建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

邸曉輝

摘 要：房屋建筑主要結(jié)構(gòu)形式以混凝土為主，因設(shè)計(jì)缺陷、施工質(zhì)量、使用功能改變、維護(hù)不當(dāng)?shù)雀鞣N原因，導(dǎo)致建筑物承載力不能滿足正常使用要求，因此，如何加固建筑物結(jié)構(gòu)極為關(guān)鍵。本文主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、加固方式及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土結(jié)構(gòu)；加固技術(shù)

1 建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從上世紀(jì)50年代起，我國(guó)逐步實(shí)施混凝土結(jié)構(gòu)加固處理。尤其是近十幾年來，這門技術(shù)發(fā)展非常迅速。目前，我國(guó)已頒布了《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范。這些規(guī)程的制定從大量工程實(shí)踐出發(fā)，對(duì)加固的基本原則、加固的材料和常用的加固方法及要求、施工安全以及工程驗(yàn)收等環(huán)節(jié)作了明確的規(guī)定。這對(duì)促進(jìn)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用。但是一直以來，人們已習(xí)慣于原有的加固經(jīng)驗(yàn)，在混凝土結(jié)構(gòu)加固實(shí)踐中往往就事論事，缺乏深層次的理論研究與探索分析，以致加固水平提高不快。為此，必須根據(jù)加固工程本身的特點(diǎn)，加固設(shè)計(jì)要做到技術(shù)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡(jiǎn)便、并滿足使用要求。加固設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保留和利用原有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，避免不必要的拆除和更換，保留部分要保證其安全性和耐久性。還應(yīng)考慮綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從設(shè)計(jì)和施工組織上采取有效措施，盡量縮短施工工期，減少停產(chǎn)、停工，盡可能不影響或少影響建筑物的正常使用。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件加固除滿足承載力要求外，還要有足夠的抗震能力，不應(yīng)存在因局部加固或剛度突變而形成新的對(duì)抗震不利的薄弱層或薄弱部位，同時(shí)也要注意由于結(jié)構(gòu)剛度的增大而導(dǎo)致地震力增大所帶來的影響。結(jié)構(gòu)加固還應(yīng)滿足抗震有關(guān)要求和提高結(jié)構(gòu)的延性和整體性。加固設(shè)計(jì)除必須對(duì)結(jié)構(gòu)的分析和承載力的校核和計(jì)算外，還要求構(gòu)造合理、連接可靠、施工簡(jiǎn)單方便。加固設(shè)計(jì)在可能的條件下考慮建筑美觀，結(jié)合立面造型和室內(nèi)裝修，進(jìn)行必要的建筑藝術(shù)處理，盡量避免遺留加固的痕跡。

2 建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固方式

1、增大截面法

該方法在砼結(jié)構(gòu)加固中最為常用，具體做法就是：在建筑物的構(gòu)件外部外包砼，并增加該構(gòu)件的截面面積與配筋數(shù)量，以提升構(gòu)件的承載力的結(jié)構(gòu)加固方法。在建筑工程中應(yīng)用這一砼結(jié)構(gòu)加固方法具有施工工藝簡(jiǎn)便和適用范圍廣的特點(diǎn)，因而被廣泛用于建筑砼結(jié)構(gòu)中的梁、柱、板、墻等的加固。但應(yīng)用這一方法具有較大的濕作業(yè)量，需要較長(zhǎng)的施工和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。此外，還對(duì)結(jié)構(gòu)外觀和構(gòu)筑物空間也有一定的影響。

2、增加支承點(diǎn)

應(yīng)用這一方法主要是用于減少結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度，以改善結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，從而提升其承載力的結(jié)構(gòu)加固法。主要適用于那些構(gòu)筑物的凈空沒有限制的跨度較大的梁板、網(wǎng)架等的加固，應(yīng)用該方法具有簡(jiǎn)單可靠的優(yōu)點(diǎn)，而缺點(diǎn)就是使用的空間會(huì)受到一定的限制。根據(jù)所增設(shè)支承結(jié)構(gòu)變形的性能，可分為彈性和剛性兩種支點(diǎn)。

3、鋼板粘貼法

應(yīng)用這一方法主要是在砼構(gòu)件表面應(yīng)用特殊的建筑結(jié)構(gòu)粘結(jié)膠與鋼板粘結(jié)，從而一道受力，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)承載性能的加固方法。也就是通過體外配筋提升原有構(gòu)件的配筋量，從而全面提升構(gòu)件在抗拉、抗剪、抗壓、抗折以及剛強(qiáng)度等方面的性能。該方法主要適用于那溫度和濕度正常且承受靜力荷載的構(gòu)件的加固，具有速度快且對(duì)結(jié)構(gòu)沒有影響的優(yōu)點(diǎn)，而缺點(diǎn)就是鋼板的自重大、鋼獨(dú)大，在施工過程中具有一定的難度。

4、砼置換法

該方法主要適用于砼強(qiáng)度等級(jí)較低的砼結(jié)構(gòu)，尤其適用于砼強(qiáng)度等級(jí)在C10之下的砼結(jié)構(gòu)的加固，具有其它方法難以替代的職能，全面解決承重構(gòu)件所處受壓部位砼強(qiáng)度低的問題。其具有的優(yōu)點(diǎn)同增大截面法相似，且加固之后不會(huì)改變構(gòu)筑物的空間，也同樣存在較大的濕作業(yè)量。

5、外包鋼法

所謂外包鋼法，主要是在原有的砼構(gòu)件的四周包裹角鋼，并在角鋼與角鋼之間用扁鋼相連接，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)膠的灌注，從而與原有的結(jié)構(gòu)相粘結(jié)和鍵合，讓后來所加的型鋼同原有的結(jié)構(gòu)一起工作的結(jié)構(gòu)加固方法。該加固方法可分為干式和濕式的兩種方式。其中干式的外包鋼法主要是將型鋼直接外包在原有的構(gòu)件，同原有的構(gòu)件并不會(huì)粘結(jié)，亦或是即使填塞了水泥砂漿，也難以確保結(jié)合面的剪力得到有效的傳遞，難以實(shí)現(xiàn)整體的工作，因而只能單獨(dú)受力；而濕式的外包鋼法主要是應(yīng)用具有良好粘結(jié)性能和高強(qiáng)度的建筑結(jié)構(gòu)膠，將砼構(gòu)件與鋼板粘結(jié)在一起，以便形成牢固而又復(fù)合的整體型構(gòu)件，從而確保應(yīng)力傳遞的有效性，讓構(gòu)件能夠聯(lián)合工作，最終達(dá)到改善或提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與承載能力的目的。具有受力可靠、作業(yè)量小、施工方便，缺點(diǎn)就是成本較高，需要耗費(fèi)大量的型鋼。主要適用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面不能顯著增大而且需要大幅度提升其承載能力的砼結(jié)構(gòu)。

3 建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用

1、梁柱加固

加固時(shí)柱從底層開始從下至上全高加固，主筋下部植入基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi)，保證新增豎向結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載能夠順利傳給基礎(chǔ)，并保證剛度的連續(xù)性，柱子縱筋采用焊接。梁柱節(jié)點(diǎn)處，柱加固縱向鋼筋應(yīng)貫穿樓板不截?cái)?，如有梁阻隔時(shí)可從框架梁兩側(cè)繞過，然后采用一定的坡度收至設(shè)計(jì)位置，在框架梁上下各增加附加鋼筋滿足豎向鋼筋間距要求；不被原柱阻礙的梁加固縱筋采用通長(zhǎng)筋，有柱阻礙則采用植筋技術(shù)植入到原柱混凝土中。

增大截面法加固后結(jié)構(gòu)新、舊兩部分整體工作的關(guān)鍵，主要在于界面能否有效的傳遞和承擔(dān)界面的應(yīng)力（主要是剪力和拉力）。而界面粘結(jié)強(qiáng)度低、離散性大，界面所具有的粘結(jié)抗剪和抗拉力有時(shí)遠(yuǎn)不能滿足受剪和受拉承載力的要求，因此需在梁柱表面設(shè)置一定數(shù)量的銷釘，保證界面粘結(jié)效果。

2、樓面板加固

通常需要改造加固的工程，預(yù)應(yīng)力空心板的混凝土強(qiáng)度降低，預(yù)應(yīng)力筋松弛，撓度變形較大。對(duì)于Ⅲ、Ⅳ級(jí)損傷的預(yù)應(yīng)力空心板，不宜作加固后繼續(xù)承載，故采用自密實(shí)混凝土樓板置換處理；對(duì)于Ⅱ級(jí)損傷空心板，主要考慮底部做疊合板處理和置換兩種方案，由于底部疊合板的扎筋支模難度大，且澆注的時(shí)候需在空心板上鉆澆筑孔，對(duì)原板造成二次損傷，加固質(zhì)量也較難保證，因此決定也采用置換處理。樓面板處理時(shí)新增鋼筋不能與相鄰樓板鋼筋形成通長(zhǎng)筋的，其端部必須按規(guī)范要求植入四周原梁混凝土中，負(fù)彎筋端部也需植入原梁中。在以上加固中，Ⅰ級(jí)損傷的梁、板、柱構(gòu)件均不做結(jié)構(gòu)處理。

3、墻體加固

在加固砌體結(jié)構(gòu)中，鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法具有較突出的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)結(jié)合鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿課題研究成果，用抗裂復(fù)合砂漿替代水泥砂漿。由于復(fù)合砂漿擁有較高的拉強(qiáng)重量比和較高的韌性、延展性及耐久性，比普通水泥砂漿有較大的抗裂能力，因此可以減小涂抹厚度和對(duì)加固鋼筋的更好保護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑工程加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)具體工程情況進(jìn)行分析比較，選擇合適的加固方法，同時(shí)還應(yīng)考慮其是否具有良好的施工性、是否經(jīng)濟(jì)等方面。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(huì)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。

參考文獻(xiàn)

[1]符思勇.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)分析及在實(shí)際工程中應(yīng)用[D].南昌大學(xué) 2013

[2]楊鋼偉. 研究房屋建筑施工中混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家. 2013（19）

[3]王晶.混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固優(yōu)化設(shè)計(jì)及可靠度分析[D].西安建筑科技大學(xué) 2016

[4]何濤，楊長(zhǎng)勤.混凝土結(jié)構(gòu)加固施工方法詳解[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2009（11）

[5]祝成展.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用[J]. 建材發(fā)展導(dǎo)向. 2012（14）endprint