鋼筋混凝土加固在建筑工程中的應(yīng)用

曾慶俊

廈門善林園建設(shè)有限公司

1 引言

世界各國(guó)大部分的建筑結(jié)構(gòu)的主要形式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)一些房屋建筑出現(xiàn)了不同程度的老化和損壞現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的存在極大地影響了房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，并影響了人們的日常生活。同時(shí)，在建筑物和建筑物的需求日益增加的情況下，建筑物的建造不僅必須做好初步設(shè)計(jì)，而且還必須評(píng)估結(jié)構(gòu)破壞的程度和工作過程中的破壞程度。根據(jù)實(shí)際情況采取適當(dāng)措施，以改善建筑結(jié)構(gòu)的性能并確保建筑結(jié)構(gòu)的安全使用。在新的歷史時(shí)期，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建筑的主要結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在使用過程中具有可塑性，耐火性和耐用性的特征，但是在洗禮的時(shí)候傾向于破裂。為此，在住宅項(xiàng)目的建設(shè)中，必須結(jié)合相關(guān)人員的實(shí)際情況，以加強(qiáng)鋼筋混凝土加固技術(shù)的應(yīng)用分析。

2 鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)加固概述

2.1 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加固

2.1.1 加固原因

自1949 年以來，新中國(guó)成立已有60 多年的歷史。許多道路，橋梁和房屋正在老化，需要修理和加固。另外，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新階段，道路和橋梁增加了交通，導(dǎo)致疲勞和擁堵，一些房屋的建造和上部結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)本身負(fù)擔(dān)沉重，迫切需要重建和加固。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響因素很多，主要有以下四種（見表1）。

從上面可以看出，結(jié)構(gòu)加固和維護(hù)的時(shí)代將會(huì)到來?，F(xiàn)代建筑的要求最初體現(xiàn)在以下方面：為了抵御自然災(zāi)害的侵蝕，有必要應(yīng)對(duì)對(duì)新建筑，混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性和壽命的不斷增長(zhǎng)的需求?？梢钥闯觯袊?guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造不僅是大規(guī)模的，而且還有漫長(zhǎng)的路要走。

2.1.2 加固混凝土結(jié)構(gòu)受力特征

鋼筋結(jié)構(gòu)的拉伸特性與未鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拉伸特性不同。因此，用于這種構(gòu)造的常規(guī)設(shè)計(jì)概念不再適用。在許可和轉(zhuǎn)換過程中，我們面臨和需要解決的問題主要分為以下四個(gè)方面。

（1）結(jié)構(gòu)的二級(jí)應(yīng)力。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)是次級(jí)應(yīng)力，原始結(jié)構(gòu)本身承受應(yīng)力。如果鋼筋本身有載荷，則當(dāng)承載能力超出所需鋼筋結(jié)構(gòu)范圍時(shí)，橫截面應(yīng)力和應(yīng)變值通常會(huì)更高。

（2）新表面與交界處舊表面之間的滯后現(xiàn)象。在加固后，先前的載荷不會(huì)通過新添加的零件傳遞。只有在添加新負(fù)載后，新添加的部件才會(huì)開始承受力。

2.2 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加固方法

有兩種加固結(jié)構(gòu)的方法：直接加固方法和間接加固方法。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮各種因素。例如，針對(duì)鋼筋的使用要求，設(shè)計(jì)條件和成本，選擇合適的鋼筋方法和相應(yīng)的輔助技術(shù)。

2.2.1 直接加固法

（1）加大截面加固法。通過擴(kuò)大混凝土構(gòu)件的一部分并放置鋼筋，可以采用常規(guī)的加固方法來改善構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性并滿足正常的工作條件。該方法具有成熟的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，廣泛的應(yīng)用范圍，簡(jiǎn)單的施工過程和成熟的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，是混凝土結(jié)構(gòu)和一般建筑物加固的常用方法。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是范圍受到限制。缺點(diǎn)是施工現(xiàn)場(chǎng)的濕工作量大，澆鑄后的維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)。另外，在加固之后，部件的橫截面尺寸顯著增加，這影響了內(nèi)部和美觀。

表1 混凝土結(jié)構(gòu)加固范圍

（2）置換混凝土加固法。一種在新混凝土中的混凝土構(gòu)件上切割舊混凝土的方法。用新混凝土更換暴露在風(fēng)，火，霜，損壞和腐蝕中的受損混凝土零件。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，加固后的橫截面擴(kuò)大不明顯，對(duì)建筑物空間的影響也不大，但是在濕法施工中也存在工作時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。該方法適用于缺陷較大的部位和壓力區(qū)內(nèi)混凝土強(qiáng)度較低的部位。

2.2.2 間接加固法

（1）預(yù)應(yīng)力加固法。在加固方法中，使用偏置電壓沿相反方向施加負(fù)載（例如，支柱，連桿和絞線）。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，可以降低增強(qiáng)構(gòu)件的應(yīng)力水平，增強(qiáng)效果好，可以提高構(gòu)件的剛度，提高抗裂性能，并且可以提高結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。它對(duì)生產(chǎn)和壽命影響不大，不占空間，但容易損壞結(jié)構(gòu)。它主要用于加固梁，天花板和屋頂元素以及加固重型組件。此方法不適用于強(qiáng)度低于cls的混凝土鋼筋或具有嚴(yán)重收縮和蠕變的混凝土，如果環(huán)境溫度高于600℃，則應(yīng)采取保護(hù)措施。

（2）增加支承加固法。也稱為功率傳輸路徑的增益方法。這是指通過添加樞軸點(diǎn)（柱或支架）來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力系統(tǒng)的方法。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，在將支點(diǎn)加到支架上后，可以大大增加承載能力和板跨度，減少了支架和板的彎曲變形，切割設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，作用力可靠。缺點(diǎn)是，在給定的情況下，很容易破壞建筑物的原始外觀和功能，占用空間或改變橫梁，面板，精細(xì)框架等的布置和結(jié)構(gòu)。

3 閩南古鎮(zhèn)鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)加固中常見問題

閩南古鎮(zhèn)位于廈門湖里貿(mào)易區(qū)，翔鷺騰龍集團(tuán)擁有十年精湛的布局，閩南懷舊風(fēng)格，500,000m2，旅游，時(shí)尚購物，商業(yè)娛樂聚集于此，濃厚的傳統(tǒng)文化，區(qū)位設(shè)計(jì)，包括更加浪漫的氛圍，利用國(guó)際展覽館和世界文明的形態(tài)形成的高質(zhì)量商業(yè)環(huán)境，再結(jié)合翔鷺國(guó)際大酒店，新市鎮(zhèn)和東方房屋，打造出“大翔鷺經(jīng)濟(jì)”。該縣與臺(tái)北信義規(guī)劃區(qū)一起最準(zhǔn)確到達(dá)華南地區(qū)的業(yè)務(wù)核心。

3.1 混凝土的蜂窩、孔洞、露筋問題

造成這種缺陷的主要原因如下：混凝土鑄件無分層現(xiàn)象，材料太大，影響半徑減小，超過了振動(dòng)器，振動(dòng)或振動(dòng)。模板之間的間隙不窄，模板的質(zhì)量不好，表面粗糙度大，間隙太大，混凝土的攪拌時(shí)間短。鋼筋塊，混凝土塊或超大塊會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)位移。如果混凝土鋼筋太窄，則振動(dòng)位移大的鋼棒的影響大，混凝土結(jié)構(gòu)不好，不能按照施工方法進(jìn)行，會(huì)使質(zhì)量下降。具體過程中列出了二樓的居民區(qū)。 由于設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)，工人無法正常工作。過度切割后，混凝土表面堅(jiān)固。 蜂窩的深度為5mm～30mm，面積大于0.1m2。大于0.02m2的孔被主鋼柱2 部分暴露，深度大于50mm且較厚（見圖1）。

圖1 混凝土的蜂窩、孔洞

3.2 混凝土強(qiáng)度不足，造成偏低因素

原材料不符合要求，例如水泥，抗沖擊性和水分會(huì)影響濕團(tuán)聚（圖2），碾磨過多的沉積物污染物，控制混凝土的配合比，如重砂，水，水泥重，攪拌時(shí)間不足。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，水灰分明顯低于混凝土強(qiáng)度，水灰分含量提高了0.1%，混凝土強(qiáng)度降低了20%至20%。混凝土砌塊無法進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，有時(shí)很難評(píng)估其真實(shí)性和可靠性，作為砌塊的老化壓力測(cè)試。在混凝土最終凝固之后，既不能節(jié)約水也不能維護(hù)。

圖2 混凝土受潮

3.3 混凝土的泌水和離析

如果混凝土的內(nèi)聚力和保水性差，則材料組合物的均勻性和穩(wěn)定性之間的平衡將被破壞，并且混凝土?xí)蜃陨淼闹亓推渌N族隔離而分開。用于混合沉淀的地表水。通常，排氣隔離的開始不可避免地導(dǎo)致分層，并且泵堵塞的可能性增加。

產(chǎn)生的原因和對(duì)策具體分泌水和隔離（見表2）。項(xiàng)目中允許少量的出水，但也防止混凝土裂縫。

4 閩南古鎮(zhèn)鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)加固問題對(duì)策

4.1 蜂窩、孔洞、具體問題的處理方法

在澆筑混凝土之前，應(yīng)仔細(xì)測(cè)試混凝土，包括滿足要求的模板剛度，清潔裂縫和保持水的潤(rùn)濕程度。適用于混凝土攪拌時(shí)間一般是1min～2min，根據(jù)具體的方式對(duì)3m高以上，應(yīng)該使用字符串管或槽，混凝土灌澆混凝土分層；混凝土成型后，每個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)通常是大約20～30年代，混凝土不再是明顯的下沉，沒有泡沫，泥漿在水平狀態(tài)。如坑、后第一次以清水洗凈即可，按1：2或1：2.5 水泥砂漿抹平。如蜂窩、大面積應(yīng)該割斷石頭，水沖洗干凈，用細(xì)石混凝土加固。洞，根據(jù)情況，有時(shí)應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷。根據(jù)測(cè)試結(jié)果的評(píng)估，可以在對(duì)相應(yīng)人員進(jìn)行研究并確定加固方案后進(jìn)行處理。

4.2 混凝土強(qiáng)度不足，導(dǎo)致較低的處理方法

確定單個(gè)組件的強(qiáng)度，加強(qiáng)計(jì)劃可以處理：

（1）確定混凝土的實(shí)際強(qiáng)度：當(dāng)塊試驗(yàn)結(jié)果不合格，估計(jì)實(shí)際的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)要求，可以使用不損壞檢驗(yàn)方法，或鉆探取樣方法確定混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，作為事故處理的基礎(chǔ)。

（2）使用混凝土后期強(qiáng)度：混凝土的強(qiáng)度隨著年齡的增加，增加三個(gè)月的強(qiáng)度在干燥環(huán)境中可達(dá)28 d 1.2倍左右，一年可以達(dá)到1.35 到1.75 倍。如果混凝土的實(shí)際強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)要求，裝載時(shí)間和結(jié)構(gòu)后，可以用來加強(qiáng)維護(hù)和使用原理的混凝土后加工強(qiáng)度的力量是不夠的。

（3）減少結(jié)構(gòu)負(fù)載：由于混凝土結(jié)構(gòu)承載力下降明顯，強(qiáng)度不足和不便加強(qiáng)加固處理方法，通常采用的方法減少結(jié)構(gòu)負(fù)載處理。高亮度，例如，保溫材料代替石灰爐渣、礦渣水泥，降低建筑物自重，如減少建筑物的總高度。

表2 混凝土的泌水和離析

4.3 柱縱向鋼筋偏差問題的處理方法

如果地面上錯(cuò)誤的肋骨根據(jù)1：6的傾斜度稍微彎曲并向后傾斜，并且輪胎的使用增加了對(duì)彎曲部分上限和下限的限制，則應(yīng)謹(jǐn)慎使用此方法。使用較大的偏置鋼條以及相同尺寸的復(fù)位肋和偏置肋以確保可靠的連接更加安全。

對(duì)于各種區(qū)段出現(xiàn)偏位，通過植筋，加大箍筋密度和箍筋直徑是切實(shí)可行的。而最根本的還是在施工過程中，加強(qiáng)管控，盡最大可能減少失誤。

4.4 收縮引起的混凝土裂縫處理

水泥水化的收縮是混凝土硬化過程與水反應(yīng)生成新的化學(xué)物質(zhì)，使其收縮。收縮的混凝土本身的大不和水灰比、細(xì)摻合料的活性、水泥細(xì)度和其他因素。用水量較大，水灰比越高，混凝土的收縮越大，水泥細(xì)度，混凝土的收縮越大，收縮和發(fā)生時(shí)間越長(zhǎng)越大，水泥的選擇，同時(shí)也考慮到特征和氣候環(huán)境和施工條件的影響的理性選擇，特別是滲透率、快硬要求，滿足大體積混凝土厚的要求；大骨料，并盡可能多用總可以減少干燥收縮，與此同時(shí)，我們將嚴(yán)格控制總泥沙含量的厚度。選擇最好的總厚度分級(jí)，嚴(yán)格的水灰比，提高混凝土的密實(shí)度，減少收縮和蠕變。

5 結(jié)論

對(duì)于一般的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在忽略梁和柱的軸向和剪切變形的情況下，可以得出以下結(jié)論：當(dāng)梁與柱的剛度之比K在0.7～1.3 的范圍內(nèi)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)為內(nèi)力的分配沒有很大的不同，相對(duì)平衡并且相對(duì)經(jīng)濟(jì)。為了確定框架結(jié)構(gòu)的梁柱橫截面尺寸，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

從梁與柱的純剛度比來看，梁與柱剛純度比在0.7～1.1 之間，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)，滿足了剛度比K 從桿到柱的范圍內(nèi)的內(nèi)力分布。0.7～1.3。光束高度約為跨度的1/12的平衡理論范圍。