混凝土加固技術在建筑工程中的應用

　　孟凡盛

　　摘要：在建筑施工中，磚混結(jié)構(gòu)加固方法有直接加固和間接加固兩大類，設計和施工時可根據(jù)實際條件、環(huán)境和使用要求選擇合適的方法。

　　關鍵詞：混凝土 加固

　　混凝土結(jié)構(gòu)一般在使用30～50年以后會產(chǎn)生明顯的劣化與損傷。已有建筑物的鑒定，改造加固已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)達國家的建設重點之一，由此也產(chǎn)生并推動了加固技術的不斷發(fā)展。在我國，在經(jīng)過幾十年大規(guī)模的基本建設后，已有建筑物的維修、改造和加固必將占據(jù)其應有的重要地位。因此，將其視為一個體系加以研究和探討。已經(jīng)成為我國對現(xiàn)有建筑物實施管理的一項完整對策。

　　一、磚混結(jié)構(gòu)的直接加固方法

　　1、鋼筋混凝土外加層加固法：該方法是屬于復合截面加固法的一種：其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后在載力有較大的提高并且有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于柱子、帶壁墻的加固;其缺點是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響且加固后對建筑物凈空間有一定的影響。2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法：該方法屬于復合截面加固法的一種;其優(yōu)點是與鋼筋混凝土外層加固法相近，但提高承載力不如前者適用于磚砌墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。3、增設扶壁柱加固法：該法屬于加大截面加固法的一種;其優(yōu)點是與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震一般僅應用于非地震區(qū)。

　　二、磚混結(jié)構(gòu)的間接加固方法

　　1、無粘結(jié)外包型鋼加固法：該法屬于傳統(tǒng)加固方法，其優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少，受力較為均勻可靠;適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點是為加工費用較高，并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護措施。

　　2、預應力撐桿加固法;該法能較大幅度地提高砌體樁的承載能力，且加固效果可靠;適用于加固處理高應力、高應變狀態(tài)的砌體加固，其缺點是不能用于溫度在60攝氏度以上的環(huán)境中。

　　三、鋼結(jié)構(gòu)加固方法與技術。

　　鋼結(jié)構(gòu)加固的方法有：減輕荷載、改變結(jié)構(gòu)計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂縫擴展，當有成熟經(jīng)驗時，也可采用其它加固方法。

　　(一)改變結(jié)構(gòu)計算圖形：改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法。改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法(1)對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進行加固：a、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算：b、加設支撐增加空間結(jié)構(gòu)剛度或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高繩索構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力物性;c、增設支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細比減少以提高共穩(wěn)定性;d、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它村列荷載;e、在塔架等結(jié)構(gòu)中設置拉桿或適度昆張的位索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。(2)對受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進行加固;a、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載;b、改變端部支撐情況，例如變鉸結(jié)為剛結(jié);c、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部

　　連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu);d、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;e、將結(jié)構(gòu)變成撐桿式結(jié)構(gòu)正施加預應力。(3)對桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進行加固：a、增加撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)：b、加設預應力拉桿。

　　(二)加大構(gòu)件截面的加固。采用加大截面加固鋼構(gòu)件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

　　(三)連接的加固與加固件的連接。

　　鋼結(jié)構(gòu)連接方法包括：焊接、鉚釘、普通螺栓和高強螺檢等方法，應根據(jù)結(jié)構(gòu)需要、加固原因、目的和受力狀況，構(gòu)造及施工條件并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。鋼結(jié)構(gòu)加固一般采用焊縫連接、摩控型高強度螺檢連接，有依據(jù)時也采用焊縫和摩控型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經(jīng)評定認可的焊縫工藝及連接材料。

　　(四)裂紋的修復及加固。結(jié)構(gòu)因荷載反復作用及材料選擇、構(gòu)造、制造、施工安裝不當?shù)犬a(chǎn)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時應設法修復。在修復前，必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性的采取改善結(jié)構(gòu)實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構(gòu)件應予拆除更換。

　　四、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法與技術

　　直接加固的一般方法有： (一)加大截面加固法。該方法施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗：適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)筑物混凝土加固，但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生

　　產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空間有一定的減小。 (二)置換混凝土加固法。該法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點適用于

　　受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。 (三)有粘結(jié)外包型鋼加固法。該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較少，但用鋼量較大，且不宜在無

　　防護的情況下用于60攝氏度以上高溫場所;適用于使用上不允許濕著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承受力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。 (四)粘貼鋼板加固法。該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有

　　摸灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用切處于正常適度環(huán)境中的受拉和受彎桿件的加固。 (五)粘貼纖維增強塑料加固法。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護費用低等優(yōu)點但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝

　　土結(jié)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。 (六)繞絲法。該法的優(yōu)缺點與加大截面法相近;適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場合。 (七)錨栓錨固法。該法適用于混凝土強度等級為C20圈C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

　　間接加固的方法有：(一)預應力加固法。該法能降低被加固構(gòu)件的應力水平，不僅使加固的效果好，而且還能較大幅度的提高結(jié)構(gòu)整體承載力，但加固后原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響;是用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固，但在無防護情況下不能用于溫度在60攝氏度以上環(huán)境中，也不用于混凝土收縮后變大的結(jié)構(gòu)。 (二)增加支撐加固法。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減少使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

　　五、結(jié)語

　　隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，不僅大量老化混凝土結(jié)構(gòu)需要加固，有些使用時間不長的結(jié)構(gòu)也因功能改變等也需要加固改造。當今的混凝土結(jié)構(gòu)加固可用日新月異來形容。更新的技術，更新的工藝，更新的材料，更加深入更加成熟的研究成果，必將伴隨著我們跨入新世紀而到來!