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摘 要：由于地基基础处理的不完全、设计不当、功能改变等多种原因，需要进行加固来保证现有结构的安全性和可靠性，文章阐述了空压站房加固的多个方案比选。
关键词：空压站；加固；锚杆静压桩；外包型钢；碳纤维复合材
近年来，随着地质概况及环境的改变，加之有些历史遗留等问题，重要建（构）筑物及桥梁结构的加固要求日益增多，保证已建建（构）筑物的安全越来越重要。本篇以某地区的空压站加固为例，简述下其各方案的设计。
一、工程概况
本空压站的空间尺寸为长51.0m×宽15.0m×高6.0m，经过近半年来的使用，外墙及内部主体结构梁均已经出现明显的裂缝。经设置沉降观测点，及现场的调查研究，发现是因为先期施工的地基基础处理不完全，导致基础的严重不均匀沉降，进而梁拉裂，产生了大范围的裂缝。若不进行加固处理，对现有设备的正常运行及人身将产生不可低估的危害。
二、加固方法
常用的加固方法有增大截面加固法、置换混凝土加固法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、预应力碳纤维复合板加固法、植筋技术、锚栓技术等等。本案经过综合考虑现场实况及讨论研究，推出四个方案进行比选。方案如下：锚杆静压桩和碳纤维复合材法、外包型钢加固法、碳纤维复合材法、整体换屋顶法。下面分别论述。
（一）方案一：锚杆静压桩和碳纤维复合材法
为从根本上解决基础继续沉降的问题，本方案采用独立基础用锚杆静压桩加固的方法。锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基施工工艺，即在已建的建筑物基础上开凿压桩孔和锚杆 孔，用粘结剂埋好锚杆。然后安装压桩架，利用建筑物自重作为反力（必要时可加配重），用千斤顶将 预制桩逐段压人土中。当压桩力或压入深度达到设计要求后，将桩与基础联结在一起，达到提高地基承 载力和控制沉降的目的。它具有施工机具轻便灵活、施工方便、作业面小、可在室内施工，并且能耗低、无振动、无噪音、无污染以及施工时车间可以不停产、居民不搬迁等优点，广泛用于新老建筑物的地基处理或基础托换工程。采用锚杆静压桩加固沉裂建筑物地基后，能迅速制止沉降和倾斜，并可避免若采用其他地基加固方法引起的附加沉降而造成进一步的危害，对抢救本危险建筑物有独到之处。每个独立基础都打入静压桩，总共用了约192根桩。
对于屋顶主梁采用粘贴碳纤维复合材加固的方法。碳纤维加固的优点：重量轻，易施工。基本不增加构件自重，并不改变构件截面尺寸；高抗拉强度，高弹性，可得到与使用钢板补强相同效果；抗酸碱腐蚀、持久性高，在任何恶劣环境下皆可使用；与结构胶配合使用，能阻止有害介质浸渗，对内部结构起保护作用；厚度小，便于交叉重叠；可弯曲缠绕成型，对各类曲面、异型构件加固优势更为显著；柔软性好，可自由裁切，适用于梁、柱、板、管道及墙体等各种形状构件，可与钢筋混凝土表面紧密粘接，施工质量易于保证；不需大型施工机具，可搭接粘结任意延长，无明火作业；配套环氧树脂胶的渗透性优越，施工便捷且工期较短；环保无公害，建筑物使用中仍可施工。经设计计算，需采用0.167mm厚碳纤维布约300m2。
本方案可以从根本上解决地基沉降及梁裂缝的问题，工程总造价约为130万，缺点是较其他方案造价更高些。
（二）方案二：外包型钢加固法
本方案主梁底采用H型钢加固，柱子外边四角采用外包角钢、角钢间采用缀板相连加固的方法。其优点为基本不增加构件及结构的荷载，不改变原设计的结构体系和受力形式；胶粘剂硬化时间快，施工周期短，现场操作简单；胶粘剂强度高于混凝土本体强度，可以使加固体与原构件共同工作，受力均匀；包钢加固一方面补充了原构件钢筋的不足，有效提高原构件的承载力；另一方面还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土。限制裂缝的开展，提高了原构件的刚度和抗裂能力。可以在基本不增大构件截而尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。起缺点是会部分减少现有空压站房的使用空间。不能解决基础继续沉降的问题。工程总造价约为36万。
（三）方案三：碳纤维复合材法
考虑造价及临时解决沉降问题，采用此方案。仅加固主梁，采用0.167mm厚碳纤维布约280m2采用1.400mm厚碳纤维板约16m2，工程总造价约为15万。
（四）方案四：整体换屋顶法
将空压站房原有混凝土屋面去除，在原有混凝土柱之上重新铺设钢梁。并加以檩条、拉条等支撑构件，最后形成钢制斜屋顶。从而减小了基础载荷，解决基础沉降、梁板裂缝等一系列问题；缺点是会影响到设备的正常运行，耽误厂区的作业生产。工程总造价约为34万。
三、结论
经方案比选，考虑结构及财产安全性，又不耽误生产。虽然工程造价比较高，但综合考虑之后，依旧采用了方案一。本空压站房经过加固处理后，已被验收通过，并投入生产使用。
参考文献
[1] 《混凝土结构加固设计技术规范》（GB50367-2006）[S].
[2] 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146：2003）[S].
[3] 《锚杆静压桩技术规程》（YBJ227-91）[S].
关键词：空压站；加固；锚杆静压桩；外包型钢；碳纤维复合材
近年来，随着地质概况及环境的改变，加之有些历史遗留等问题，重要建（构）筑物及桥梁结构的加固要求日益增多，保证已建建（构）筑物的安全越来越重要。本篇以某地区的空压站加固为例，简述下其各方案的设计。
一、工程概况
本空压站的空间尺寸为长51.0m×宽15.0m×高6.0m，经过近半年来的使用，外墙及内部主体结构梁均已经出现明显的裂缝。经设置沉降观测点，及现场的调查研究，发现是因为先期施工的地基基础处理不完全，导致基础的严重不均匀沉降，进而梁拉裂，产生了大范围的裂缝。若不进行加固处理，对现有设备的正常运行及人身将产生不可低估的危害。
二、加固方法
常用的加固方法有增大截面加固法、置换混凝土加固法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、预应力碳纤维复合板加固法、植筋技术、锚栓技术等等。本案经过综合考虑现场实况及讨论研究，推出四个方案进行比选。方案如下：锚杆静压桩和碳纤维复合材法、外包型钢加固法、碳纤维复合材法、整体换屋顶法。下面分别论述。
（一）方案一：锚杆静压桩和碳纤维复合材法
为从根本上解决基础继续沉降的问题，本方案采用独立基础用锚杆静压桩加固的方法。锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基施工工艺，即在已建的建筑物基础上开凿压桩孔和锚杆 孔，用粘结剂埋好锚杆。然后安装压桩架，利用建筑物自重作为反力（必要时可加配重），用千斤顶将 预制桩逐段压人土中。当压桩力或压入深度达到设计要求后，将桩与基础联结在一起，达到提高地基承 载力和控制沉降的目的。它具有施工机具轻便灵活、施工方便、作业面小、可在室内施工，并且能耗低、无振动、无噪音、无污染以及施工时车间可以不停产、居民不搬迁等优点，广泛用于新老建筑物的地基处理或基础托换工程。采用锚杆静压桩加固沉裂建筑物地基后，能迅速制止沉降和倾斜，并可避免若采用其他地基加固方法引起的附加沉降而造成进一步的危害，对抢救本危险建筑物有独到之处。每个独立基础都打入静压桩，总共用了约192根桩。
对于屋顶主梁采用粘贴碳纤维复合材加固的方法。碳纤维加固的优点：重量轻，易施工。基本不增加构件自重，并不改变构件截面尺寸；高抗拉强度，高弹性，可得到与使用钢板补强相同效果；抗酸碱腐蚀、持久性高，在任何恶劣环境下皆可使用；与结构胶配合使用，能阻止有害介质浸渗，对内部结构起保护作用；厚度小，便于交叉重叠；可弯曲缠绕成型，对各类曲面、异型构件加固优势更为显著；柔软性好，可自由裁切，适用于梁、柱、板、管道及墙体等各种形状构件，可与钢筋混凝土表面紧密粘接，施工质量易于保证；不需大型施工机具，可搭接粘结任意延长，无明火作业；配套环氧树脂胶的渗透性优越，施工便捷且工期较短；环保无公害，建筑物使用中仍可施工。经设计计算，需采用0.167mm厚碳纤维布约300m2。
本方案可以从根本上解决地基沉降及梁裂缝的问题，工程总造价约为130万，缺点是较其他方案造价更高些。
（二）方案二：外包型钢加固法
本方案主梁底采用H型钢加固，柱子外边四角采用外包角钢、角钢间采用缀板相连加固的方法。其优点为基本不增加构件及结构的荷载，不改变原设计的结构体系和受力形式；胶粘剂硬化时间快，施工周期短，现场操作简单；胶粘剂强度高于混凝土本体强度，可以使加固体与原构件共同工作，受力均匀；包钢加固一方面补充了原构件钢筋的不足，有效提高原构件的承载力；另一方面还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土。限制裂缝的开展，提高了原构件的刚度和抗裂能力。可以在基本不增大构件截而尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。起缺点是会部分减少现有空压站房的使用空间。不能解决基础继续沉降的问题。工程总造价约为36万。
（三）方案三：碳纤维复合材法
考虑造价及临时解决沉降问题，采用此方案。仅加固主梁，采用0.167mm厚碳纤维布约280m2采用1.400mm厚碳纤维板约16m2，工程总造价约为15万。
（四）方案四：整体换屋顶法
将空压站房原有混凝土屋面去除，在原有混凝土柱之上重新铺设钢梁。并加以檩条、拉条等支撑构件，最后形成钢制斜屋顶。从而减小了基础载荷，解决基础沉降、梁板裂缝等一系列问题；缺点是会影响到设备的正常运行，耽误厂区的作业生产。工程总造价约为34万。
三、结论
经方案比选，考虑结构及财产安全性，又不耽误生产。虽然工程造价比较高，但综合考虑之后，依旧采用了方案一。本空压站房经过加固处理后，已被验收通过，并投入生产使用。
参考文献
[1] 《混凝土结构加固设计技术规范》（GB50367-2006）[S].
[2] 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146：2003）[S].
[3] 《锚杆静压桩技术规程》（YBJ227-91）[S].