探析結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的混凝土加固措施

郜鋒 周坤

中國核電工程有限公司鄭州分公司 河南鄭州 450000

在社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，人們對建筑工程項目的施工要求提升，對建筑施工安全性、穩(wěn)定性提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)是影響建筑施工的重要關(guān)鍵，良好的房屋結(jié)構(gòu)能夠確保工程施工成效，減少外界不利因素對建筑的侵害。

1 結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的混凝土加固措施

1.1 外貼型鋼加固法

外貼型鋼加固法有著施工快捷，工程作業(yè)面小、穩(wěn)定可靠、對建筑外觀破壞小和凈空影響小等諸多優(yōu)點，在屋架、混凝土柱、梁、大跨度結(jié)構(gòu)和大型結(jié)構(gòu)的加固中得到廣泛應(yīng)用。此種加固方法分為兩種，一種是濕式，而另一種就是干式。在濕環(huán)境下施工時，使用這種加固方法抵抗受力彎曲是非常有效的。外貼型鋼濕式加固法指采用乳膠水泥液態(tài)物質(zhì)，把需要加固的構(gòu)件與鋼材粘連成一體，使原有結(jié)構(gòu)與鋼材間形成一個共同的受力整體，實現(xiàn)整體加固的目的，這種方法加固效果好且應(yīng)用范圍很廣，但施工過程中涉及內(nèi)容較多，施工工序較繁瑣，所以施工較復(fù)雜。采用干式加固時，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件與鋼材間存在縫隙時，采用水泥砂漿把縫隙填充滿，這樣原有結(jié)構(gòu)與加固鋼材間不能形成共同作用的整體，而是各自獨自受力，這樣加固效果就被削弱了，但施工過程簡單。

1.2 預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法是通過利用外部的力量或者是型鋼撐桿來加固結(jié)構(gòu)或者整體，這種方式的主要特點是采用了預(yù)應(yīng)力手段，并且改善了以前的結(jié)構(gòu)，從而降低了原來結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，這樣就可以消除應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象，從而后加的部分可以和原來的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的工作，明顯提升該結(jié)構(gòu)的承載能力。這種加固的方法體現(xiàn)了加固、卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力等三種功效。

1.3 粘結(jié)外包型結(jié)構(gòu)加固法

粘結(jié)外包型結(jié)構(gòu)加固法在工程中使用的時候具體表現(xiàn)為將型鋼、鋼板包在被加固建筑構(gòu)件的外部，常用的外包加固方式是濕式外包方法，通過有效等措施能夠?qū)⒓庸虡?gòu)件和外面的鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而在加固處理之后提升建筑構(gòu)件的承載力和抗拉力。從實際施工操作情況來看，粘結(jié)外包型結(jié)構(gòu)加固法施工操作比較簡單、工程量小、受力性良好，但是這種加固方式對鋼材料的需求較大，且對現(xiàn)場施工條件有著較高的要求。

1.4 鋼筋網(wǎng)砂漿加固法

這種加固方法具有施工工藝簡便、占地面積少、效率高、無需使用大型機(jī)械設(shè)備的優(yōu)點。但為保證鋼筋和砂漿共同工作，一般選用的鋼材直徑為3-6mm，常用于不是受力很大的砼構(gòu)件。小直徑鋼筋的配比緊密性很明顯的低于鋼絲網(wǎng)，導(dǎo)致鋼筋網(wǎng)的使用耐久性會相對較低，此外，還需要對其重量體積增加等方面的問題和缺點進(jìn)行改進(jìn)。

1.5 間接加固法

間接加固法在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用能夠在不影響原有混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，比如在應(yīng)用增加支撐結(jié)構(gòu)方式加固處理的時候能夠增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)性能，促進(jìn)房屋施工的穩(wěn)定、在使用間接加固方式的時候需要施工人員了解之前混凝土結(jié)構(gòu)工程的受力特點、混凝土結(jié)構(gòu)跨度和自身承載力，之后選擇適合的加固方式來提升整個建筑結(jié)構(gòu)的性能。

2 實例分析

某建筑結(jié)構(gòu)采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，建設(shè)于1995年，地上14層，地下3層，建筑高度51．55m，建總筑面積18640．8m，出屋面為機(jī)房層，現(xiàn)根據(jù)甲方需要，將其地下1層-14層由辦公樓改為酒店用房，地下2-3層為設(shè)備用房，且改造后不改變原外立面、總高度和結(jié)構(gòu)體系。

2.1 選擇加固方案遵循的原則

原建筑結(jié)構(gòu)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ10-89的有關(guān)要求，但加固以后，建筑結(jié)構(gòu)體系未改變，此時，結(jié)構(gòu)加固部位要滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002的相關(guān)要求，建筑進(jìn)行加固后，雖然局部結(jié)構(gòu)達(dá)不到02版規(guī)范的要求，在主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)加固的前提下，可不對其進(jìn)行處理；可設(shè)置抗側(cè)力構(gòu)件，通過設(shè)置該部件，使建筑整體的抗側(cè)傾能力提升。

2.2 加固方案

（1）墻的加固。局部剪力墻采用增大截面法加固；新增1道剪力墻，提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)傾能力；超筋的連梁采用兩側(cè)粘貼鋼板的方法加固；邊緣約束構(gòu)件通過增設(shè)暗柱的方法加固。

（2）柱的加固?？v筋配筋不足的柱，采用外粘型鋼法加固；軸壓比超限的柱采用增大截面法加固；抗剪承載力不足的節(jié)點核心區(qū)，采用預(yù)應(yīng)力錨栓進(jìn)行加固。

（3）梁的加固。配筋不足較少的梁，采用體外預(yù)應(yīng)力（如圖1）或粘貼鋼板法加固；配筋不足較多的梁，采用增大截面法及預(yù)應(yīng)力加固。

圖1 體外預(yù)應(yīng)力加固詳圖

（4）板的加固。局部新開洞口邊緣采用增設(shè)鋼筋混凝土梁的方法加固；配筋不足較少的板，采用粘貼鋼板或粘貼碳纖維片材的方法加固；配筋不足較多的板，采用澆筑疊合層的方法加固。

3 結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，可以毫不夸張的說，沒有混凝土結(jié)構(gòu)可能就沒有現(xiàn)代建筑的生機(jī)。眾所周知，中國古代建筑的基本原料是石頭、木料等，但讓我們用石頭和木料去建造五角大樓顯然是不實際的也是不可能實現(xiàn)的。所以，混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑的基石，是現(xiàn)代化大都市得以成形的保證，而加固技術(shù)保證了混凝土結(jié)構(gòu)的安全性，加固技術(shù)的出現(xiàn)防止了混凝土結(jié)構(gòu)因為安全因素而退出歷史舞臺的可能，慶幸它出現(xiàn)的同時我們也要為他的發(fā)展助力。