孙嘉伟，高记远，郝向斌，吴波，王帅辉
中国建筑第八工程局有限公司华北公司，天津 300000
摘要：在医院改造项目中，结构加固新技术应用范围越来越广泛。混凝土主体结构钢筋加固建筑工程中较传统常见地采用的施工方法主要有内外加大钢筋截面型钢加固施工法、外包钢钢筋加固施工法、预应力型钢加固施工法和可以改变建筑结构整体传力传动途径的钢加固施工法等，随着建筑科学施工技术的不断进步，应用新材料技术、新加工材料、新制造工艺等来进行建筑工程结构加固的各种方法，如，化学钢筋灌浆加固法、粘钢钢筋锚固法、碳纤维钢筋加固术等法应运而生。本文将以天津市海河医院项目为案例，分析其加固技术在医院改造项目当中的应用，具有理论和实践价值。
关键词：结构加固；亿元改造；技术应用
一、工程概况
本工程为市海河医院甲楼传染病区等改扩建工程项目（简称天津市海河医院项目），主要包括新建的住院楼、感染楼和动力中心以及门诊楼加固、甲楼修缮五部分。本次加固设计拟改造的内容主要是：原为二层框架结构，现增加一层结构使用功能仍为门诊楼；根据现有规范提高抗震设防标准；全楼采取抗震加固设计。该项目位于津南区双港镇津沽路890号天津市海河医院内，工程总建筑面积52449㎡，其中，新建建筑面积29465㎡，修缮建筑面积9850㎡，改造建筑面积13134㎡，最大单体规模19283㎡，最高高度37.5m，地上最高层数8层，最大单跨跨度约10m，最大基坑深度约7.2m，结构类型为钢筋混凝土框架剪力墙结构。新建动力中心±0.00m相对于大沽3.600m，住院楼±0.00m相对于大沽3.550m。天津市海河医院项目所依据的现行国家规范及标准主要有建筑抗震鉴定标准、混凝土结构加固设计规范、民用建筑可靠性鉴定标准、建筑抗震加固技术规程、进驻结构加固工程施工质量验收规范等。其加固改造设计依据主要是《天津市海河医院门诊楼改造前结构和安全性鉴定及抗震鉴定报告》，该报告的编制单位为天津联鉴建筑质量鉴定检测有限公司[1]。
三、加固技术在设计中的应用
（一）增设钢支撑加固技术的设计应用
按现行抗震建筑设计规范的设防等级认定要求，抗震框架结构建筑设防甲类建筑抗震烈度最高等级为7度，乙类框架结构设防建筑，抗震结构设防建筑等级要求有所提高，框架结构建筑为二级，剪力墙为一级。a结构单体为钢筋现浇单层钢筋混凝土主体框架结构，因建筑结构层的水平面和地震力不断增大，结构层的弹性和各层间隙的位移和倾角远不应超过本规范试验限值。
（二）粘贴钢板法加工技术的设计应用
1.粘贴钢板法特点
粘贴钢板加固方法钢板粘贴加固的方法主要是以薄薄的钢板用主体结构胶黏剂粘贴于主体构件主要处的受压应力面，以有效提高构件截面承力受弯及构件受力抗拉时的承载力。优点之一是使用工期短，简便，不至于改变使用构件整体外形和节约使用构件空间[2]。
2.工程设计
粘贴钢板加固方法钢板粘贴加固的方法主要是以薄薄的钢板用主体结构胶黏剂粘贴于主体构件主要处的受压应力面，以有效提高构件截面承力受弯及构件受力抗拉时的承载力。优点之一是使用工期短，简便，不至于改变使用构件整体外形和节约使用构件空间。
3.施工要点
首先须彻底进行凿开打磨清除出现缺陷主体构件上未用水粉刷的油污基层至坚实的的混凝土钢筋水泥砂浆基层;对同时出现属于缺陷构件重点部位缺陷构件时还应及时对其进行彻底凿开修复后并打磨用水处理，清除出现缺陷构件混凝土水泥构件基层表面的各种白色油污、浮浆，并彻底凿开打磨至坚实混凝水泥砂浆基层;同时彻底清除缺陷构件基层表面上的各种粉尘并彻底用水清洗干净。钢板建筑基层基体安装前及后用户应定期对其进行钢板基层基体打磨清理除尘以及抗震保锈以及防水固化处理，打磨纹路与受力方向垂直，固定前用棉纱沾丙酮擦拭干净。其次需要进行现场打孔放线，准确地指定出标杆螺栓钻孔位置;再次植入预埋钢筋螺杆螺栓钻孔时在打孔前，用台式钢筋混凝保护层厚度测试仪首先查明钢筋混凝土保护钢筋基层布置，然后进行钻孔，避免螺杆钻孔时钢筋碰及其他钢筋。
孔洞、螺栓安装界面需经处理后才可以放入塑胶管、安装全程无螺纹塑钢螺杆。
（三）外贴碳纤维布复合材料法的设计应用
1.粘贴碳纤维法加固特点
以这种弹性胶和碳纤维布等材料作为一种复合材料，用这种弹性碳纤结构胶直接固定粘贴于钢筋混凝土与构件主要处的抗压抗力受弯及拉抗剪受力连接部位，以有效率地提高混凝构件与横截面连接处的抗压受弯、受拉抗剪及受力增强钢筋混凝土抗压强度。由多种新型碳纤维和拉丝材料混合制织而成的生产所形成的新型复合碳纤维刚性复合材料，是一种先进的、科技含量高的复合材料制造产品，具有超大强度刚性模量、拉伸伸能力大和强度大、质量轻、厚度薄、使用方便和同时具有经久耐腐耐磨、抗疲劳、抗老化、吸收热能力强和抗减震、热导性好等多大性能特点，已广泛应用于大型高层建筑、市政等大型建筑行业并可作为钢筋混凝土建筑主体框架结构的建筑基础设施补强和建筑基层结构加固。此法器的主要优点之一也就是高筋钢材使用强度高，高筋钢材使用强度约为普通钢筋建筑所用钢材的10倍，效果好;自重轻，约200g/m2，基本不用于需要额外增加任何建筑内部结构体的自重及建筑整体截面积的控制尺寸;由于钢材柔性好，易于人工重复裁剪，适用范围广;由于使用施工简便(不仅限于无需大型专用建筑施工工程管理机构及其他建筑周转工具施工所需材料)，易于人工重复操作，经济性好;由于使用方便工期短。
2.工程设计
按照现行技术规范中的计算公式分析，结果与原版本设计对象比较，在不满足加大主主梁截面的要求基础上，各楼层纵向结构框架横向支撑主主梁框架梁纵筋基本均能满足，而仅均满足需要主梁进行箍筋加密补强区周边箍筋的加密补强，原版本设计对象未设计为箍筋区的加密补强区，;对于纵向主梁框架梁，基本设计为矩形箍筋截面，主梁纵筋及周边箍筋均基本不足，需进行加固，而主梁受弯承载力平均需同时提高较大，超过30%，因此在本设计对象中纵向结构框架主梁框架采用多层包钢粘贴法加密补强主梁纵筋及周边箍筋，横向主梁框架梁如果采用多层粘贴法和碳纤维的分布法则需进行箍筋加密补强[3]。
3.施工要点
首先对基材粘贴所用基材的原有棱角进行处理基本与一般基材粘贴钢筋不锈铁彩钢板的处理方法相同，不同之处主要体现在于其对粘贴钢筋混凝土板的原有棱角之处基本应直接将其做成一个类似圆化形的棱角处理，圆弧形的棱角半径及其长度大小不应分别不得小于20mm(梁)、25mm(柱);其次也就是在使用碳纤维下料粘贴基材下料和使用基材原有粘贴期间内我们还要特别注意尽量保持基材原有使用碳纤维下料粘贴所用材料的干净整洁，防止其产生皱褶、受损。拌胶的主要原料以及配比按国际相关国家产品规格进行说明，搅拌充分、均匀。粘贴时我们需要注意保证粘贴整体中的碳纤维外粘胶带的密封严实并且无任何弹性气泡，厚度合适且均匀;而碳纤维内粘胶需要能充分均匀地地浸透粘贴整体中的碳纤维。应尽量少量的进行搭接，无皱褶和扭曲。
结语
通过本项目工程的设计实践，笔者始终认为，优秀的医院改造项目加固结构工程设计方案一定要在设计工法上充分体现和突出其它的可行性、科学性、先进性。化学材料补偿增强法中比如用胶粘钢筋板加固、粘贴弹性碳纤维板等加固以其明显的技术优势，如可以缩短加固工期、不需要影响整体使用者的空间、用工队员人数少、安全、经济等，将慢慢成为首选的一种先进工法。相信随着我国建筑材料科学工程技术不断进步，新型现代建筑材料不断创新出现，目前这些钢筋混凝土框架结构墙体加固施工技术将会在实践中进一步得到探索，更好的结构加固以及施工处理方法将一定会使其有更大步的拓展。
参考文献
[1]柏庐高级中学加固改造抗震设计[J]. 钟建敏. 建筑结构. 2019(21).
[2]建筑抗震鉴定与加固技术发展历程回顾与展望[J]. 程绍革. 城市与减灾. 2019(05).
[3]民用建筑结构中的加固技术研究[J]. 王世民. 黑龙江科学. 2019(16).