混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及應(yīng)用探討

米日阿依.熱合曼

【摘要】混凝土建筑結(jié)構(gòu)是目前主要的建筑結(jié)構(gòu)形式，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新材料、新技術(shù)、新工藝應(yīng)用到混凝土建筑工程中，在一定程度上促進(jìn)了建筑事業(yè)的發(fā)展。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，社會(huì)各界對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全性更加關(guān)注，通過(guò)有效的加固技術(shù)能夠提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)工程生命周期。本文首先對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固步驟進(jìn)行分析，然后對(duì)幾種主要的混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固方法做簡(jiǎn)單介紹。

【關(guān)鍵詞】混凝土建筑結(jié)構(gòu)；加固技術(shù)

所謂的混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固，首先就是對(duì)可靠性不足或業(yè)主要求提高可靠度的承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及其相關(guān)部分采取增強(qiáng)、局部更換或調(diào)整其內(nèi)力等措施，使原建筑有現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范及業(yè)主所要求的安全性、耐久性和實(shí)用性?；炷两Y(jié)構(gòu)加固前應(yīng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)、鑒定，然后以此選擇合理的加固技術(shù)方案，提高混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，延長(zhǎng)建筑工程的使用壽命?，F(xiàn)階段建筑行業(yè)正處于快速發(fā)展的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1.混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固的基本步驟

1）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察以及相關(guān)資料的收集。同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，以便對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行了解，保證采取加固方案的合理性。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后需要及時(shí)與相關(guān)部門(mén)聯(lián)系，并做好相關(guān)的記錄工作。

2）對(duì)原混凝土建筑結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢測(cè)與鑒定。質(zhì)量檢測(cè)工作需要由專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，同時(shí)要求其提供建筑結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)報(bào)告；而結(jié)構(gòu)性能鑒定工作一般由原設(shè)計(jì)單位實(shí)施，需要通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算、驗(yàn)算、分析，最后提供結(jié)構(gòu)性能鑒定建議書(shū)。

3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察、相關(guān)資料以及結(jié)構(gòu)性能鑒定與檢測(cè)等結(jié)果，制定合理的結(jié)構(gòu)加固方案。在具體的制定加固方案過(guò)程中，需要綜合考慮工期、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境生態(tài)性、建筑空間的大小等因素，根據(jù)具體的建筑結(jié)構(gòu)加固準(zhǔn)則，確保加固方案的科學(xué)性。

4）在確定加固方案后，需要對(duì)結(jié)構(gòu)加固進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。具體加固施工圖，需畫(huà)出原結(jié)構(gòu)與加固構(gòu)件之間的連接與協(xié)同，確保加固后結(jié)構(gòu)功能的發(fā)揮。施工圖紙，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)審查機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查。

5）選擇具有工程加固施工資質(zhì)的施工單位，來(lái)具體實(shí)施混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固施工。

6）施工前，施工人員應(yīng)對(duì)施工圖熟悉，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好安全措施。給出具體方案，保證施工方案的可操作性。

7）在加固施工完工后，工程建設(shè)單位需要組織質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門(mén)、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等，對(duì)加固工程施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。

2.幾種主要的混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1增大截面加固法

通過(guò)增大建筑結(jié)構(gòu)原構(gòu)件截面面積或增配鋼筋對(duì)以提高建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和剛度，或改變其自振頻率的一種直接加固法。這種加固法優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝簡(jiǎn)單、使用經(jīng)驗(yàn)豐富、受力可靠、加固費(fèi)用低等。缺點(diǎn)是：現(xiàn)場(chǎng)施工濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)、一定程度上會(huì)占用建筑使用空間，具有一定的局限性。

2.2置換混凝土加固法

適用于承重結(jié)構(gòu)受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低、局部有嚴(yán)重缺陷、火災(zāi)損害、環(huán)境腐蝕、強(qiáng)風(fēng)及人為破壞的混凝土構(gòu)件。使用該方法進(jìn)行加固時(shí)，為施工過(guò)程中原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的安全，必須采取有效的支頂措施，使置換工作在完全卸載的狀態(tài)下進(jìn)行。對(duì)柱和墻等承重構(gòu)件完全支頂有困難時(shí)，應(yīng)通過(guò)驗(yàn)算和監(jiān)測(cè)使得施工全過(guò)程能安全進(jìn)行。此加固法優(yōu)點(diǎn)基本與增大截面加固法相近，且不占用建筑使用空間。缺點(diǎn)是：剔除原混凝土工作量大、易傷及原構(gòu)件的鋼筋、現(xiàn)場(chǎng)施工濕作業(yè)工作時(shí)間長(zhǎng)。

2.3 體外預(yù)應(yīng)力加固法

利用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法。預(yù)應(yīng)力加固法具有加固、卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果。適用與大跨度或重型結(jié)構(gòu)加固，以及一般方法加固效果不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。優(yōu)點(diǎn)是：施工方便、經(jīng)濟(jì)可靠，預(yù)應(yīng)力筋可以單獨(dú)防腐甚至可以更換。缺點(diǎn)是：對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀及使用空間有一定影響。

2.4 外粘型鋼加固法

將型鋼、鋼板箍通過(guò)結(jié)構(gòu)膠與原結(jié)構(gòu)梁或柱可靠的連結(jié)，使兩者能粘結(jié)成整體并共同受力工作的加固方法。適用與需要大幅度提高承載能力和抗震混凝土柱及梁的加固。為確保力的可靠傳遞，外粘型鋼必須通常、連續(xù)設(shè)置，中間不能斷開(kāi)，若長(zhǎng)度受限，可通過(guò)焊接接長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)是：受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，在不增大構(gòu)件截面尺寸的前提下，能大幅度提高改變受力構(gòu)件的承載力。缺點(diǎn)是：用鋼量較大，且不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于600C以上的高溫場(chǎng)所。

2.4粘貼鋼板加固法

用專(zhuān)用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到需要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，以提高它承載能力的加固法。適用與混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。進(jìn)行此加固法時(shí)應(yīng)采取措施卸除或部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。優(yōu)點(diǎn)是：不損害原混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，施工方法簡(jiǎn)便，周期短，不增加原構(gòu)件斷面尺寸，不影響建筑使用。缺點(diǎn)是：對(duì)使用環(huán)境、粘貼技術(shù)和操作水平要求很高。

2.5 粘貼纖維復(fù)合材料加固法

采用同一方向排列的纖維復(fù)合材料，在常溫下用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘貼到需要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，使二者作為新的整體，共同受力，以提高它承載能力的加固法。適用與截面偏小或配筋不足的混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固；不適合小偏心受壓構(gòu)件加固。進(jìn)行此加固法時(shí)應(yīng)采取措施卸除或部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。優(yōu)點(diǎn)是：除了有粘貼鋼板加固法的優(yōu)點(diǎn)外，抗拉強(qiáng)度很高，耐腐蝕、耐潮濕、耐用，維護(hù)費(fèi)用低，各種形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均可以用。缺點(diǎn)是：對(duì)使用環(huán)境耐火性要求較高。

2.6增設(shè)支點(diǎn)加固法

對(duì)需加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加設(shè)支柱、支桿，改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度或位移來(lái)改變不利的受力狀態(tài)，以達(dá)到加固要求。一般適用與對(duì)外觀和使用功能要求不高的梁、板、桁架、網(wǎng)架等的加固。在高溫或高濕度環(huán)境中，應(yīng)采用有效防銹、隔熱措施。缺點(diǎn)很突出，就是影響美觀和使用空間。優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)便、可靠和易拆卸。

2.7繞絲加固法

主要用于提高鋼筋混凝土構(gòu)件的斜截面承載力、軸心受壓構(gòu)件施加橫向約束力。但是對(duì)受壓構(gòu)件的承載力提高增量不是很明顯，因此基本使用于提高鋼筋混凝土柱位移延性的加固。

2.8鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿面層加固法

把不同規(guī)格的高強(qiáng)不銹鋼絞線編織成網(wǎng)，將其用耐久、耐高溫、與混凝土材料粘結(jié)性能良好的無(wú)機(jī)聚合物砂漿粘結(jié)到需要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，使原構(gòu)件與鋼絞線、聚合物砂漿形成復(fù)合體共同受力，達(dá)到加固目的加固方法。適用于鋼筋混凝土梁、板、柱、墻等構(gòu)件的加固。優(yōu)點(diǎn)是：與原混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件粘結(jié)性好，強(qiáng)度高，耐腐蝕、阻秀、耐高溫、耐老化性能良好，耐其他化學(xué)藥品的阻抗性很好，加固材料無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)害。缺點(diǎn)是：施工過(guò)程復(fù)雜，會(huì)加大原構(gòu)件截面及重量。

3.總結(jié)

通過(guò)上述分析可知，混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性關(guān)系著建筑功能發(fā)揮以及人們生命財(cái)產(chǎn)安全，因此對(duì)被損壞、可靠性不足及老化的混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件加固顯得十分必要。在進(jìn)行混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中，需要遵從一定的加固原則，來(lái)選用具體的加固方法，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。在我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的帶動(dòng)下，建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)、設(shè)備以及工藝越來(lái)越多，必將對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

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