淺議幾種建筑結(jié)構(gòu)常用的加固方法

劉華恩

【摘 要】在常見的幾種建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故中，絕大部分屬于輕微質(zhì)量問題，稍作處理便可正常使用；而對于少數(shù)較嚴重的質(zhì)量事故，則必須對它們進行科學鑒定，找出病根，對癥下藥地制訂出科學、經(jīng)濟、有效的加固方案并實施之。

【關鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)加固；質(zhì)量缺陷；直接加固法；新型加固法

眾所周知，在常見的幾種建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故中，絕大部分屬于輕微質(zhì)量缺陷，只需稍作處理便可繼續(xù)使用；而對于少數(shù)較嚴重的質(zhì)量事故，則必須對它們進行科學鑒定，找出病根，對癥下藥地制訂出科學、經(jīng)濟、有效的加固方案并認真實施之。

1 砌體結(jié)構(gòu)常用的加固方法

由于絕大部分既有磚混建筑大多是在20世紀80年代以前設計和建造的，一般均未認真考慮抗震設防要求，量大面廣的多層磚混結(jié)構(gòu)住宅建筑普遍采用預應力圓孔板做樓（屋）面板、普通粘土磚或粘土空心磚砌內(nèi)外墻，而且，基本上少設甚至不設構(gòu)造柱，鋼筋砼圈梁也是隔一、二層設置一道，建筑物的整體性和抗震能力極差。如此眾多的磚混結(jié)構(gòu)建筑，大多均未達到設計使用年限就不同程度地出現(xiàn)墻體裂縫等質(zhì)量缺陷，如果一概拆除重建，勢必造成資源浪費和重大經(jīng)濟損失。因此，只能根據(jù)抗震加固的基本要求，針對每個個體建筑的具體情況，采取合適的加固方法來做加固處理。

1.1 增設構(gòu)造柱和圈梁加固法

增設構(gòu)造柱：按抗震加固要求在內(nèi)外墻體合適位置，在磚墻上剔鑿穿墻筋小洞、穿入拉結(jié)筋，再在磚墻兩側(cè)按構(gòu)造柱要求綁扎縱向主筋骨架，使之與穿墻筋焊接成整體，再在鋼筋骨架外支模，最后澆筑C20砼、澆水養(yǎng)護7～10天；增設圈梁：在室內(nèi)沿樓、屋面板下標高按間斷式在墻體剔鑿出240×120×500槽洞，放入（4？準12+？準6@200）×500鋼筋骨架后（注意：主筋端部不作彎鉤），支側(cè)模、澆搗C20砼，終凝后再剔鑿另一半墻體槽洞，并安裝相同鋼筋骨架（注意：主筋兩端應各增長120mm，以便與先澆筑的圈梁段內(nèi)主筋點焊成整體骨架），支側(cè)模、澆搗C20砼，澆水養(yǎng)護7～10天后拆模、修整墻面。

1.2 抬墻梁加固法

當鑒定后確認是由于地基不均勻沉降而引起墻體出現(xiàn)裂縫者，可采用以下方法對磚砌條基作加固處理，即用增設抬墻梁法增加條基與地基間的承壓面，以減少對地基的壓縮變形，方法是在沉降較大區(qū)段將條基兩側(cè)土方挖去，并在條基底標高下按500～1000mm間距掏挖200×300mm水平孔洞，綁扎4？準14×2000（主筋）和？準6@200（箍筋）鋼筋骨架，支設200×300×2000抬墻梁兩側(cè)模板，另在抬墻梁兩端再向下掏挖D300×（1500～2000）圓柱形孔洞兩個，用摻微膨脹劑的C20砼同時澆筑小圓樁及抬墻梁，砼終凝后即可覆土回填作保濕養(yǎng)護。

1.3 鋼筋砼外加層加固法

此法屬磚與砼復合截面加固法，優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強，加固后承載力有較大提高，并有成熟的設計和施工經(jīng)驗，適用于對磚柱、磚墻體的加固，方法是在柱、墻四周或墻兩側(cè)綁扎縱向主筋和水平箍筋或分布筋，墻兩側(cè)分布筋可用穿墻拉結(jié)筋拉結(jié)，拉結(jié)筋為？準6@300，以梅花狀在墻上鑿洞、穿入拉結(jié)，然后在外側(cè)支模并澆搗C20細石砼、保濕養(yǎng)護7～10天，拆模后作表面處理即可。

1.4 外包型鋼加固法

此法的優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少，加固后受力可靠，能大幅度提高墻、柱承載力，缺點是用鋼量和費用較高，并需做鋼構(gòu)件防銹蝕處理，具體方法是：在柱四角用合適角鋼包角，角鋼間以扁鋼作水平拉（焊）接（注意：角鋼上下兩端需頂緊樓地面結(jié)構(gòu)層），作防銹蝕處理后用1：2水泥砂漿遮蓋并抹平；在被加固墻體兩側(cè)對應地用10～16號槽鋼（上下兩端頂緊樓地面結(jié)構(gòu)層），槽鋼間用？準12@300拉結(jié)筋穿墻拉（焊）接，作防銹蝕處理后用1：2水泥砂漿分層把槽鋼抹成扶壁柱，終凝后保濕養(yǎng)護7～10天（加固槽鋼的水平間距為1000～1500mm）。

2 砼結(jié)構(gòu)常用的加固方法

砼結(jié)構(gòu)常用的加固方法可分為直接加固、間接加固和新型加固三種，對建筑結(jié)構(gòu)實施可靠性鑒定、找到病根后，方可根據(jù)使用要求和實際條件，通過方案比選，擇優(yōu)選用有效的加固方案。

2.1 直接加固法

包括：（1）粘貼鋼板加固法，就是在受彎構(gòu)件或受拉構(gòu)件承載力不足的區(qū)段表面粘貼鋼板（其板寬、板厚、板長需通過計算確定），以提高其承載力，但粘貼工藝要求較高，務必由技工精心施工；（2）外包型鋼加固法，就是用角鋼、槽鋼等型鋼外包于結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱或梁）四角或兩角，以鋼綴條焊接連接成型鋼骨架，而型鋼骨架與構(gòu)件接觸面必須清理潔凈，無油圬、粉砂等雜質(zhì)，將環(huán)氧樹脂或高強粘結(jié)劑涂抹在型鋼內(nèi)側(cè)，使其與構(gòu)件牢固粘結(jié)成一體，共同受力；（3）置換加固法，就是在梁或偏心受壓柱中，將其切割成間斷式方形切口，然后用比原設計強度等級提高一級的微膨脹砼將缺（斷）口補齊，以提高其整體承載力；（4）加大截面加固法，就是在受彎構(gòu)件的受拉區(qū)、軸心受壓構(gòu)件的外圍加設鋼筋砼外包層，以增設加梁、柱等構(gòu)件的截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎、抗壓、斜截面抗剪力和整體剛度，有效地起到補強和加固作用。

2.2 間接加固法

包括：（1）預應力加固法，又叫反彎矩法，此法具有為原結(jié)構(gòu)卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力形式和加固三重效果，特別適用于對大跨度及空間結(jié)構(gòu)的加固處理；（2）增加中間支撐加固法，就是采用增加中間支撐構(gòu)件或支承點，以減小受彎構(gòu)件的計算跨度、減輕其負荷，達到恢復和提高承載力的目的。

2.3 新型加固法

包括：（1）聚合物浸漬加固法，就是以已成型的砼構(gòu)件為基材，以某種有機溶液為浸漬液，把構(gòu)件浸入該聚合物浸漬液中，使浸漬液滲入砼構(gòu)件內(nèi)部聚合成一種有機與無機復合的新材料，以提高構(gòu)件的強度和耐久性；（2）碳纖維加固法，就是采用碳纖維和樹脂類膠粘劑對結(jié)構(gòu)受損部位作加固處理，能大幅度提高砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和延性，耐腐蝕性及耐久性；（3）玻璃鋼加固法，由于玻璃鋼是由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂形成的一種輕質(zhì)高強、高韌性新材料，具有自重小、強度高、耐腐蝕性強等優(yōu)點，適合于加固梁、柱、墻、板等構(gòu)件；（4）植筋加固法，就是在需要糾正或加固有缺陷的構(gòu)件部位鉆一定直徑和深度的孔洞，注入高強膠粘劑后，將普通鋼筋或螺紋鋼筋植入，再按糾偏或加固方案實施加固處理，此法廣泛應用于對既有建筑構(gòu)件的加固、改造工程和在新建建筑中對漏埋鋼筋或鐵件，以及雖已預埋但其位置偏離設計位置時的補救和糾偏處理；（5）托換加固法，它是由上部結(jié)構(gòu)（比如梁或桁架）頂升、有缺陷構(gòu)件（比如墻體或柱）加固和上部結(jié)構(gòu)復位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術組成，適用于對既有建筑結(jié)構(gòu)的加固或改造，它工序較多，實施前需先擬訂詳細施工方案，并應選派責任心較強的技工精心操作。

3 鋼結(jié)構(gòu)常用的加固方法

鋼結(jié)構(gòu)常用的加固方法大致有以下幾種：加大構(gòu)件截面法、改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)或內(nèi)力性質(zhì)加固法、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件間連接方法加固法等。

3.1 加大構(gòu)件截面法

采用此法時，應按構(gòu)件損傷情況先確定加大后的截面形式、面積，對癥下藥地采用有效的加固技術，以根治其缺陷，確保結(jié)構(gòu)能繼續(xù)正常使用。

3.2 改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)或內(nèi)力性質(zhì)加固法

包括：（1）增加構(gòu)件剛度加固法，就是在結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加支撐桿件形成空間結(jié)構(gòu)，以提高其承載力和剛度；（2）對桁架結(jié)構(gòu)，可采用增設撐桿方法變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)，以提高其剛度和承載力。

3.3 改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件間連接方法加固法

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方法有焊接、鉚接、普通螺栓或高強螺栓連接等；在進行鋼結(jié)構(gòu)加固前，應根據(jù)被加固結(jié)構(gòu)原有連接方式和需要加固的原因、受力狀況及施工條件等來確定加固的連接方法，以最終達到提高承載力和耐久性目的。

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