淺談土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)的技術(shù)方法及其應(yīng)用

馬學(xué)財(cái)

【摘要】土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)主要有外包鋼法、粘貼碳纖維法、加大截面法、改變受力體系等。土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)的目的在于提高結(jié)構(gòu)的承載力、增大構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性，從而達(dá)到使用要求。本文對土木工程混凝土主要的加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)以及土木工程混凝土主要的加固補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行了簡要分析，并對土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，旨在保障建筑工程的安全使用。

【關(guān)鍵詞】土木工程；混凝土；加固補(bǔ)強(qiáng)；技術(shù)；方法；應(yīng)用

一、土木工程主要的混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)分析

土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)主要有：（1）加大截面加固法。當(dāng)土木工程混凝土中的梁、板設(shè)計(jì)與實(shí)際承載力相差較大且其剛度也不滿足要求時，采用加大截面來加固較為有效。加大截面法的技術(shù)特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)構(gòu)造方面必須注意解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問題。加固結(jié)構(gòu)在受力過程中，結(jié)合面會出現(xiàn)拉壓彎剪等各種復(fù)雜應(yīng)力，其中主要是拉力和剪力。（2）外包鋼加固法。土木工程混凝土的外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹脂化灌漿、乳膠水泥粘貼等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。適用于需要大幅提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)件的加固。（3）改變受力體系加固法。建筑混凝土工程的改變受力體系加固法是通過增設(shè)支承點(diǎn)來減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度，改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后，減小了跨度，從而能較大幅度地提高承載能力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。該法簡單可靠，但易損害建筑工程物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。（4）粘貼碳纖維片材加固法。建筑混凝土工程的外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使它與被加固截面共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。此加固補(bǔ)強(qiáng)方法除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。

二、土木工程主要的混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)方法分析

建筑工程結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)方法主要有：（1）表面處理：混凝土表面清理后應(yīng)露出結(jié)構(gòu)本體、擦凈，鋼板打磨處理后，應(yīng)露出金屬光澤，表面處理不得沾上漬水、油漬和灰塵。（2）對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面加固時，其受拉面沿構(gòu)件軸向連續(xù)粘貼的加固鋼板宜延長至支座邊緣，且應(yīng)在鋼板端部（包括截?cái)嗵帲┘凹泻奢d作用點(diǎn)的兩側(cè)，設(shè)置U形鋼板箍（對梁）或橫向壓條（對板）進(jìn)行錨固。除圖中特別注明外，U形鋼箍板或壓條的厚度為4mm，鋼板寬度為200mm，錨栓為M14（對梁）或M10（對板）。（3）膠料配制：按稱量比例調(diào)制粘結(jié)膠，調(diào)制前對甲、乙兩組分別攪拌，混入后再充分?jǐn)嚢琛＃?）粘貼：用抹刀將配制好的膠粘劑同時抹在已處理好的砼結(jié)合面、鋼板貼合面上。為使膠能充分浸潤、滲透、擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量膠于結(jié)合面來回刮抹數(shù)遍，再添抹至所需厚度（1～3mm），中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。（5）加壓：粘貼好鋼板后用夾具夾緊固定，或用支撐固定，并適當(dāng)加壓，壓力保持在0.05～0.1Mpa，以使膠液剛從鋼板邊擠出為度。鋼板粘貼后，用小錘沿粘貼面輕敲鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實(shí)，否則應(yīng)剝下鋼板，補(bǔ)膠，重新粘貼。（6）防護(hù)處理：粘貼加固，經(jīng)固化卸壓后進(jìn)行防銹防腐處理。（7）固化及養(yǎng)護(hù)：鋼板加壓不得中途局部減壓，經(jīng)24小時后可卸壓，3天后可受力使用。（8）檢驗(yàn)：粘鋼固化后應(yīng)檢驗(yàn)粘貼密實(shí)度情況，如不符要求，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。

三、土木工程中的混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用分析

土木工程中混凝土植筋施工技術(shù)的應(yīng)用分析。（1）土木工程混凝土植筋施工要點(diǎn)。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，在需要植筋的部位進(jìn)行定位放線，對于改造工程，圖紙所標(biāo)注的原結(jié)構(gòu)的尺寸大小與實(shí)際值可能有一定的誤差，因此對于添加構(gòu)件的定位必須結(jié)合原有結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸進(jìn)行綜合的定位放線，事先探測原結(jié)構(gòu)主筋，盡量避開原結(jié)構(gòu)受力主筋。（2）結(jié)合某工程為例對混凝土工程的植筋施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。某建筑為5層樓、框架結(jié)構(gòu)、獨(dú)立基礎(chǔ)。由于城市建設(shè)發(fā)展的需要，需要在原有建筑工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行加建兩層。通過對現(xiàn)場全面細(xì)致的勘察分析，原建筑沒有較大結(jié)構(gòu)機(jī)體損傷和影響結(jié)構(gòu)安全的裂痕現(xiàn)象，確定原主體結(jié)構(gòu)是完好的，根據(jù)原結(jié)構(gòu)的使用功能，對該樓的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，得出原結(jié)構(gòu)大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件均能滿足受力要求，只有少數(shù)柱、基礎(chǔ)需加大截面大柱和基礎(chǔ)截面，都要面對新梁與舊柱、新舊梁、基礎(chǔ)的鋼筋混凝土的連接問題；可以說，能否解決好這個問題是這次改建工程的成敗關(guān)鍵。本工程加固最多的是基礎(chǔ)。（3）成孔：用沖擊電鉆等鉆孔，孔徑孔深須滿足錨栓和膠劑相配的技術(shù)參數(shù)要求。清孔：用專用刷子和壓縮空氣清除孔道內(nèi)的粉塵。洗孔：將沾有丙酮的刷子清洗孔道內(nèi)壁，待丙酮揮發(fā)后，及時用紙等封堵孔道待用。避免外部環(huán)境中的灰塵落人孔內(nèi)。（4）配膠：結(jié)構(gòu)膠是一種常溫下固化的改性無溶劑雙組份環(huán)氧型高分子聚合物。目前市場上常見的有國產(chǎn)JGN型，JC型等系列，進(jìn)口膠HIHI，F(xiàn)ISHER等系列。以JGN—II型建筑工程結(jié)構(gòu)膠為例，將1、2雙組份結(jié)構(gòu)膠以一定的比例進(jìn)行配比，要求攪拌均勻，無氣泡，拌制后的結(jié)構(gòu)膠在固化前用完。（5）注膠、植錨栓：用專用灌人器或其它方法向內(nèi)注入結(jié)構(gòu)膠，要求填滿，填實(shí)，將錨筋（或錨栓）順孔道方向推進(jìn)至指定深度并適當(dāng)轉(zhuǎn)動排出膠內(nèi)空氣，清除多余的結(jié)構(gòu)膠，對水平錨筋應(yīng)注意孔口流淌的復(fù)補(bǔ)。

結(jié)束語

綜上所述，土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)過程中，由于每種方法的施工環(huán)境、施工工藝、工程造價和利潤都不相同，所以選擇什么樣的加固方法，應(yīng)針對建筑工程物的具體情況來確定。并且為了保障土木工程混凝土的安全使用，必須加強(qiáng)對土木工程混凝土加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)方法及其應(yīng)用進(jìn)行分析。

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