混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及實踐初探

李輝年

【摘? 要】隨著人類科學技術(shù)的進步，以及經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度在國家經(jīng)濟支撐的前提下得到了前所未有的提高。但是，隨著當下國家發(fā)展規(guī)劃對建筑行業(yè)的影響，要求很多建筑要拆除重建，因此也就面臨著建筑的各種結(jié)構(gòu)問題。在一些新的建筑領(lǐng)域，比如高層建筑、節(jié)能省地型建筑、綠色建筑等，就會因為初次實踐導致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。隨著眾多問題浮出水面，我國漸漸對混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)重視起來，但依舊存在加固費用所占比重小以及技術(shù)的不完備問題，這些問題對我國建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)有著不可忽視的影響。本文將對混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及實踐進行研究。

【關(guān)鍵詞】加固現(xiàn)狀;加固原因;加固方法

引言

目前混凝土加固技術(shù)呈現(xiàn)多樣化，加固的性能也呈現(xiàn)多樣性。選擇合理的加固技術(shù)對需要加固的建筑進行加固顯得非常重要。由于目前很多人們認為對房屋進行拆遷重建具有不合理性，拆遷費用昂貴以及拆遷導致人們對新環(huán)境的不適應(yīng)等因素，導致人們對混凝土加固技術(shù)很關(guān)注。這種在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對建筑進行加固改造的技術(shù)，具有很多優(yōu)點。例如：提高了建筑安全性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)得以保存、資金投入少等。

1.混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)現(xiàn)狀分析

混凝土因為材料性質(zhì)的原因?qū)е禄炷两ㄖ勖挥?0～50年，超過這個時間就會出現(xiàn)明顯的安全問題，如出現(xiàn)損傷、裂縫、墻皮老化等問題。進而導致建筑結(jié)構(gòu)性能退化，甚至出現(xiàn)嚴重的安全問題。所以，經(jīng)過這些年我國大規(guī)模的建設(shè)后，在未來對建筑物的維修、加固和保護必將在建筑行業(yè)占有一席之地。在過去，日本在混凝土建筑加固技術(shù)方面頗有成就，并由實踐經(jīng)驗總結(jié)編制出了《混凝土裂縫調(diào)查及補強加固技術(shù)規(guī)程》。

對比丹麥、瑞典和英國等這些國家，中國的建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)遠遠落后，丹麥這個國家建筑行業(yè)中新建筑和建筑維修的比例高達1：6。在瑞典建筑行業(yè)中新建筑和建筑維修比例達1：1。在英國，現(xiàn)代用于混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固和保護的資金是60年代的4倍之多。

我國目前對混凝土建筑加固技術(shù)已經(jīng)進入一個新的階段。首先，是人們對建國后的一大批住房建筑的不滿足，換個角度說就是以前的住房建筑不能滿足人們生活水平的需求了。其次，是我國目前工業(yè)化的步伐越來越快和經(jīng)濟發(fā)展過快導致需要進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

2.加固原因

在實際的施工過程中，建筑總會出現(xiàn)很多由于環(huán)境或者其他因素導致結(jié)構(gòu)問題和安全問題。所以引起混凝土建筑需要加固的原因很多，筆者認為大概分為以下幾點：

（1）自然條件下，混凝土建筑的自身的性能引起的老化，需要對這部分建筑采取相應(yīng)的加固措施。

（2）受到自然災(zāi)害的影響，例如：火災(zāi)、地震、洪災(zāi)等。由于外力的原因?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)發(fā)生變化，建筑出現(xiàn)損傷導致穩(wěn)定性、安全性降低，同樣也需要采用適宜的加固措施。

（3）在施工過程中，由于技術(shù)操作不當導致建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題，或者在沒有完全

建筑好就由于外界因素導致建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題。如：出現(xiàn)裂縫、混凝土材料老化、鋼筋被腐蝕等。

（4）在施工過程接近尾聲的時候，需要對已經(jīng)施工的部分建筑進行改造，這也需要一定的加固技術(shù)保證建筑的質(zhì)量。

3.常見的加固技術(shù)

3.1增大面積加固法

增大面積加固法還有一個名字，叫做外包混凝土加固法，言外之意就是通過增加原有建筑的混凝土厚度來達到增強混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的一種方法。這是一種傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法，在很多建筑上得到廣泛應(yīng)用，例如：橋梁、建筑的柱子、墻體等。

例如：新會華僑大廈的改造，新會華僑大廈建筑于19世紀60年代，是用鋼筋混凝土進行樓蓋的三層結(jié)構(gòu)，改造加固就是采用增大面積加固法，對梁、柱用鋼筋混凝土來進行修改。由實踐表明，增大面積加固法具有低成本、加固效果好等特點。

雖然該方法具備很多優(yōu)點，但是存在缺點也在所難免，筆者認為缺點有：加固或者維修后建筑外觀不美觀、施工耗時長還可能影響到人們的生產(chǎn)和生活。除此之外，這種加固方法還有一個非?？量痰臈l件限制，那就是加固時原混凝土的等級標號不得低于C10，如果低于C10就會導致新混凝土與原混凝土粘度不夠，從而出現(xiàn)安全隱患。這也是為什么對我國六七十年代的建筑很難進行修復和加固的原因。

結(jié)合原有實踐，筆者認為采取傳統(tǒng)的增大面積加固法應(yīng)該滿足以下條件：（1）新增混凝土等級不低于C20。（2）新增混凝土厚度不得低于40毫米，甚至更厚。（3）加固時對鋼筋的要求要高，板筋直徑不得低于8mm，梁筋直徑不得低于12mm，還有就是要采用熱軋鋼筋。（4）原有鋼筋與新增鋼筋間距不得低于20mm。

3.2外粘型鋼加固法

在日常生活中這種方法并不常見，因為這種方法加固成本高，受到經(jīng)濟的限制，不能滿足經(jīng)濟效益要求。但是這種方法因為是利用鋼筋、混凝土、膠等材料進行加固，所以具有很強的抗震性能和承載能力。除此之外，還具有施工簡單、花費時間短、不傷及原混凝土建筑等優(yōu)勢。外粘型鋼加固方法在大多在重要的公路橋梁以及其他建筑中應(yīng)用廣泛。經(jīng)實踐表明，外粘型鋼加固法具有增強建筑承載能力強、施工耗時短等優(yōu)點。

外粘型鋼加固法成本高，所以在使用時要求也比較嚴格。例如：對膠粘劑的使用需要保證厚度，不能因為太厚導致粘結(jié)，也不能因為太厚度太薄導致粘性不夠，一般厚度為3～5mm。使用角鋼時，角鋼厚度不得低于5mm。

3.3預(yù)應(yīng)力加固方法

這種方法也叫做反彎矩法，是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼筋對混凝土結(jié)構(gòu)進行加固、改變受力結(jié)構(gòu)的方法。它可以增加原有鋼筋的強度，結(jié)構(gòu)上具有強大的支撐，對于承擔原有混凝土建筑的張力具有明顯效果。

例如：某立交匝道進行加固改造時就選用預(yù)應(yīng)力加固法，匝道上部橋采用三跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土加固，加固后該匝道結(jié)構(gòu)強度上得到加強，在后續(xù)優(yōu)化后加以投入使用。體現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力加固法具有材料利用率高、工作量小、對橋梁的加固效果明顯等優(yōu)點。這種方法因為成本較低、經(jīng)濟效益好等優(yōu)勢，在未來的發(fā)展前景很可觀。

綜上所述，增大面積加固法、外粘型鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法這三種方法都具有良好的加固效果，在對橋梁、道路、房屋建筑的修補改造方面應(yīng)用廣泛，大大縮短了施工周期，減小了成本投入，增加了經(jīng)濟收益。除了這些傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法之外，還有粘鋼鋼板加固法、聚合物浸漬混凝土加固法、增加支點加固法、植鋼加固法等等，本文將不再細作分析。

4.結(jié)束語

混凝土建筑施工中對混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)也越來也越多。經(jīng)過大量的實踐研究以及過去出現(xiàn)的建筑安全事件的剖析，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在建筑行業(yè)的地位越來越重要，是我國目前建筑行業(yè)中應(yīng)大力發(fā)展的技術(shù)。新型建筑加固材料不斷出現(xiàn)，加固理論日漸完善就推動了混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的快速發(fā)展。但是，在混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)研究方面，與發(fā)達國家對比之下，我國處于劣勢，在很多方面顯示出不足，筆者認為我國在加固方面需要關(guān)注以下方面：（1）可靠性的鑒別方法急需革新，傳統(tǒng)的鑒別方法存在很多不確定的人為因素和環(huán)境因素，導致鑒別結(jié)果不具備權(quán)威性。（2）對于加固技術(shù)的研究力度必須加大，實踐檢驗真理，這是永恒的定義。（3）加大對加固技術(shù)的資金投入，我國目前經(jīng)濟發(fā)展具備大量資金投入的條件，在具備條件的前提下一定要大力發(fā)展加固技術(shù)。最后，就是要不斷汲取國外先進的經(jīng)驗，為我國建筑行業(yè)登峰造極做好充足的準備。

參考文獻

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