論述土木工程混凝土建筑加固技術(shù)探析

張道廣

摘? ? 要：隨著土木工程建筑施工要求的越來(lái)越嚴(yán)苛，土木工程中混凝土建筑物在施工過程中，由于設(shè)計(jì)圖紙的變更或施工材料質(zhì)量問題等原因?qū)е禄炷两ㄖ锍霈F(xiàn)使用功能變化或質(zhì)量安全等問題。為了提高土木工程中混凝土建設(shè)的加固施工，本文對(duì)土木建筑中混凝土建筑物實(shí)施加固技術(shù)的施工方法進(jìn)行研究分析，希望能為混凝土加固施工提供有價(jià)值的參考意見。

關(guān)鍵詞：土木工程;混凝土;建筑加固;技術(shù)要點(diǎn)

1? 前言

20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了混凝土的加固技術(shù)，鋼筋混凝土加固包括兩方面的含義：一是對(duì)完好鋼筋混凝土進(jìn)行加固以提高原結(jié)構(gòu)的抗力;二是對(duì)受損鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固使其恢復(fù)或超過原有抗力。采取有效的加固措施可以消除各種安全隱患，有效的防止安全事故的產(chǎn)生，因此，如何選擇有效的加固措施對(duì)混凝土建筑進(jìn)行加固是工程技術(shù)研究人員所要面臨的重大課題。

2? 土木工程應(yīng)用混凝土建筑加固技術(shù)的重要價(jià)值

在房產(chǎn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，我國(guó)的建筑行業(yè)也得到了很大的進(jìn)步。隨著建筑項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量不斷的擴(kuò)大，土地資源也逐漸緊張。為了能夠滿足更多人的居住需要，建筑的樓層也逐漸增加。這些建筑會(huì)隨時(shí)間的流失而出現(xiàn)老化現(xiàn)象，這樣不但會(huì)對(duì)居住人員的財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行影響，并且也會(huì)導(dǎo)致社會(huì)資源的浪費(fèi)。導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)老化的原因大概有兩種，其一是建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬后[1]，在建筑中的一些木質(zhì)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)有腐蝕性微生物、細(xì)菌等，這樣就會(huì)導(dǎo)致木材鏤空，失去承載功能。其二是建筑物被超負(fù)荷的使用，進(jìn)而導(dǎo)致了建筑的功能性和安全性逐漸下降。而在這種老化的情況下極易導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題，在嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。所以，我們?cè)趯?duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，不但要在設(shè)計(jì)階段中做好規(guī)范的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行合理評(píng)估，要對(duì)建筑物的損傷情況進(jìn)行掌握，并且通過有效的加固手段和技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行修復(fù)。通過這種方式，來(lái)讓建筑物達(dá)到一定的安全標(biāo)準(zhǔn)。有很多建筑出現(xiàn)了部分的問題，進(jìn)行必要的修補(bǔ)和加固后仍舊可以使用，這樣可以節(jié)約大量的資金。這些建筑結(jié)構(gòu)只是部分混凝土構(gòu)件達(dá)到了一定的使用年限，或者是在使用過程中出現(xiàn)問題。在這種情況下就不需要整體推到重建，通過局部加固技術(shù)來(lái)延長(zhǎng)整體工程的使用壽命，這樣不但能夠在一定程度上節(jié)省社會(huì)資源，還能夠?qū)φ麄€(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全進(jìn)行保障。以此對(duì)居住人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行保障，在此基礎(chǔ)上促使建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

3? 土木工程混凝土建筑加固技術(shù)類型

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，不論要用哪一種辦法來(lái)加固，都要首先考慮要加固建筑的承受力，出現(xiàn)問題部位是否可以進(jìn)行加固，是不是可以承載新加固的東西，耐久性會(huì)不會(huì)達(dá)標(biāo)之類，要結(jié)合不同加固方法的特性來(lái)單獨(dú)考量，確認(rèn)好可行性后再進(jìn)行加固工作。如果說，要加固的目標(biāo)的損傷已經(jīng)不能夠承受得住新加固的構(gòu)件，這種時(shí)候，僅僅使用增加配筋的方法是不足夠的，還可以用更恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ蔷褪穷A(yù)應(yīng)力加固法[2];在面對(duì)一些不夠堅(jiān)固，硬度不夠的構(gòu)件時(shí)，可以用增加多個(gè)支點(diǎn)的方法或者可以加大它的面積。加大可加固部位橫截面的辦法的特點(diǎn)是：用一種材料加大構(gòu)件的截面面積，提高要加固的建筑的承受力。這種辦法一般適用于梁、樓板、樓柱以及一些很普通普遍的材料上。還有一種在要加固部位外面包裹粘貼型鋼的方法，但這種方法有一定的局限性，它的構(gòu)件受截面尺寸限制或者需要大幅度提升承載力，也要求一定的施工工藝，在加固前施工隊(duì)準(zhǔn)備應(yīng)仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)的施工圖，必須要將結(jié)構(gòu)面上的污漬清理干凈，按照設(shè)計(jì)圖紙所指示，在混凝土粘鋼位置測(cè)放打磨控制線，等到打磨結(jié)束后，在上面完成后補(bǔ)加粘鋼位置線。

4? 土木工程中混凝土建筑加固技術(shù)要點(diǎn)

4.1? 外包鋼加固技術(shù)要點(diǎn)

所謂外包鋼加固法，其主要指的是借助外焊接、環(huán)氧樹脂灌漿及澆水泥的方法將鋼材梁柱周圍的包型鋼進(jìn)行加固。對(duì)提高建筑物的承載力及構(gòu)件的抗壓能力，延伸度有著重要的作用。采用外包鋼加固法不僅能解決建筑物受靜力加固所產(chǎn)生二次受力的問題，還能減少對(duì)建筑外觀的影響。外包鋼加固的基礎(chǔ)材料必須要有穩(wěn)定的性能，高強(qiáng)度粘結(jié)力，方便灌注，抗老化的優(yōu)點(diǎn)。外包鋼加固法主要有兩種方式：干式外包鋼及濕式外包鋼方式，所以在基材的選用上應(yīng)分兩方面進(jìn)行考慮：①低強(qiáng)的鋼材，用以降低結(jié)構(gòu)間的摩擦，增強(qiáng)二次組合結(jié)構(gòu)間的粘著力。②水泥及混凝土，增強(qiáng)基材的收縮性能，提高構(gòu)件部位的粘結(jié)性。根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)結(jié)果表明，采用外包鋼加固法對(duì)構(gòu)件部位的承載力有提升作用，對(duì)建筑裂縫現(xiàn)象能起到延遲及預(yù)防的作用。該方法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。以環(huán)境溫度不超過60℃，相對(duì)濕度不大于70%及無(wú)化學(xué)腐蝕的適用條件為限，否則應(yīng)采取有效防護(hù)措施。

4.2? 粘貼鋼板加固技術(shù)要點(diǎn)

粘貼鋼板加固法是采用樹脂粘結(jié)劑鋼板粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)的受拉面薄弱部位，提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。它被廣泛的應(yīng)用于建筑、工廠、橋梁等土木工程中。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝簡(jiǎn)單、施工時(shí)間短、技術(shù)成熟可靠、費(fèi)用較低、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)、對(duì)生產(chǎn)和生活影響較小、且不影響加固后建筑物的外觀。缺點(diǎn)有：對(duì)環(huán)境溫度要求較高、耐蝕性差，節(jié)點(diǎn)不易處理，適用于處于正常溫度濕度環(huán)境下承受靜力作用的受彎或受拉構(gòu)件的加固。

4.3? 橫截面增加加固技術(shù)要點(diǎn)

通過加大截面的尺寸來(lái)進(jìn)行加固，是一種使用比較廣泛的技術(shù)，其主要是把混凝土澆注到建筑受彎和受到壓力的部分，通過這種方式提升截面的高度和面積，進(jìn)而有效的提升構(gòu)件正截面和斜截面的抗彎能力，并且有效的加強(qiáng)其抗壓力效果。在使用加大截面面積的加固技術(shù)時(shí)，要綜合建筑鋼筋長(zhǎng)度、面積以及承受力的實(shí)際情況進(jìn)行，其一般是使用在構(gòu)件正截面中。比如澆注和建筑受拉區(qū)域相同的混凝土截面，或者是利用對(duì)新舊構(gòu)件共同的作用，這些都能夠?qū)ㄖ氖褂们闆r進(jìn)行改善，進(jìn)而極大的提升建筑混凝土的承載力。這樣的加固技術(shù)在實(shí)施和操作的時(shí)候相對(duì)簡(jiǎn)單，可以使用在建筑的梁、板以及墻等相關(guān)的混凝土結(jié)構(gòu)加固中，但是施工時(shí)使用的時(shí)間比較長(zhǎng)。

4.4? 置換混凝土加固技術(shù)要點(diǎn)

置換混凝土加固法與加大截面方法類似，雖然采用該方法對(duì)建筑物進(jìn)行加固對(duì)凈空不造成妨礙，和加大截面法一樣受困于長(zhǎng)時(shí)間處于濕作業(yè)的施工條件;置換混凝土加固法能彌補(bǔ)混凝土在受壓區(qū)域強(qiáng)度不足的現(xiàn)象，以及增強(qiáng)建筑混凝土構(gòu)件的承重能力。

4.5? 增加支點(diǎn)加固技術(shù)要點(diǎn)

增加支點(diǎn)加固主要是通過增設(shè)支撐點(diǎn)的方式減少結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布情況進(jìn)行改變，并且有效的提升其承載能力。從這個(gè)技術(shù)的施工方式來(lái)看可以將其分成剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種。剛性支點(diǎn)主要是應(yīng)該支撐結(jié)構(gòu)的軸心受壓或者是受拉把荷載直接轉(zhuǎn)移給基礎(chǔ)構(gòu)件，因?yàn)橹С薪Y(jié)構(gòu)軸向變形低于被加固結(jié)構(gòu)的撓曲變形，這對(duì)被加固結(jié)構(gòu)而言，其結(jié)構(gòu)受力情況比較明確，并且能夠有效的將內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化。而彈性支點(diǎn)是經(jīng)過支承結(jié)構(gòu)受彎作用間接的對(duì)荷載進(jìn)行傳遞，因?yàn)橹С薪Y(jié)構(gòu)變形和被加固結(jié)構(gòu)變形高度一致，所以內(nèi)力分析就更加復(fù)雜。和這種彈性支點(diǎn)法相比，剛性支點(diǎn)加固的性能比較好。

5? 結(jié)語(yǔ)

目前針對(duì)不同的混凝土建筑結(jié)構(gòu)可選的加固方法有很多，各類加固方法都有其各自的適用性，同一種加固方法可以運(yùn)用于不同的構(gòu)件類型，同一種構(gòu)件類型也可采用不同的加固方法，應(yīng)全面考慮各種因素，選取最合適的加固補(bǔ)強(qiáng)方法。

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