關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)改造的思考

牛世鑫

（太原市碑林公園，山西 太原 030001）

在國民經(jīng)濟(jì)不斷增長的同時(shí)，建筑領(lǐng)域中也出現(xiàn)了相當(dāng)多的問題。由于利欲心作祟，越來越多的工程在質(zhì)量方面得不到保證，還有些達(dá)到要求的建筑由于后期工作不夠完善，建筑結(jié)構(gòu)的加固與改造方面沒有得到實(shí)際保障。本文從建筑物的幾種施工方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

1 植筋是鋼筋發(fā)展領(lǐng)域的延續(xù)與擴(kuò)充

植筋在固定鋼筋錨時(shí)起到很大作用，克服純環(huán)氧樹脂或水泥砂漿的缺點(diǎn)，植筋以結(jié)構(gòu)膠的形式在市場上被廣泛運(yùn)用。錨固力在固定鋼筋錨時(shí)至關(guān)重要，包含多方面的力，比如，膠與鋼筋表面的黏結(jié)力、膠與混凝土界面的黏結(jié)力、膠體自身膠結(jié)力、各介質(zhì)之間的摩阻力等。植筋結(jié)構(gòu)膠的作用機(jī)理把鋼筋和混凝土看成一個(gè)整體來進(jìn)行作用，把錨固力分解成鋼筋與膠、膠與混凝土之間的黏結(jié)力，使之共同作用，產(chǎn)生巨大的錨固力。

盡管如此，在強(qiáng)烈的外力沖擊下，鋼筋還是會(huì)在一定程度上受到破壞的，通過對(duì)其抗拉力值的檢測，總結(jié)出3種主要的破壞方式：①鋼筋破壞：在錨固深度不小于規(guī)定錨固深度時(shí)，錨固膠及錨固質(zhì)量為合格，鋼筋在一定程度上遭到損失；②膠體破壞：在錨固深度小于規(guī)定錨固深度時(shí)，大多情況下會(huì)發(fā)生脫離現(xiàn)象，如鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離等，膠體與基材脫離的狀況較多于鋼筋與膠體的狀況發(fā)生；③基材破壞：基材強(qiáng)度的大小直接影響基材被破壞的程度，不受錨固深度的影響。所以，破壞形式及程度的判定就能直接體現(xiàn)出基材材料的質(zhì)量，從而對(duì)整體工程進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 粘碳纖維復(fù)合材料、粘鋼加固

建筑結(jié)構(gòu)的一系列不符合要求的措施都會(huì)被體現(xiàn)出來，抗彎、抗剪、抗震性的檢測不過關(guān)的原因歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：設(shè)計(jì)失誤、施工錯(cuò)誤、混凝土強(qiáng)度過低等，這些都可以采用現(xiàn)在市場上比較普遍的方法進(jìn)行加固，纖維復(fù)合材料的黏性強(qiáng)，將這種材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)外面對(duì)建筑具有很好的加固作用，這一技術(shù)在《混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)加固規(guī)范》中有較詳細(xì)的闡述，并且在建筑施工過程中廣為運(yùn)用。

我國在碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的不斷延伸與發(fā)展證實(shí)了碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域的地位。盡管碳纖維復(fù)合材料是近幾年才發(fā)展起來的，但是發(fā)展速度之驚人，運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大的同時(shí)，也得到了專業(yè)人士認(rèn)可。碳纖維布大部分都是國外性價(jià)比較好的進(jìn)口產(chǎn)品。碳纖維復(fù)合材料使用的粘膠劑一般都產(chǎn)自國內(nèi)，與國外的同類產(chǎn)品比起來具有相同的黏性，但在價(jià)錢上卻便宜得多，有助于物質(zhì)的更好利用。碳纖維復(fù)合材料的加固原理與粘鋼板相同，可是在一定程度上具有鋼板所不具備的優(yōu)勢，碳纖維復(fù)合材料質(zhì)量輕，方便運(yùn)輸；施工時(shí)所需的流程簡單；對(duì)構(gòu)件截面積沒有任何影響；具有相當(dāng)大的強(qiáng)度；碳纖維復(fù)合材料耐腐蝕且防銹工作做得很到位。

3 擴(kuò)大混凝土截面的方法

在目前的建筑過程中，噴射混凝土是擴(kuò)大截面的最有效的方法。噴射混凝土不僅能擴(kuò)大混凝土截面的面積，也大大加大了原有截面的承載力，為混凝土的牢固性又增加了一道防線。原有的方法雖然也具有這些優(yōu)勢，同時(shí)施工成本也較低，可是卻大大增加了原結(jié)構(gòu)的重量和體積，在施工的運(yùn)輸工程中出現(xiàn)很多不便。所以，用于擴(kuò)大混凝土截面的土層在厚度上一定要適宜，盡量做到最薄，但是要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上方可用此方法。噴射混凝土方法的廣泛運(yùn)用不僅達(dá)到了目的，同時(shí)也克服了自密性的問題，達(dá)到了前后混凝土的緊密結(jié)合。噴射混凝土的施工方法首先在地下工程中被運(yùn)用。隨著技術(shù)的不斷提高、產(chǎn)品的不斷完善，該方法在越來越多的工程中被推廣使用，如地面建筑物加固、建筑基坑和巖石邊坡護(hù)坡等。在滿足工程需要的同時(shí)，帶來了巨大的效益。噴射混凝土的原理是在原結(jié)構(gòu)（梁、柱、板、墻）表面噴射一層混凝土，達(dá)到擴(kuò)大截面積的目的。除此之外，噴射混凝土的黏性強(qiáng)，所以與原結(jié)構(gòu)有相當(dāng)大的結(jié)合性，可以共同承載外力，達(dá)到增大原結(jié)構(gòu)承載力的目的。在建筑過程中，模板的組裝是需要大量人力、物力的一項(xiàng)工程，歷時(shí)之久且成本較高。采用了噴射技術(shù)后，時(shí)間上和財(cái)力上得到節(jié)約，效率大大提高。施工以噴射方式可以分為兩種：

（1）干式噴射混凝土：在進(jìn)行干式混凝土的制作工程中，首先要對(duì)混凝土進(jìn)行充分的干拌，接著對(duì)混合料進(jìn)行一系列處理；經(jīng)過轉(zhuǎn)子噴射機(jī)的搖勻后便是運(yùn)輸過程，高速運(yùn)動(dòng)的壓風(fēng)使混凝土沿軟管運(yùn)輸，在噴射時(shí)才加水，所以混凝土與水的混合會(huì)有些不均勻，與此同時(shí)，粉塵數(shù)量的控制需要水量的有效把握。這些注意點(diǎn)對(duì)噴射手有較高的要求，噴射厚度的控制與“錘擊效應(yīng)”的效果在絕大多數(shù)程度上取決于噴射手的經(jīng)驗(yàn)。運(yùn)用該法需要用到骨料，所以會(huì)產(chǎn)生大約30%的回彈量。

（2）濕式噴射混凝土：濕式噴射混凝土施工工程與干式噴射混凝土的過程很相似。攪拌站中直接拌和混凝土，再在濕式噴射機(jī)中對(duì)其進(jìn)行混合，再由濕式噴射機(jī)沿軟管輸送混凝土料。同樣，當(dāng)噴咀時(shí)壓風(fēng)到達(dá)一定程度時(shí)，混凝土就會(huì)被噴射到結(jié)構(gòu)面。

4 混凝土裂縫壓力注膠修補(bǔ)

混凝土出現(xiàn)裂縫在工業(yè)與民用建筑中很常見，不僅如此，原因也很復(fù)雜，所以解決起來也比較困難。比如，隨著商品混凝土的推廣，在這些商品混凝土中的化學(xué)成分沒有經(jīng)過嚴(yán)格的鑒定，時(shí)常是混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，隨之而來的問題會(huì)越來越多，甚至更加嚴(yán)重，從而影響正常使用。所以，解決混凝土裂縫問題對(duì)保持工程建筑的完整性有很大的意義。表面修補(bǔ)和內(nèi)部修補(bǔ)方法是兩種常見的方法，通常情況下，表面修補(bǔ)可以采用黏結(jié)碳纖維布的方法，對(duì)混凝土裂縫的修補(bǔ)有很好的效果。

內(nèi)部的修補(bǔ)方法是憑借強(qiáng)壓的作用往混凝土裂縫中注入低黏度的高分子結(jié)構(gòu)，這種低黏度的高分子結(jié)構(gòu)利用固化后的高黏性將混凝土裂縫黏好，這樣，混凝土既有效地防止了水的侵蝕，也對(duì)其有害氣體進(jìn)行了有效地防御。這種黏性膠的結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)勢：流動(dòng)性好、不收縮、抗壓、抗彎強(qiáng)度高，不僅如此，更重要的是這種高分子結(jié)構(gòu)和混凝土的黏結(jié)性非常高，可以維持較長的固化時(shí)間。這種方法在0.2～2 mm混凝土的裂縫中被廣泛運(yùn)用。

在裂縫修補(bǔ)過程中使用的膠是專用灌注的，通常和封縫膠一起使用。專用灌注膠黏度低、黏結(jié)力大、不收縮，使用專用灌注膠的時(shí)間沒有太大的限制，可以加長至1～2 h。無需大型設(shè)備，只要低壓注射設(shè)施便可以完成，在建筑物加工改造固定中運(yùn)用很方便。為了更符合現(xiàn)代建筑的高效性與便捷性的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了一種體積小、成本低的灌輸工具，其適應(yīng)發(fā)展需求。在過去的裂縫灌注施工中，使用的膠體中多含有純環(huán)氧樹脂或自行調(diào)配過的環(huán)氧樹脂漿液。可是對(duì)于化學(xué)原料的質(zhì)量不能進(jìn)行有效控制，所以所調(diào)制出來的膠體在質(zhì)量上有很大的缺漏，結(jié)果不理想。壓力注水是檢測膠處理后的混凝土質(zhì)量的最有效方式，但是所使用的對(duì)象不能是磚砌體結(jié)構(gòu)，必須有一定強(qiáng)度的基材。

總而言之，本文僅對(duì)結(jié)構(gòu)加固中的常用方法進(jìn)行了闡述，除此之外，無振動(dòng)的靜態(tài)切割法在混凝土拆除過程中也被廣泛應(yīng)用。除了靜態(tài)切割法以外，體外預(yù)應(yīng)力法及隔震、消震法等施工方法在加固過程中被普遍運(yùn)用。

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