混凝土構(gòu)件加固技術(shù)及發(fā)展探尋

摘 要：在建筑工程多年使用中，很多混凝土構(gòu)建都會(huì)出現(xiàn)老化、腐蝕、裂縫、坍塌等問題，為了能夠保障建筑工程的安全性，需要做好混凝土構(gòu)建加固技術(shù)的研究與應(yīng)用?；诖?，本文首先提出混凝土構(gòu)件加固技術(shù)，并以框架梁、框架柱為例分析各類加固技術(shù)選擇，最后對(duì)混凝土構(gòu)件加固技術(shù)發(fā)展進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：混凝土構(gòu)件；加固技術(shù)；選擇；發(fā)展

1 混凝土構(gòu)件加固技術(shù)

1.1增加截面加固法

該方法是通過增加構(gòu)件截面積方法來提升混凝土構(gòu)件的承載性能、剛度，修復(fù)損傷表面，提升構(gòu)件耐久度，改善使用性能。同時(shí)，該工藝在具體施工中比較便捷，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并在長(zhǎng)期應(yīng)用中積累了較為完善的施工經(jīng)驗(yàn)，適用于大多數(shù)混凝土構(gòu)件加固工程。但是增加截面會(huì)在一定程度下，降低建筑內(nèi)部使用空間，增加建筑結(jié)構(gòu)自重。此外，還有濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境影響大等劣勢(shì)。實(shí)施中必須要注意原有構(gòu)件和新加部分的結(jié)合性。通常該項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用在墻、梁、柱、板等混凝土構(gòu)件。

1.2外包鋼加固

外包鋼加固方案主要是在混凝土構(gòu)件表面四周采用環(huán)氧樹脂、乳膠水泥等方法，在混凝土構(gòu)件損害部位覆蓋鋼板，從而提升混凝土構(gòu)件物理性能。該方法能夠提升混凝土構(gòu)件抗彎、抗壓性能，特別是應(yīng)用輕型鋼材料時(shí)，基本上不會(huì)增加構(gòu)件截面尺寸，同時(shí)還會(huì)提升構(gòu)件承載性、剛性、延性，具有施工量少、受力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。但由于這種混凝土構(gòu)件加固技術(shù)需要使用鋼材，會(huì)提升加固成本。

1.3粘鋼加固法

粘鋼加固法主要是利用粘結(jié)劑將鋼板粘結(jié)在混凝土構(gòu)件損害表面上，從而提升構(gòu)件的承載力、抗變形力。相比其他的加固方案，該方法具有施工便捷、靈活、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)。但也會(huì)增加混凝土構(gòu)件自重，還會(huì)有節(jié)點(diǎn)位置難以處理，施工工藝要求高等問題，再加上鋼板暴露在自然環(huán)境影響中可能遭到氧化腐蝕，降低加固性能。

1.4體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)是對(duì)加固構(gòu)件外側(cè)鋼拉桿、撐桿施加預(yù)應(yīng)力，在和混凝土共同作用的條件下，形成復(fù)合型構(gòu)件，從而提升構(gòu)件整體的荷載性能。預(yù)應(yīng)力加固方案可以改善構(gòu)件內(nèi)力，在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)建承載性能同時(shí)，還能夠強(qiáng)化截面剛度，降低混凝土構(gòu)件裂縫寬度、撓度，抗裂性能得以提升。但該項(xiàng)技術(shù)對(duì)施工工藝要求高，特別是預(yù)應(yīng)力拉桿、壓桿和加固構(gòu)件銜接環(huán)節(jié)十分繁雜，同時(shí)還要特別注意施工中的側(cè)向穩(wěn)定性問題，否則會(huì)增加構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力。

2 加固方案選擇——以框架梁、柱為例

2.1框架梁加固

對(duì)于框架梁加固來說，筆者建議采用碳纖維加固法和粘鋼加固法，這是由于這兩項(xiàng)技術(shù)施工更加簡(jiǎn)單、占用空間小、施工成本低、加固效果好，適應(yīng)性好好于預(yù)應(yīng)力、加大截面方法。而粘鋼加固和碳纖維加固法相比，二者使用效能大致相同，材料價(jià)格也相差無幾，但碳纖維布的自重更小，幾乎不會(huì)增加框架梁的重量。碳纖維布強(qiáng)度非常高，固化后的碳纖維要比鋼材強(qiáng)度更高；碳纖維布施工更加便捷，每個(gè)作業(yè)面只投入2-3人即可；施工工期短，碳纖維布施工簡(jiǎn)單，熟練操作人員每天即可完成200㎡的工作量。但是碳纖維布加固技術(shù)固化后彎矩性能不如鋼材。綜合考慮來說，二者都非常適宜框架梁加固，其中，碳纖維加固方法更優(yōu)。

2.2框架柱加固

框架加固方法主要有干式加固和濕式加固兩種方法，兩種方法都是外包鋼加固方案，在混凝土柱四周包型鋼加固，這樣不僅不會(huì)增加截面尺寸，還可以提升混凝土柱結(jié)構(gòu)承載力。其中，干式加固方法是將角鋼外包到需要加固的混凝土構(gòu)件四周，角鋼和混凝土間不連接，由于二者之間沒有形成一個(gè)整體，所以無法更好的傳遞剪力。濕式加固法是次阿英乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等加固材料，將角鋼粘結(jié)在柱子上，也可以讓角鋼和混凝土間保留一定間距，中間采用混凝土澆筑，從而實(shí)現(xiàn)混凝土與角鋼間的結(jié)合。二種加固方法對(duì)比，干式加固法的施工工藝更加簡(jiǎn)單，加固成本低，施工周期短，但是承載性能不如濕式加固法。在選擇加固方案過程中，需要結(jié)合混凝土構(gòu)件加固要求和實(shí)際情況決策，科學(xué)選擇加固方案。

某商務(wù)工程由于功能改變，原設(shè)計(jì)的一層柱子采用干式加固方案，將L100*6角鋼包裹混凝土柱四周，并用鋼條連接，從而滿足框架柱的加固要求；再如某機(jī)電工程學(xué)校4、5層柱子，內(nèi)部鋼筋銹蝕嚴(yán)重，混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)了很多裂縫，此時(shí)可以選擇濕式加固方案，使用石英砂配置高標(biāo)號(hào)水泥砂漿對(duì)局部柱角進(jìn)行加固處理，使用環(huán)氧砂漿將L80*6角鋼粘結(jié)在框架柱四周，從而達(dá)到混凝土構(gòu)件物理性能強(qiáng)化效果。

3 混凝土構(gòu)件加固技術(shù)發(fā)展分析

（1）過去混凝土構(gòu)件加固多數(shù)都是采用直接加固方案，但是每種加固技術(shù)在實(shí)際使用中都存在著不足和限制，如成本高、自重大等。隨著混凝土構(gòu)件加固技術(shù)不斷發(fā)展，會(huì)有更多的高性能材料出現(xiàn)，這也是工程加固領(lǐng)域必然的發(fā)展方向。

（2）碳纖維等材料的出現(xiàn)推動(dòng)了建筑加固領(lǐng)域朝向更高的方向發(fā)展，從外貼加固、預(yù)應(yīng)力加固逐漸朝向內(nèi)嵌式加固、內(nèi)嵌式預(yù)應(yīng)力加固，加固技術(shù)的缺點(diǎn)會(huì)不斷完善。

（3）建筑加固理論會(huì)進(jìn)一步深化，當(dāng)今多種混凝土構(gòu)件加固方法都存在著一定弊端，所以內(nèi)嵌預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲加固技術(shù)會(huì)逐漸呈現(xiàn)在人們面前，但該項(xiàng)技術(shù)還處于初期發(fā)展階段，存在著鋼絲銹蝕等問題，所以還需要進(jìn)一步加強(qiáng)理論研究。

（4）復(fù)合材料成為了建筑加固領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢(shì)，也就是結(jié)合兩種或兩種以上的加固優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮不同加固技術(shù)的應(yīng)用效益。如內(nèi)嵌預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲加固就同時(shí)應(yīng)用了內(nèi)嵌加固技術(shù)避免了外貼問題，同時(shí)利用高性能材料良好的力學(xué)特征保證了混凝土構(gòu)件抗裂性等等。

結(jié)束語

綜上所述，為了能夠全面提升混凝土構(gòu)件加固質(zhì)量，本文對(duì)多種加固技術(shù)進(jìn)行分析和對(duì)比，需要針對(duì)不同混凝土構(gòu)件部位、損害情況科學(xué)選擇加固技術(shù)。此外，由于當(dāng)今常見的混凝土構(gòu)件加固技術(shù)都存在一定弊端，未來混凝土構(gòu)件加固技術(shù)會(huì)更加完善，這就要求相關(guān)人員和企業(yè)進(jìn)一步加強(qiáng)研究工作。

參考文獻(xiàn)

[1]錢波.CFRP嵌入式加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)研究及在基坑工程中的應(yīng)用探索[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]曲哲，張令心.日本鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].地震工程與工程振動(dòng)，2013（4）：61-74.

[3]丁亞紅，張美香.混凝土構(gòu)件加固技術(shù)發(fā)展概述[J].工業(yè)建筑，2012，42（2）：139-143.

[4]張更龍.對(duì)土木工程中混凝土構(gòu)件加固施工技術(shù)的探討[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012（7）：32-33.

作者簡(jiǎn)介：

潘賽（1989-），男，山東省青島市人，民 族：漢，職稱：中級(jí)工程師，學(xué)歷：碩士研究生。研究方向：工業(yè)化建筑，工業(yè)化建筑部品和構(gòu)配件.