氯离子超标导致钢筋锈蚀混凝土胀裂

某钢筋混凝土框架-剪力墙结构办公楼，A座地上18层、B座地上24层、裙房地上五层，地下三层，始建于1997年，1999竣工投入使用至今。采用滑模施工，建造3~9层时为冬季施工，为防冻掺加了氯盐，致使混凝土氯离子超标，加之长期以来环境的影响，剪力墙钢筋大面积锈蚀，混凝土胀裂，保护层脱落。我公司依据检测鉴定报告、原建筑结构图纸、现场实测以及国家相关规范，对该楼的结构补强、抗震加固，作如下分析及加固处理：
一、概念方案形成：

  1、在蚀状态：

  （ 1） 锈毛   初级阶段

  （2） 锈刺   胀脱阶段

  （3） 锈翘   破坏阶段

  2、作用要素和时间关系：

   大气环境干扰，如卫生间潮湿环境，是加速锈蚀的外在因素，也是加强因素，例如西北和东南迎风角，破坏比较严重，内壁及剪力墙电梯井处于室内环境，在不受第三条件影响下，锈变速度会较慢

  3、和谐受力：

   尚且尊重原构件残余承载力，适当补强维护既有结构受力体系，反对新置型受力体系，可有效避免理论与实际构件的冲突，何况本建筑已经处于第四应力状态之中（即构件通过裂缝形式将不协调应力释放出来）。

  4、经济：

   电梯井内壁不再做加固处理，考虑到外壁的加固以及相对环境因素较好，也是出于节省目的，三层以下九层以上部分，当然指的是内壁部分，只作局部处理即可，其不协调刚度变化阻尼系统会有一定的调解作用。

  5、空间

墙体内壁处理，增补截面较小，大约在2-3cm左右，我们尽量采用了一些新的加固技术，尽较大可能的降低了型构的使用，减少空间的侵占。

  6、老化

     尽管采取了多种新的科技手段用于加固、维修，但仍不可能完全阻止锈变，只是起到了延续推迟构件加速破坏的作用，因此我们在受第三因素影响较大的区域都采取了加厚的措施，例如外墙外迎风面。

 7、新技术的应用

（1）、钝化砂浆
（2）、牵引型阻锈剂
（3）、TBX-6非金属筋材
（4)、阻尼器
（5）、聚合物砂浆
（6）、阳角缓变构造

二、相关方案实施

  根据办公楼的缺陷严重程度及对结构整体安全影程度的不同，办公楼现存的主要问题基本可以划分为三个部分：

①建筑外围混凝土剪力墙外侧、剪力墙端柱等处存在钢筋严重锈蚀、混凝土锈胀及混凝土不密实、保护层过薄等问题，破坏形态主要以锈胀和锈翘为主，局部存在锈蚀状态；

②外围混凝土剪力墙内侧、建筑内部的钢筋混凝土墙两侧，这部分墙体处于非迎风面，存在的主要问题是三`九层剪力墙墙体钢筋锈蚀普遍较严重，存在锈蚀区、锈胀区两种损伤形态，以钢筋锈蚀为主，个别部位存在锈胀现象。其余各层墙体钢筋除个别部位外虽有锈蚀但并不严重，个别部位混凝土存在保护层不足的问题；

③个别框架梁、柱和楼板等承重构件存在较轻微的锈蚀现象。其中第①项已严重威胁建筑的整体安全，且有继续恶化的趋势，必须尽快处理。第②项对结构安全影响虽没有第一项严重，但亦已危机结构的安全和使用寿命，也要尽快采取措施。第③项虽短期内对建筑安全影响不大，但会引起楼房适用性和耐久性持续降低，影响结构安全，因此也必须及时处理。

考虑到楼房现存的主要问题和缺陷，针对钢筋锈蚀和混凝土劣化进程的机理，建议加固应从以下方面进行：

对主要抗震构件——钢筋混凝土剪力墙的补强恢复，这是重中之重；

根据构件锈蚀程度，划分为ⅰ区，ⅱ区和ⅲ区三类修复区域，ⅰ区为锈蚀区，混凝土虽有不密实现象，但钢筋总体锈蚀并不严重，可认为有85%~90%的钢筋截面仍可正常工作；ⅱ区分别为锈胀区，钢筋锈蚀比较严重但仍有75%~80%截面积维持正常工作；ⅲ区为锈翘区，主要指钢筋混凝土剪力墙外墙外侧，表现为钢筋截面丧失较多，混凝土表面不密实、碳化严重，比较容易受外界环境温湿度交替变化和气压变化等不利条件的影响；

解决方案：

1、剪力墙外墙ⅰ区，剔除结构表面疏松劣化的混凝土，喷涂阻锈剂三遍，24h后挂钢筋网、植拉结筋，高压喷射混凝土6cm并及时抹平。ⅱ区和ⅲ区，剔除结构表面疏松劣化的混凝土，对锈蚀钢筋除锈。

2、剪力墙内墙的结构构件材料损伤的处理，这是一个动态设计动态施工的过程，需先剔除建筑装饰面层做法后，现场确定损伤类型，即锈胀区以及局部损伤部位划分的不同，选择对应的处理方法。

3、与卫生间相邻的楼梯间墙体，长期受潮湿环境影响，墙体内钢筋锈蚀比较严重。加固处理方法挂TBX-6非金属筋材@150mm网片外抹3cm聚合物砂浆处理。

4、为预防和减轻各结构构件内部缺陷造成的附加震害，增设耗能减震构件—剪刀型高效阻尼器，此款阻尼器具有安装个数低、占有空间小、效能高等特点。