m2，长102m，宽16.20m，2层（局部3层）。二、

三层间设沉降缝一道，三层屋面板标高12.30m，二层为内框架结构，三层为混合结构，承重外墙

厚49cm，内墙厚24cm，毛石条基，设有基础圈梁。竣工不久发现三层12~20轴间的36.54m区段内

承重墙体严重裂缝、窗间墙开裂错位、墙体倾斜、梁板及楼梯开裂并倾斜、外墙钢窗变形、圈梁

裂缝，已不能安全使用，须及时加固处理。

第1章结构加固前状况

承重墙体裂缝。内外墙体裂缝264道，裂缝宽度1~28mm，裂缝长度600~2800mm，均为45斜裂

缝。6个承重窗间墙（厚49cm）裂缝，其中2个窗间墙裂透失稳。

内外墙各l处倾斜，墙体沿裂缝方向错位20~30mm。

梁板、楼梯、圈梁共有裂缝41道，裂缝宽度0.1~0.3mm。

楼板倾斜，倾斜后高差120mm，由于楼板倾斜，大部分内门不能开关。

外侧钢窗变形后成为平行四边形，窗户不能开启。

底层室内水泥地面下沉，室外散水坡下沉塌陷。

经基础开挖后详细观察，地基持力层下陷，严重处基础悬空，其下出现距离基底148cm的坑

穴。

该区段建筑处于危险状态，厂方已作出拆除重建的决定。

第2章产生问题的原因

经全面调查，该厂房12~20轴区间内有一丁字形防空通道，通道顶标高距自然地面9m，在离

12~20轴外墙3m附近有一防空洞入口，由于整个建筑物坐落在地势最低洼处，雨后地表水聚集流

入防空洞内，其土质具有湿陷性，长期受水浸后逐层塌落而沉陷，致使上部结构遭到严重破坏。

第3章补强加固措施

厂房的补强加固共分两部分，基础部分采用钢筋混凝土灌注桩加承台梁的方法，并采用了石

灰挤密桩进行地基加固。上部结构的补强加固是在基础部分加固10个月后，确认基础沉降基本稳

定的情况下进行的，为加强结构的整体性，采用了拉杆加固法；开裂失稳的窗间墙则采用先包后

灌加固法；混凝土构件裂缝、墙体裂缝采用化学灌浆补强法；最后进行侧窗整形、楼板提升找平

及重新装修。为减少经济损失，加固工作是在不停产的情况下进行的，现就上部结构综合加固法

作一简要介绍。

9-20-3-1拉杆加固

为加强结构的整体性，在厂房的12~17轴，沿横墙在每层楼板面层标高处设置φ20预应力拉

杆（图9-20-1），螺杆为φ22（d=22mm螺母），采用千斤顶施加预应力，预应力拉杆穿墙钻孔必

须使用冲击钻，禁止人工凿孔，拉杆垫板采用∟75×10角钢，以使拉杆与墙体共同工作。，

9-20-3-2钢筋混凝土短梁加固

承重砖墙裂缝宽度超过5mm以上，或开裂后错位的墙体，在进行楼面支顶后，采用钢筋混凝

土短梁进行加固。即每隔50cm，以裂缝处为中点向两边各延伸50~75cm，将高50cm范围内的墙体

拆除，配主筋4￠12，箍筋￠6@200，支模后，灌注C15号混凝土，捣制混凝土短梁，见图9-20-

2。

9-20-3-3化学灌浆补强加固

对混凝土构件（楼板、圈梁、楼梯）裂缝及承重砖砌体裂缝宽度大于0.1mm、小于0.5mm的墙

体，采用建筑结构化学灌浆法进行补强，该方法是将一定的化学灌浆材料配制成浆液，用压送设

备将其灌入缝隙内，使其充分扩散，经凝结固化，达到补强目的。

环氧树脂具有强度高，粘结力强，收缩小，化学稳定性好，可在室温条件下固化等优点。采

用环氧树脂作为建筑结构灌浆材料进行补强，可以收到下列技术经济效果：能有效地恢复结构的

整体性，而且具有封闭防渗作用，补强后结构外观好；补强时一般不需要停产，不影响建筑物的

正常使用；与其他方法相比施工简便，速度快，能使建筑物很快恢复使用，可用这种加固方法修

复其他方法很难处理的混凝土裂缝，施工费用低，综合经济效果好。

化学灌浆补强中采用的灌浆材料由下列多种材料配制而成。

1.主剂。以环氧树脂作主剂，采用双酸A型环氧树脂，它是由环氧氯丙烧与双酚A在苛性钠作

用下缩聚而成的。平均分子量为300~700，软化点小于50℃，为珑泊色或淡黄色的粘稠液体。双

酸A型环氧树脂的主要性能：

（1）粘结力强。环氧树脂分子中所含的极性基团，容易使其分子与和它接触的界面产生极

性相互作用，使它具有独特的粘结能力。

（2）稳定性高。环氧树脂在未固化前是热塑性的，受空气、光、热等影响较小，稳定性好

。

（3）收缩小。因其在液态时就有高度缔合，固化过程中没有副产物生成，所以固化收缩小

。

（4）化学稳定性好。固化后的环氧树脂有稳定的分子结构，可耐侵蚀。

（5）电绝缘性及物理力学性能优良。常用的国产环氧树脂有E51（618号）、E44（6101号）

、E42（634号）、E33、E28等。

2.固化剂。固化剂是一种使未固化的环氧树脂呈热塑性的线结构进行交联固化反应的化学掺

剂。固化剂的种类很多，常用的多为多元胺类。胺类固化剂的特征是在常温下使环氧树脂凝结、

固化，反应时放出热量多，放出来的热量能加速环氧树脂的固化。胺类固化剂的用量可按下式计

算：

胺类固化剂用量（g/100g树脂）=

常用的胺类固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等。

3.稀释剂。稀释剂主要用来降低环氧材料的粘度，使之在灌浆时有很好的可灌性，粘结时有

较好的浸润力。稀释剂的另外一个作用是控制环氧树脂与固化剂的反应热，延长使用时间，可以

增加较多的填充料而降低成本。稀释剂分活性稀释剂和非活性稀释剂两种，该工程结构化学灌浆

补强中采用非活性稀释剂。非活性稀释剂不参与环氧材料固化过程中的反应。常用非活性稀释剂

有丙酮、甲苯、二甲苯等。

4.增塑剂。加入增塑剂的目的，主要是减少环氧树脂硬化后的脆性，由于加入增塑剂，可降

低大分子之间的相互作用力，提高材料的韧性、抗冲击强度和耐寒性能，同时还有降低反应放热

温度和延长使用时间的作用，但抗拉强度、弹性模量、软化点都相应降低。增

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塑剂分活性增塑剂与非活性增塑剂两种，该工程结构化学灌浆补强中采用非活性增塑剂。常

用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三乙酯等。

5.填料。环氧材料中加填料，可使固化物的一些性能得到改善，如降低热膨胀系数、收缩率

、放热温度，提高粘度，抗冲击性能等。同时还可以减少环氧树脂用量，降低成本。常用的填料

有石棉纤维砂、石英粉、瓷粉、小石子等。

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摘要：

多层厂房结构综合加固技术哈尔滨市某厂总装车间，建筑面积3716.71m2，长102m，宽16.20m，2层（局部3层）。二、三层间设沉降缝一道，三层屋面板标高12.30m，二层为内框架结构，三层为混合结构，承重外墙厚49cm，内墙厚24cm，毛石条基，设有基础圈梁。竣工不久发现三层12~20轴间的36.54m区段内承重墙体严重裂缝、窗间墙开裂错位、墙体倾斜、梁板及楼梯开裂并倾斜、外墙钢窗变形、圈梁裂缝，已不能安全使用，须及时加固处理。第1章结构加固前状况承重墙体裂缝。内外墙体裂缝264道，裂缝宽度1~28mm，裂缝长度600~2800mm，均为45斜裂缝。6个承重窗间墙（厚49cm）裂缝，其中...

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