關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)加固方法及選擇

【摘要】在我國，鋼筋混凝土這種結(jié)構(gòu)材料經(jīng)常在建筑領(lǐng)域使用，但是因?yàn)榍捌诘脑O(shè)計(jì)不當(dāng)、日常使用中的種種問題，致使建筑在年限內(nèi)出現(xiàn)各種老化與破損變形。為了防止經(jīng)濟(jì)上出現(xiàn)不必要的損失，保護(hù)居民的日常生活工作與生命，對(duì)出現(xiàn)問題建筑物加固方案的研究迫在眉睫。目前，加大截面加固法、粘鋼加固法、粘貼碳纖維加固法、置換混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等都是較為常見的結(jié)構(gòu)加固方法。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);構(gòu)件加固;鋼筋混凝土

1、引言

因?yàn)樵诔Ｄ甑膽?yīng)用進(jìn)程中，受到各地不同的自然條件和氣候和不同的應(yīng)用場景影響，建筑物的整體外觀可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化和破損，建筑物整體的結(jié)構(gòu)也會(huì)有不同程度的老化。比較常見的例子有，建筑物的外觀常年缺少維護(hù)，受風(fēng)化影響導(dǎo)致外觀表層有缺損。更有甚者，樓板會(huì)出現(xiàn)裂縫，鋼筋從中露出等嚴(yán)重現(xiàn)象。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)建筑物的安全性能更加重視。對(duì)建筑物的功能是否符合要求和期待有了更高的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行現(xiàn)存建筑物的安全性能的提示和豐富使用功能的改造的市場需求將會(huì)越來越大。建筑物改造工程未來將呈現(xiàn)更加多元化的發(fā)展，對(duì)工程相關(guān)的工作人員提出了從工程的設(shè)計(jì)，施工到最后驗(yàn)收環(huán)節(jié)有更高的要求來滿足市場的發(fā)展需要。堅(jiān)持認(rèn)真負(fù)責(zé)工作態(tài)度和高水平高質(zhì)量高要求的職業(yè)素養(yǎng)。根據(jù)施工目標(biāo)的不同，更加專業(yè)科學(xué)的選擇合適施工方案并編制出來。

2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固規(guī)劃的時(shí)候，需要相關(guān)施工人員有豐富的專業(yè)知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)以及當(dāng)?shù)貧夂虻膶?shí)際情況進(jìn)行合理編制加固措施，然后選擇經(jīng)濟(jì)性最高，對(duì)受損建筑最為實(shí)用的方法實(shí)施。設(shè)計(jì)的過程中要嚴(yán)格按照整體性原則，合理性原則，可靠性原則，節(jié)約性原則這四大原則。目前我國最為常見的一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法主要如下。

2.1加大截面加固法

這種方法其實(shí)就是加大混凝土結(jié)構(gòu)的受力面積，一般適用于建筑物的梁板柱墻等普通構(gòu)件等。此方法簡便易于實(shí)施，已經(jīng)有成熟的經(jīng)驗(yàn)，后期對(duì)結(jié)構(gòu)的維護(hù)成本也會(huì)比較低。但是現(xiàn)場施工時(shí)會(huì)有比較大量的濕作業(yè)，耗時(shí)較長，會(huì)對(duì)日常生活和工作形成一些不便，且由于改變了建筑結(jié)構(gòu)本身的體積，也可能會(huì)對(duì)建筑的美觀產(chǎn)生影響。

2.2粘鋼加固法

粘鋼加固法使用時(shí)間較早，始于二十世紀(jì)六十年代，不僅在建筑工程領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，在一些公路和橋梁的維修工作中也經(jīng)常見到它的身影。它是在構(gòu)件比較薄弱的部分或者需要維修的部分的表面粘貼鋼板，和原本的建筑構(gòu)件搭配起來。這種方法效果較為顯著，在增加了原本構(gòu)件的強(qiáng)度的同時(shí)，還減小了建筑日后繼續(xù)產(chǎn)生裂縫的幾率。在施工上幾乎沒有濕作業(yè)，容易操作，完成后對(duì)原本建筑結(jié)構(gòu)的重量，外觀以及凈空產(chǎn)生的影響不明顯，而且施工作業(yè)時(shí)不需要很大的場地，不會(huì)對(duì)人們的日常生活和工作產(chǎn)生阻礙。但這種方法十分考驗(yàn)?zāi)z粘劑的質(zhì)量和施工人員的專業(yè)水平。通常用于受損結(jié)構(gòu)處于周圍濕度比較正常且只受靜力作用的環(huán)境中。

2.3粘結(jié)外包型鋼加固法

外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在需要修補(bǔ)的構(gòu)件的外邊， 外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法， 即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體， 加固后的構(gòu)件， 由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高， 因此原結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度有很顯著的提升。該法工作量小，效果明顯，但對(duì)鋼材的需求量較大，從而使施工成本增加， 且不適用于沒有防護(hù)設(shè)施的溫度高于六十?dāng)z氏度的高溫高濕環(huán)境;適用于不允許明顯增加原本結(jié)構(gòu)的截面面積， 但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

2.4粘貼碳纖維加固法

除了上述的一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法以外，目前較為常見的另一種加固方法就是粘貼碳纖維復(fù)合材料法。這種方法一般是在損壞嚴(yán)重的建筑結(jié)構(gòu)上用粘結(jié)劑沿裂縫將高強(qiáng)度的碳纖維材料粘貼上，使粘貼上的材料和原本建筑結(jié)構(gòu)成為一體，進(jìn)而提高建筑物的安全性能。這種材料適用范圍極廣，可以在各種類型的和形狀的建筑物派上用場。而且，粘貼碳纖維材料的方法對(duì)于建筑物的整體影響甚微，所以后期的維護(hù)成本也比較低。但是因?yàn)檫@種碳纖維材料的特質(zhì)，這種材料本身防火能力以及耐高溫能力較差，需要專門進(jìn)行防火處理。

3、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)

在施工過程中噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法也是經(jīng)常運(yùn)用的方法之一，首先將混凝土拌和料加以水（也可加入混凝土濕料），然后放入混凝土噴射機(jī)中，并將其以超高的噴射速度施加到混凝土結(jié)構(gòu)上，最后使其迅速固化成型。振搗這一步驟在噴射混凝土中是不需要的，高速噴射下的混凝土和骨料在不斷沖擊下達(dá)成了密實(shí)化，操作簡便、節(jié)省時(shí)間，噴射凝固層和原結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)力很強(qiáng)，所以它的優(yōu)勢通常在大范圍加固工程中體現(xiàn)出來;其缺點(diǎn)是需要專業(yè)設(shè)備，對(duì)混凝土的配比設(shè)計(jì)有比較高的要求。在病弱混凝土的局部或全部更換時(shí)經(jīng)常用到這種方法：比如在梁、板等結(jié)構(gòu)的下面補(bǔ)充混凝土;填補(bǔ)混凝土和磚石結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙及混凝土墻的麻面。

4、預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法，是指在原有建筑結(jié)構(gòu)上增添新的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件分擔(dān)原構(gòu)件承擔(dān)的壓力從而使建筑的承載能力得到提升。目前使用較多的主要是體外預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力法加固效果好，能將結(jié)構(gòu)整體承載力較為明顯的提升。但施工后往往會(huì)對(duì)原建筑的美觀性會(huì)打一些折扣;這種方法通常在加固重型結(jié)構(gòu)以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件時(shí)比較常用。但在混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)時(shí)就不應(yīng)該使用了，而且后期對(duì)鋼筋的防腐工作也要重視。

結(jié)語：

隨著科技發(fā)展的日新月異，建筑工程的加固技術(shù)將一直迭代更新，加固的措施也會(huì)朝向更加科學(xué)的方向發(fā)展。對(duì)各種加固方案要充分了解其優(yōu)勢與弊端，根據(jù)具體加固需求，制定出觀賞性高，經(jīng)濟(jì)性高并且實(shí)用的施工方案，考慮到方案的切實(shí)性，確?？梢皂樌瓿杉庸坦こ獭５菍?duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，最關(guān)鍵的還是重視預(yù)防，做好建筑物的前期設(shè)計(jì)工作和施工，將后期控制作為輔助手段，這樣才能保障建筑結(jié)構(gòu)的高安全性，從而使經(jīng)濟(jì)性更好，使用年限更長。

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作者簡介：

劉勇（1982-），男，漢族，湖南湘潭人，本科，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。