淺談混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固施工技術(shù)

常祖華

（重慶市乾力建筑工程有限公司重慶市黔江區(qū)　409000）

淺談混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固施工技術(shù)

常祖華

（重慶市乾力建筑工程有限公司重慶市黔江區(qū)409000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目的種類及數(shù)量越來越多，建筑結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。因混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等形式堅固耐用而廣泛在建筑工程中應(yīng)用。

混凝土；結(jié)構(gòu)工程；加固施工技術(shù)

引言

隨著人們生活水平的提高以及基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，越來越多的建筑即將或者已經(jīng)進(jìn)入老齡階段，特別是早期的混凝土建筑，都出現(xiàn)不同程度的損壞，給人們的生活帶來了許多安全隱患?；炷两ㄖこ淘陂L期的使用中，其原有的性能勢必要減弱，混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固受到越來越多建筑人士的關(guān)注?，F(xiàn)代的土木工程建設(shè)中，存在幾類工程加固方法。

1　混凝土結(jié)構(gòu)加固的原因

在我們大搞土木基礎(chǔ)建設(shè)的同時也應(yīng)該關(guān)心已有建筑的維護(hù)問題，己有建筑物及構(gòu)筑物常常因設(shè)計或施工的缺陷以及長期使用過程中的老化、破壞，甚至自然災(zāi)害造成混凝土結(jié)構(gòu)承載力不足、開裂以及抗震性能不良等，加固后混凝土結(jié)構(gòu)的安全等級，混凝土結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計，應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，采取有效措施，從而降低作用在被加固結(jié)構(gòu)上面的承載效應(yīng)，達(dá)到使結(jié)構(gòu)承載水平有所提高的目的，該技術(shù)便捷可靠，缺點(diǎn)在于對建筑的使用功能、原貌有所影響，會降低建筑的使用空間。建筑的安全關(guān)系到千家萬戶的利益，建筑物的結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行加固，需要運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)以及原材料攪拌技術(shù)。施工技術(shù)是每一種加固工程方法所追求的，只有施工技術(shù)先進(jìn)，加固的質(zhì)量才會提高。加固后的混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力有一定的限制，不能夠滿足當(dāng)?shù)氐目拐鸬燃壱?，因此，在地震頻發(fā)的地區(qū)，不能采用此種結(jié)構(gòu)的混凝土加固方法。

2　混凝土結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的常用方法

2.1加大截面法

對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，增大截面法是通過采用同種材料（鋼筋混凝土）來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。它通過增加構(gòu)件的截面面積與受力配筋，從而提升構(gòu)件的承載能力。優(yōu)點(diǎn)在于可靠性強(qiáng)，對作業(yè)人員要求較低，能夠有效提高構(gòu)件抗力與穩(wěn)定性。達(dá)到加固結(jié)構(gòu)的目的。若房屋建筑的鋼筋配置程度不高時，在增加起主要作用鋼筋的面積時，也可能使原受壓、受彎構(gòu)件的橫截面承載能力得到有效提高。增加截面的有效高度，擴(kuò)大截面的面積，從而提高構(gòu)件正截面的抗彎和斜截面抗剪的能力以及截面剛度，起到了加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。因吊運(yùn)大構(gòu)件帶動了框架模板，導(dǎo)致了該層框架柱傾斜。經(jīng)復(fù)核，須對部分柱進(jìn)行加固。因附加彎矩是單向，采用單面加固法，且在噴射細(xì)石混凝土?xí)r對傾斜柱進(jìn)行適當(dāng)糾偏，收到了良好的效果（如圖1）。

研究新舊混凝土界面的粘結(jié)性能，建立新的計算理論和方法，改進(jìn)新舊混凝土界面的粘結(jié)工藝做法，對推動既有建筑加固改造業(yè)的發(fā)展具有很大的現(xiàn)實(shí)意義及工程應(yīng)用價值。優(yōu)點(diǎn)在于工期較短，流程簡單，而且不會改變原有構(gòu)件的尺寸與結(jié)構(gòu)。目前來看，雖然單位面積的加固費(fèi)用要高于其他加固法，但隨著施工技術(shù)的逐漸成熟，費(fèi)用也在減小。尤其是要掌握好固化劑的用量，攪拌要均勻，同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實(shí)。并在固化階段不能對鋼板有任何擾動。

2.2粘貼鋼板加固法

通過加熱箍板或張拉拉桿產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件在三軸受壓情況下提高其承載力的方法。但抗拉強(qiáng)度卻比鋼材高很多，將這種材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固工程意味著，達(dá)到相同的總拉力，所需要的材料截面積及自重會大大小于鋼材。由于支承結(jié)構(gòu)的軸向變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被加固結(jié)構(gòu)的撓曲變形，對被加固結(jié)構(gòu)而言，支承結(jié)構(gòu)可簡化按不動支點(diǎn)考慮，結(jié)構(gòu)受力較為明確，內(nèi)力計算大為簡化；彈性支點(diǎn)法是通過支承結(jié)構(gòu)的受彎或桁架作用間接地傳遞荷載的一種加固方法。優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)先進(jìn)，加固區(qū)域耐久抗火，而且無毒環(huán)保。位于加固核心區(qū)的鋼絞線網(wǎng)的作用相似于箍筋，既能約束混凝土結(jié)構(gòu)，又能直接分擔(dān)剪力，加固后有極強(qiáng)的抗震能力。混凝土工程數(shù)量龐大，如果不考慮經(jīng)濟(jì)成本的話，建筑的成本會增加，同時消費(fèi)者的消費(fèi)資金也要增加。此外，在混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固方案中，要盡量選擇既能保證質(zhì)量又能節(jié)約資金的施工方案。碳纖維布的應(yīng)力應(yīng)變曲線幾乎為直線，斷裂為脆性，因而我們用于加固不能取用碳纖維布的極限抗拉強(qiáng)度，需要乘一個系數(shù)進(jìn)行折減。剝離破壞的存在使得纖維布的強(qiáng)度不能完全發(fā)揮出來，結(jié)構(gòu)的原有的連接方法也不能忽視。對這些影響因素進(jìn)行綜合分析，最終確定最適當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)連接方法。焊縫和摩控型高強(qiáng)度螺栓是最普遍，也是應(yīng)用最廣的鋼結(jié)構(gòu)連接方法，可以靈活地使用這兩種方法相混合的連接方式。因?yàn)檎充摷庸滩粌H補(bǔ)充了原構(gòu)件的鋼筋不足，而且還通過大面積的鋼板粘貼，有效地保護(hù)了原構(gòu)件的混凝土不再產(chǎn)生裂縫。有粘結(jié)外包鋼加固法的特點(diǎn)是受力較可靠、施工較簡便、現(xiàn)場的工作量較小，但是用鋼量較大。適用于承受靜力作用的一般受彎以及受拉構(gòu)件，環(huán)境溫度不宜超過60℃，相對濕度應(yīng)小于或者等于70%，否則應(yīng)該采取有效的防護(hù)措施。

圖1　

2.3加固工程方案要在新技術(shù)、新材料、新工藝

我們都知道在對已有工程進(jìn)行加固的時候，需要耗費(fèi)大量的人力資源，以及大量的材料設(shè)備，過去傳統(tǒng)的加固方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今我國的工程加固需求，在我國建筑經(jīng)濟(jì)、工程工期以及建筑安全等方面都不能達(dá)到令人滿意的效果，在這些背景下，化學(xué)加固的方法就從眾多加固措施中脫穎而出，成為工程加固的新寵兒。同時，加固方案不能以一頂百，要具有特殊性，針對每一個項(xiàng)目的特點(diǎn)選擇合適的工程加固方式，在全局上考慮工程經(jīng)濟(jì)狀況、質(zhì)量需求以及加固性能等，并且要在科技性、技術(shù)性等層面體現(xiàn)加固方案的優(yōu)勢。

2.4與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)

隨著基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，愈來愈多的建筑物和構(gòu)筑物已進(jìn)入或即將進(jìn)入老齡化階段，修復(fù)加固在建筑業(yè)中的比重逐年增加，人們預(yù)測，如果沒有根本性的技術(shù)革新，不充分重視這些問題，混凝土結(jié)構(gòu)工程與人們的生活息息相關(guān)。一些建筑在遭受外力或者自然災(zāi)害的基礎(chǔ)上，還存在繼續(xù)使用的可能，混凝土結(jié)構(gòu)工程加固方法就是在此種背景下產(chǎn)生的?；谏鲜龅膸追N經(jīng)典的工程加固方法，我國的建筑工程勢必會得到更有效的利用。對混凝土的配合比設(shè)計要求較高。這種方法常用于病弱混凝土的局部或全部更換；在梁、板等構(gòu)件的下面增補(bǔ)混凝土；填補(bǔ)混凝土和磚石結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙及混凝土墻的麻面。碳纖維環(huán)向應(yīng)變顯著增大，環(huán)向約束力增大，這就使得混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線的下降變得平緩，極限壓應(yīng)變得以提高，因而推遲了受壓區(qū)混凝土的破壞過程，充分發(fā)揮了縱向鋼筋的塑性變形性能，顯著改善構(gòu)件的延性。鋼筋接頭滿足規(guī)范要求。該地層軟土層較厚，淤泥層厚度達(dá)8m，樹根樁樁長為20m。施工在室內(nèi)進(jìn)行，凈空高度只有2.5m，施工難度很大。該工程于1994年12月竣工，經(jīng)觀測。建筑物處于穩(wěn)定狀態(tài)。使結(jié)構(gòu)因開裂而降低使用功能以及耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)；適用于已有建筑物中各種裂縫的處理，但對于受力性裂縫，除了進(jìn)行修補(bǔ)外，還應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施。

3　結(jié)束語

綜上所述，建筑施工中混凝土的加固技術(shù)比較復(fù)雜。在進(jìn)行施工的過程中應(yīng)根據(jù)不同的情況，隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會有更大發(fā)展，加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。

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[3]朱宇.淺談混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法[J].城市建設(shè)理論研究，2011（25）.

TU746.3

A

1673-0038（2015）40-0057-02

2015-5-11

常祖華（1965-），男，工程師，大專，從事土木工程工作。