建筑結構加固修復新技術淺析

周 偉

(山西中方森特建筑工程設計研究院，030002)

建筑結構加固修復新技術淺析

周 偉

(山西中方森特建筑工程設計研究院，030002)

隨著經濟的快速發展，各種建筑結構雨后春筍般迅速出現，與此同時，已建成的建筑結構常由于設計或者施工中的某些原因出現損傷、缺陷或其他不安全因素，造成結構的承載力不足、結構開裂等，使其往往不能滿足結構安全性、適用性、穩定性、耐久性的要求，因此，建筑物的維修、加固、改造、新建技術的開發和研究是今后結構工程人員的最大課題。本文就對建筑結構加固修復新技術進行了淺析。

建筑結構；加固修復；新技術

一、建筑結構修復加固概述

在建筑結構中主要根據結構用料的不同，可以將建筑結構具體分為以下幾種類型∶ 鋼筋混凝土結構、砌體結構、木結構、鋼結構、混合結構等等，一般包括了低層住宅樓、高層建筑、工業廠房、歷史建筑古跡、橋梁、堤壩、城市基礎設施、隧道等等建筑形式。對建筑物進行加固和修復工作，不僅僅是要使建筑結構的承載力大大增加，還要確保建筑結構的安全性有所提高，更要保證所有的建筑物依然能夠充分發揮它自己的只能，除此之外，還要加強對建筑結構本身的保護，使其能夠在惡劣的環境中使用下去，防水防潮，并做好內部鋼筋等重要構件的保護工作。

二、結構加固修復技術

2.1 加大截面加固法

加大截面加固方法是通過通過在構件的外部包一層混凝土的方式，使構件的截面面積增大，并且增大了配筋量，使構件的承載能力得到提高，實現加固的目的。該方法是一種傳統的加固手段，它有其自身的優點，即工藝較為簡便，適用于大多數的建筑結構加固，梁、板、柱等混凝土結構都可以采用這種方法。其缺點是在施工現場施工濕作業工作量偏大，養護所需要的時間長，對生產生活的影響比較大，在增加構件截面積的同時對房間的凈空有較大的影響。

2.2 外包鋼加固法

外包鋼加固法通常是在構件的四角包上型鋼，以提高構件的受力性能。在我國外包鋼加固法是應用范圍較廣的傳統加固方法之一。該方法的優勢是施工較為簡單，在現場工作量相對較小，受力比較可靠。在混凝土結構不能使用加大截面加固法但又需要提高截面的承載能力使可以考慮用該方法。但是外包鋼方法在構造處理上較有難度，框架結構節點區受力比較復雜，加大了構造處理的難度。

2.3 增設支點加固法

增設支點法原理是通過支點個數的增加使相應的結構的計算跨度減小，使結構內力發生改變，相應的提高其承載的能力，達到加固的目的。這種方法對于跨度較大的梁、板、析架等水平結構較有利，并且房屋的凈空不受限制。通過這種方法能對家主進行加固，簡單可靠，但相應的支點增加必然會減小屋內的使用空間。

2.4 外加預應力加固法

這種方法的原理是外加預應力鋼拉桿或撐桿，這樣就會對原來的內力分布產生影響，適當的減低了結構的原有應力，承載能力也適當的提高，從而實現了對建筑結構加固的目的。預應力加固同樣適用于跨度大的結構，并且應力產生的應變較高采用其他方法難以得到理想的加固效果的結構，然而這種方法有其自身的局限性，對于那些處于高濕環境下以及收縮變化較大的混凝土結構是不宜使用的。

2.5 粘鋼加固法

該方法主要是利用特制的建筑結構膠把鋼板與混凝土構件粘結在一起，使鋼板能夠與構件共同受力，分擔構件受力實現加固的目的。它的本質是外配筋，使原構件的配筋量得到提高，這樣構件的剛度、抗拉、抗壓等方面的能力會得到相應的提高。粘鋼加固法的關鍵是錨固問題，鋼板在錨固區承載能力要比鋼板的承載能力大，避免發生粘結破壞的問題。

三、噴涂聚脲技術

近幾年我國使用的新型加固技術多是噴涂聚脲技術，該技術在建筑結構加固修復工作中應用廣泛，其優點如下。

3.1 高強高彈性，加固修復效果顯著

純聚脲材料具有良好的力學特性，拉伸強度較高，斷裂伸長性能也比較好。由于聚脲技術具有彈性好和強度高的特性，聚脲技術應用與建筑結構中可以提供良好的抗震性。當地震發生的時候，聚脲技術可以有效的組織建筑上裂縫的擴大，從而使建筑物避免出現大規模坍塌的情況，保證了建筑的安全性，從而為人們在地震中提供了較長的逃跑時間。而且，在震后建筑修復的過程中采用聚脲技術可以很好的阻止建筑裂縫的擴張，承重強柱可以更好地適應地震時產生的結構位移和應力變化，極大的提高了墻柱的承重程度。除此之外，聚脲技術還可以阻止外界腐蝕，保證內部鋼筋完好。要想使聚脲材料的強度有保證，可以通過加碳纖維布的手段，先將碳纖維布貼附在建筑的表面，再在上面噴一層聚脲材料，這樣在保證修復層強度的同時有效的幕布了碳纖維加固不足的缺點。

3.2 附著力強，可貼附各種基材

要想保證材料能夠很好的貼附于墻面并且在受到各種外力的作用后依然貼附完好這就對材料的附著力提出了很高的要求。聚脲材料可以很好的避免這個問題。聚脲材料是經過高溫高壓噴涂到墻面的，在這個過程中其內部發生了復雜的化學變化，附著力得到加強，使材料牢牢附著于墻體表面。即便周圍環境以及基材表面材料會影響聚脲材料的附著力，但通過加強基材的封閉性就可以使聚脲材料很好的貼附在各種基材上，通常為了加強基材的封閉性采用的是對基材進行專業的處理，并將配套的底漆界面劑噴在基材表面的手法。

3.3 溫度、濕度對聚脲材料影響小，施工性能高

聚脲材料經過高溫高壓的條件噴涂到墻體上，所以對表面形狀基本無要求，并且通過聚脲材料的噴涂，噴涂層質地均勻，一般不會有氣泡產生，在周圍環境較潮濕的環境下仍可以保持良好的性能，所以純聚脲材料對溫度和濕度基本無要求?？梢詮木垭宀牧系幕瘜W原理來解釋這一性質，純聚脲材料包括了胺基成分和NCO成分，而胺基組分與NCO組分即便在零下溫度環境中也能保持高的反應靈活性，保證了涂層的固化速度，使涂層固化迅速且均勻。

3.4 耐老化性強，使用壽命長

建筑結構加固的目的是為了增加建筑物的使用壽命，所以加固材料也應該有很強的耐老化性，保證其使用壽命。與其他材料比較，聚脲材料有優越的耐腐蝕性。純聚脲材料結構緊湊，還有它自身的化學成分，這些都決定了材料的使用壽命長的特點。純聚脲材料反應時不需要其他的催化劑就可以快速進行反應，分子鏈不會受完結環境的影響，避免了材料表面發生粉化，材料的厚度也不會隨著時間的增加而減少。所以聚脲材料的耐老化性比較突出，符合對加固材料的要求。

純聚脲技術進行建筑結構的加固修復上有很好的應用效果，因此人們對它的關注度在不斷提高。聚脲材料是要通過高溫高壓進行噴涂的，因此形成的涂層很緊致、均勻，所以他的綜合性能非常優異。聚脲高彈高強的力學特性，使其在修復結構裂縫和位移變形時具備很好的效果，它的拉力和剪切力相對比較高，抗老化性、耐介質腐蝕、防水性也比其他材料要好的多，使用年限也有很比其他材料長得多。純聚脲材料和其他基材有很好的附著力，很少會出現脫落的情況。根據多年的實踐經驗，純聚脲技術在進行加固修復建筑結構領域有更廣闊的前景。

四、結束語

建筑加固在目前越來越重要，所以應加快對新型加固技術的探究，以推動我國建筑加固修復事業的不斷發展。噴涂聚脲技術在加固修復上有很大的優勢，應得到廣泛的關注，以求更好的發展，提高建筑加固工作的質量，保證國民生產生活的順利進行，使我國建筑業取得新的發展。

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