浅谈地下车库结构修复和加固

摘要：近年来，建筑地下车库开裂受损时有发生，严重影响车库结构安全和使用功能，更为严重的可能影响人们的生命安全，因此必须对受损部位进行正确的评估并对受损部位及时修复加固，本文根据结构受损的不同程度着重介绍了几种修复方法。

关键词：地下车库结构受损修复 加固

中图分类号： U468.5文献标识码： A

当前，为提高城市空间的利用率，高层建筑正逐渐向更高更深化发展，但由于设计、施工失误以及使用不当等因素，可能导致地下车库在施工阶段或使用过程中出现结构开裂受损现象，并伴随地下室严重渗漏，最为常见的导致结构严重受损的因素为地下车库上浮和不均匀沉降。结构受损大多在施工阶段和使用阶段发现，只能通过修复和加固的方法进行处理。

下面以某高层建筑为例着重介绍根据受损程度不同使用常见的四种加固和修复方法：

一工程概况

某高层建筑地下车库为钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础及防水底板，地下室车库顶采用现浇钢筋混凝土梁板。主体完工后因故停工，停工时主体完工但底板及顶板尚未填压覆土，停工后停止了降水施工，场地积水，防水底板板底上浮水位升高且随着丰水期、枯水期不断变化，导致地下车库出现了明显的上浮现象，且部分梁、板、柱、墙开裂。根据加固设计图纸对损坏的梁、板、柱、墙进行修复、加固补强处理。

二、结构受损程度划分和对应的修复加固方案

（一）预应力型钢施工方案

1.主要施工部位：损坏严重的柱顶、柱脚裂缝范围内压力注胶粘钢加固处理，角部角钢采用L125*8角钢，缀板采用8*100钢板。

2.主要施工工艺

工艺流程为：放线混凝土和钢板表面处理放线植螺栓钢板裁切钢材接点的坡口钢构件加热处理及安装与焊接封阻、出气孔及灌浆嘴固定低速灌注水泥浆或结构胶养护检验。

1）放线

在原混凝土构件上弹出钢构架外边线，确定混凝土打磨的位置。

2）混凝土和钢材表面处理

打磨混凝土的粘合面，露出新面，四周磨出小圆角，使钢板同混凝土面尽量密实。打磨完成后用钢丝刷刷毛，用空压机吹除粉尘。如果混凝土表面有油污，打磨清洗干燥后用丙酮擦拭。

钢件安装前要进行内壁除锈。用钢丝刷清刷钢材表面清除氧化铁皮，然后擦拭干净。

3）放线

在混凝土柱上弹出钢构架扁钢外边线，控制下步安装钢板的位置。

4）钢板裁切

根据设计要求仔细测量各部位的实际尺寸，确定钢构件的下料长度。下好的料由专人负责校核无误后安装。

5）钢材接口的坡口

用气焊坡口后用磨光机打磨光滑。

6）钢构件热处理及安装与焊接

钢板开孔后，将开孔与所植螺栓对正，对缀板进行加热处理，保持缀板温度50°C（冷却后所加预应力约1.4KN），然后固定，并将缀板焊接与角部角钢上。

7）封阻、出气孔及灌注嘴的固定

用封边胶将灌注、出气嘴四周封塞并使之固定；构件固定后四周要用封边材料密封，以防止灌注浆/胶渗漏，并留排气孔，然后在灌浆/胶处粘贴灌浆/胶嘴，灌浆嘴在下，出气孔在上。

8）低速灌注胶

在0.2～0.6Pa压力下以低速灌注方式由下向上灌浆，边灌边敲击钢板，待从另一灌注孔溢出时低压稳定10min左右，即可停止灌注操作，封塞灌注嘴并移至下一孔重复上述步骤。灌注时用压力调整开关严格控制气压，保证灌注胶等速均匀灌入。注浆/胶施工现场的环境温度要求5℃～30℃。

灌浆后不应再对钢板进行锤击、移动、焊接。

9）养护

在灌浆/胶固化期间设置标记牌，严禁碰动，如气温低于0℃，要进行保温处理。待钢构件内部灌注胶硬化后，即可除去灌注嘴及出气嘴。

10）检验

用铁锤轻轻敲击，检查是否漏灌，如漏灌面积超过规范要求，应在漏灌处用8mm电钻打出孔洞重新灌入，直至灌满为止。

（二）碳纤维施工方案

1.主要施工部位：损坏较轻的柱顶、柱脚裂缝范围内及裂缝部位粘贴碳纤维加固处理，碳纤维采用II级300g/，粘贴两层。

2.主要施工工艺

工艺流程为：处理放线砼表面处理定位放线涂刷底层树脂找平处理粘贴碳纤维片材。

1）处理放线

按照图纸施工位置，放设砼表面处理的范围线。

2）砼表面处理

清除加固构件表面的抹灰层及剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，将粘贴表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处要进行倒角处理，倒角圆弧半径r=25mm。

混凝土表面应清理干净并保持干燥。

3）定位放线

严格按设计要求放设施工位置线。

4）涂底层树脂

用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，在底层树脂表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。

5）找平处理

对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有棱角。如转角处需找平修补，应按倒角要求成形。

应在找平材料表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。

6）粘贴碳纤维布

在找平材料指触干燥后,立即涂抹浸渍树脂,用特制滚筒将按设计要求尺寸裁剪的碳纤维布沿纤维方向多次滚压,挤除气泡，使浸渍树脂充分浸渍碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布，胶层应呈突起状。

多层粘贴重复上述步骤，应在纤维表面浸渍树脂触干燥后立即进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂并粘砂，抹1∶2水泥砂浆保护层，厚20mm。

7）注意事项

（1）施工环境要求，气温5度以上，湿度95%以下，混凝土表面含水率小于10%且无结露现象。

（2）树脂的配制和使用场所应保持良好通风。现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。

（3）碳纤维布加固的搭接，搭接长度不小于150mm。

（4）粘贴碳纤维片材时应避免接触酸、碱性材料，附近应没有电弧焊等强紫外线光源。

（5）施工前，确认碳纤维片材及配套树脂类粘结材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告，各项性能指标应符合相关规范要求。碳纤维片材实际粘贴尺寸不应少于设计量，正常情况下其位置偏差不得大于2cm；总有效粘贴面积不应低于95%，当空鼓面积小于100cm2时可采用针管注胶方式进行补救，若大于100cm2时宜将空鼓处碳纤维片材切除，重新搭接粘贴等厚的碳纤维片材。

（三）置换混凝土施工方案

1.主要施工部位：损坏严重的剪力墙、地下室底板等采用置换混凝土方式进行加固施工，根据剔凿后具体情况确定是否增补钢筋。

2.主要施工工艺

工艺流程为：搭设安全支撑及工作平台卸荷剔除损伤部位混凝土原钢筋除锈或增补新筋截面处理支模浇筑混凝土（采用无收缩灌浆料）养护模板拆除。

1）为保证结构安全，拆除施工前，必须对原结构进行有效的支撑， 保证周边结构安全。

2）剔除被置换的混凝土时，应在到达缺陷边缘后，再向边缘外延清除一段不小于50mm的长度；对缺陷范围较小的构件，应从缺项中心向四周扩展，逐步进行清除，其长度和宽度均不应小于200mm。剔除过程中不得损伤钢筋及无需置换的混凝土。

3）在新旧混凝土结合面处均匀涂刷结构界面剂。

4）置换混凝土需要补配钢筋或箍筋是，其于原钢筋连接采用焊接连接。

5）置换混凝土模板及支架拆除时，其混凝土强度应达到设计规定的强度等级。

（四）裂缝修补施工方案

1.主要施工部位：现场损坏的梁、板、柱、墙等结构构件中的裂缝，当宽度＜0.2mm时，采用表面封闭法，在裂缝表面刷涂渗透结晶防水材料（赛柏斯XYPEX）两遍；当宽度≮0.2mm时，采用压力灌注法进行注胶施工，对无法注入胶非贯通裂缝采用剔“V”形槽修补方式施工。

2.主要施工工艺

1）表面封闭法：基层处理基面湿润制浆涂刷赛柏斯灰浆检验养护。

2）基层处理：用钢丝刷、打磨机或5%的盐酸溶液清洗基层表面浮浆、泛碱、尘土、油污以及表面涂层等杂物并凿毛，然后用清水冲洗至中性。在使用XYPEX前，混凝土表面应具有完全润湿的粗糙面。

3）XYPEX拌合料一次不宜配多，应在交班后20min内用完，拌合料变稠时要频繁搅动，中间不能加水加料。

4）涂刷时注意用力，来回纵横的刷，以保证凹凸处都能涂上并达到均匀。

5）一般要求涂刷两道，即在第一层涂刷达到初步固化后（约1h-2h）后，进行第二道涂料涂刷，当第一道涂料干燥过快时，应喷水湿润后再进行第二道涂料涂刷。

6）当XYPEX涂层固化时开始养护，养护时间不少于72h。施工后48h内必须防雨淋、霜冻、污水、泥浆及4°C以下的低温侵蚀。

7）地下结构刷涂XYPEX36h后才能进行回填施工。

8）压力灌注法：裂缝基层处理标注注胶底座的位置封闭裂缝粘接注胶底座配制灌缝用胶液注入灌缝材料养护结构表面处理。

三、结语

结构的加固和修复只是结构受损后的补救措施，受损的结构再也无法恢复原样，结构修复过程中会伴随着渗漏点的修复以及加固修复点定期检查等问题，且有可能会影响建筑寿命，因此为避免此类结构受损事故的发生，必须在设计阶段综合考虑，在施工阶段加以预防，在使用阶段加强监控，杜绝一切有损于结构安全的隐患，使每一个工程都成为坚固的的建筑作品。

参考文献：

1、《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006

2、《混凝土结构加固构造》 13G311-1

3、《建筑结构加固工程施工质量验收规范 》GB 50550-2010

4、王冬晓、韦欣欣《某地下车库地坪开裂事故分析及处理》同济大学结构工程与防灾研究所200092

作者简介：辛学宙，男，1979-08，汉族，大学本科，工程师，

青岛金湾置业有限公司，工程部，土建工程师