對幾種加固施工工藝的探討

摘要：本文介紹了國標(biāo)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB50367—2006）提出了七種加固方法和三種配套使用的加固技術(shù)，分別是“加大截面加固法”、“置換混凝土加固法”、“外加預(yù)應(yīng)力加固法”、“外粘型鋼加固法”、“粘貼纖維復(fù)合材料加固法”、“粘貼鋼板加固法”、“增設(shè)支點(diǎn)加固法”、和“植筋技術(shù)、錨栓技術(shù)、裂縫修補(bǔ)技術(shù)”。另在附錄中還推薦了“鋼絲繩網(wǎng)片－聚合物砂漿加層加固法”、“繞絲加固法”兩種加固方法和“已有混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋阻銹方法”一種加固技術(shù)。規(guī)范進(jìn)一步明確了加固設(shè)計一般規(guī)定、設(shè)計計算原則以及加固方法及配套使用的技術(shù)。特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是：混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的使用年限應(yīng)由業(yè)主和設(shè)計單位共同商定，一般情況下宜按20年考慮。使用膠粘方法或摻有聚合物加固的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)。

根據(jù)我公司近幾年來所做的加固改造工程實(shí)例，對一些加固施工技術(shù)總結(jié)出了一套切實(shí)可行的施工工藝，整理出來以便與同行交流與提高。

關(guān)鍵詞：建筑 施工 加固方法

一、外粘型鋼加固施工工藝

1、鑿去結(jié)合面風(fēng)化酥松層、銹裂層，直至完全露出堅實(shí)基層。

2、將結(jié)合面打磨平整、將原構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑≥7mm的圓角，并用鋼絲刷刷毛，用壓縮空氣吹凈。角鋼由鋼板剪切壓制而成，角鋼及綴板結(jié)合面應(yīng)除繡，并打磨出金屬光澤，擦洗干凈。

3、將加固用角鋼固定于構(gòu)件表面，用螺栓或卡具將角鋼卡緊，校準(zhǔn)，卡具間距不宜大于500 mm，將綴板與角鋼焊接固定，焊縫要求三面圍焊，其質(zhì)量與尺寸應(yīng)滿足國家相關(guān)規(guī)范要求。

4、配制改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，該膠粘劑由環(huán)氧樹脂和石英粉配制而成，其安全性能指標(biāo)必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB50367-2006）的相關(guān)要求。

5、型鋼構(gòu)架全部焊接完成后，對型鋼部分進(jìn)行注膠。膠縫厚度宜控制在3～5mm，局部允許有長度不大于300mm、厚度不大于8mm的膠縫，但不得出現(xiàn)在角鋼端部600mm范圍內(nèi)。

6、型鋼加固后，型鋼（包括混凝土表面）應(yīng)抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度等級鋼絲網(wǎng)片水泥砂漿作保護(hù)層，也可采用其它具有防腐蝕和防火性能的飾面材料加以保護(hù)。

二、粘貼鋼板加固施工工藝

該加固法施工工期短，加固后構(gòu)件尺寸無明顯變化，并能有效提高構(gòu)件的承載力和剛度。

1、加固施工工藝流程

被粘結(jié)砼及鋼板表面處理→涂敷結(jié)構(gòu)膠→粘貼鋼板→固定加壓→固化→檢驗(yàn)

2、施工方法及要求

（1）用角磨機(jī)磨去混凝土粘結(jié)面浮漿，清理干凈后，用棉布沾丙酮或?yàn)⒕珜⒈砻娌料锤蓛簦员ＷC鋼板粘結(jié)在堅實(shí)的混凝土上。

（2）用角磨機(jī)對鋼板粘結(jié)面進(jìn)行除銹和粗糙處理，打磨出與鋼板受力重直的紋路，然后將粘結(jié)面擦干凈，以增加鋼板與混凝土的粘結(jié)能力。

三、植筋加固施工工藝

1、植筋標(biāo)準(zhǔn)施工程序：劃線定位→鉆孔→清除孔塵→灌注結(jié)構(gòu)膠→鋼筋處理→植入鋼筋→養(yǎng)護(hù)固化→質(zhì)量檢驗(yàn)

2、操作方法

劃線定位鉆孔，采用高壓氣或水沖清孔除塵，干燥后在灌膠前，用丙酮或酒精清洗一遍，達(dá)到孔壁無灰塵、無油污、無有機(jī)雜質(zhì)，灌注結(jié)構(gòu)膠后插筋必須流水作業(yè)，連續(xù)進(jìn)行。

四、增大截面加固施工工藝

采用鋼筋混凝土或鋼筋網(wǎng)灌漿料層，來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的，增大截面法的加固效果與原結(jié)構(gòu)在加固時的應(yīng)力水平、結(jié)合面構(gòu)造處理、施工工藝、材料性能以及加固時是否卸荷等因素直接相關(guān)。

1、連接構(gòu)造措施

加大截面加固法在設(shè)計構(gòu)造方面必須解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問題。試驗(yàn)研究表明，加固結(jié)構(gòu)在受力過程中。結(jié)合面會出現(xiàn)拉、壓、彎、剪等各種復(fù)雜應(yīng)力，其中關(guān)鍵是剪力和拉力。在彈性階段，結(jié)合面的剪應(yīng)力和法向拉應(yīng)力主要是靠結(jié)合面兩邊新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度承擔(dān)；開裂后及極限狀態(tài)下，則主要是通過貫穿結(jié)合面的錨筋或錨栓所產(chǎn)生的被動剪切摩擦力傳遞。由于結(jié)合面混凝土的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度及法向粘結(jié)抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土本身強(qiáng)度，因此，結(jié)合面是加固結(jié)構(gòu)受力時的薄弱環(huán)節(jié)，即或是軸心受壓，破壞也總是首先發(fā)生在結(jié)合面。因此，對結(jié)合面，從設(shè)計構(gòu)造上配置足夠的貫穿于結(jié)合面的剪切摩檫筋或錨固件將兩部分連接起來，是確保結(jié)合面能有效傳力，并使新舊兩部分整體工作的關(guān)鍵。

2、錨固措施

加大截面法中新加的受力鋼筋。應(yīng)根據(jù)不同情況采用相應(yīng)的可靠的錨固措施。

對于框架柱中的新加受力鋼筋，應(yīng)通長設(shè)置，中間不得斷開。下端應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)埋深及柱根彎矩大小的不同，采用化學(xué)植筋技術(shù)錨固于基礎(chǔ)，或僅伸至基礎(chǔ)頂面；中間穿過各樓層，上端伸至加固層上樓板或屋面板表面，并環(huán)抱梁后相互搭焊。上節(jié)點(diǎn)及中節(jié)點(diǎn)，在梁高的范圍內(nèi)，應(yīng)附加M10＠300膨脹螺栓與柱錨固，并在樓層梁上下平面于柱各設(shè)一道加強(qiáng)鋼筋箍；下節(jié)點(diǎn)，從室內(nèi)地坪至基項，加作50～100m厚鋼筋混凝土圍套錨固。于梁中新加受力鋼筋，應(yīng)根據(jù)該筋在錨固區(qū)的受力情況和構(gòu)造特征，分別采用型鋼套箍焊接、穿孔螺栓連接、化學(xué)植筋以及連接筋繞柱焊接等錨固方法。

3、 施工要點(diǎn)

加大截面加固法在施工工藝方面必須保證新舊混凝土（或砌體）具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。為達(dá)此目的，其要點(diǎn)是：原構(gòu)件結(jié)合面基層應(yīng)堅實(shí)，表面應(yīng)粗糙、清潔，新澆混凝土盡量采用無收縮混凝土，粘結(jié)性能應(yīng)好，盡量采用噴射法施工。

五、幾點(diǎn)結(jié)論與建議

通過本文對已有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物加固技術(shù)的研究，可得出以下主要結(jié)論：

（1）在進(jìn)行加固設(shè)計時，應(yīng)在符合加固要求的基礎(chǔ)之上，考慮加固結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)以及加固部位與原結(jié)構(gòu)的共同工作效應(yīng)，進(jìn)行加固方案以及施工工藝的設(shè)計。

（2）在進(jìn)行施工方案的設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)加固的要求，在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性的情況下，選擇效費(fèi)比最佳的加固方案。