分析建筑結構加固修復新技術

張遼飛劉安

（鄭州新興市政工程有限公司）

分析建筑結構加固修復新技術

張遼飛劉安

（鄭州新興市政工程有限公司）

隨著我國經濟的飛速發展，各種各樣的建筑如雨后春筍一樣出現，但是，已經建成的建筑房屋往往因為施工或者設計中的一些原因導致出現缺陷、損傷或者其他的不安全因素，致使建筑結構開裂、承載力不足等，導致建筑常常不能夠滿足結構的適用性、耐久性、安全性、穩定性等要求，所以，建筑的改造、加固、維修、新建等技術的研究和開發是建筑結構工程人員所面臨的重大課題。本文主要簡單的分析了建筑結構加固修復的新技術。

建筑結構；加固修復；新技術

1　建筑結構修復加固概述

根據建筑結構的用料不同，把建筑結構分成下面幾種具體的類型：砌體結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構以及混合結構等，主要包括工業廠房、高層建筑、低層住宅樓、建筑古跡、堤壩、橋梁、隧道、城鎮基礎設施等建筑形式。對建筑結構進行修復與加固工作，不僅要大大的增加建筑結構的承載力，而且要保證提高建筑結構的安全性，最重要的還要更要確保建筑物能夠充分的發揮其職能。此外，還要對建筑物結構本身進行保護，保證它可以在惡劣的環境中使用，防潮防水，并對內部的鋼筋等重要的構件進行保護。

2　結構加固修復技術

2.1外包鋼加固法

外包鋼加固法一般是在結構構件的四個角包上型鋼，從而提高結構構件的受力能力。外包鋼加固法是國內使用范圍比較廣的一種傳統的加固方法。這種方法的優勢是施工比較簡單，現場的工作量也比較小，受力較為可靠。由于加大截面加固法不能夠在混凝土結構中使用，但是又要提高截面的承載力就可以使用這種方法。然而，外包鋼加固法在構造的處理上比較難，框架結構的節點區的受力較為復雜，從而使構造處理的難度加大了。

2.2加大截面加固法

加大截面積加固法是一種通過在建筑結構的構件外部包裹一層混凝土，增大建筑構件的截面面積，且大大增加了配筋量，從而提高了構件的承載力，實現了建筑結構加固的目的。這種方法是一種較為傳統的結構加固方法，它有很多優點，不僅工藝比較簡單，而且適用范圍還比較廣，大多數建筑結構都比較適合用這種方法進行加固，例如，柱、板、梁等結構。但是這種方法的缺點主要是在現場施工作業時的工作量較大，養護時需要的時間也比較長，對生活生產帶來的影響較大，此外，增加構件的截面積的時候也會影響房間的凈空。

2.3外加預應力加固法

外加預應力加固法的原理是通過外加預應力撐桿或鋼拉桿，這樣就影響原來內力的分布，在一定程度上減少了結構原有的應力，適當的提高了建筑結構的承載力，從而使加固建筑結構的目的得以實現。外加預應力加固法也適用于那些跨度較大的結構，還適用于應變力較高的建筑結構，但是這一種方法有一丁點局限性，不適用于那些收縮變化比較大或者是高濕環境下的混凝土結構。

2.4增設支點加固法

增設支點加固法的原理是通過增加支點的個數，減小相應結構的計算跨度，從而改變建筑結構的內力，使其承載能力得以提高，進而使建筑結構加固的目的得以實現。這一種方法比較適用于跨度較大的析架、板、梁等水平建筑結構，而且房屋的凈空也不會受到限制。通過這一種方法對建筑進行加固，比較簡單且可靠，但增加支點一定會減小建筑的使用空間。

2.5粘鋼加固法

這種方法的原來是通過專門的建筑結構膠把混凝土構件與鋼板粘在一起，從而使鋼板可以和構件一起受力，分擔構件的承受力從而使加固的目的得以實現。其本質是外配筋，提高原構件的配筋量，從而提高構件的抗壓、抗拉、剛度等各方面的能力。粘鋼加固這一方法最關鍵的是錨固問題，由于鋼板在錨固區的承載力要比鋼板的承載力大，要避免粘結被破壞。

3　噴涂聚脲技術

近些年來，噴涂聚脲技術是我國目前使用較多的新型加固技術，這種技術在加固修復建筑結構的工作中應用比較廣泛，主要有下面幾個優點：

3.1溫度、濕度對聚脲材料影響小，施工性能高

聚脲材料在高壓高溫的條件下噴涂到墻上，基本不要求墻體表面的形狀，通過聚脲材料進行噴涂，噴涂層的質地比較均勻，通暢不會產生氣泡，即使在周圍環境比較潮濕的條件下仍然能夠保持較為良好的性能，由此可見，純聚脲材料對濕度和溫度都沒有要求。這一特性可以從其化學原理進行解釋，純聚脲材料主要NCO成分和胺基成分，而且NCO和胺基即使是在低溫零下的環境中也能夠保持較高的反應靈活性，確保涂層固化的速度，能夠涂層均勻且迅速的固化。

3.2附著力強，可貼附各種基材

如果想保證材料可以很好的貼附在墻面且在受到外力作用后還能夠貼附完好不掉落，這就要求材料有著更高的附著力。聚脲材料則能夠更好的避免這一問題。聚脲材料是通過高壓、高溫噴涂至墻面，在這一過程中它的內部也發生了較為復雜的化學變化，其附著力也得到提高，從而使材料能夠牢牢的附著在墻體的表面。盡管基材的表面材料和周圍的環境等都能影響到材料的附著力，但是加強材料的封閉性，聚脲材料就能夠更好的貼附在基材上，一般情況下，通過對基材進行專業處理來加強其封閉性。

3.3高強高彈性，加固修復效果顯著

純聚脲材料的力學特性比較好，斷裂伸長的性能較好，拉伸的強度也較高。因為涂噴聚脲技術有著強度高和彈性好的特點，噴涂聚脲技術的應用在建筑結構的加固修復工作中能夠提供較強的抗震性。如果發生地震，噴涂聚脲技術能夠很好的阻止建筑結構裂縫的擴大，進而避免了建筑結構發生大規模的坍塌，確保了建筑結構的安全性，給人們在地震時提供了更長的逃跑時間。此外，地震之后對建筑物進行修復，使用涂噴聚脲技術能夠更好阻止建筑房屋裂縫進行擴張，承重強柱也能夠更好地適應震發時產生的應力變化和結構位移，使墻柱承重的程度大大的提高了。此外，涂噴聚脲技術還能夠有效的阻止外界腐蝕，使內部鋼筋的完好性得到保證。若想要確保聚脲材料的強度，可采用加碳纖維布的方法，先把碳纖維布貼在建筑表面，再向上面涂噴聚脲材料，這樣就能夠有效的解決了碳纖維結構加固不足的缺陷，同時還保證了修復層的強度。

3.4耐老化性強，使用壽命長

加固建筑結構的目的就是為了增加建筑使用的壽命，因此加固材料也要有較強的抗老化性，使其使用的壽命得到保障。和其他材料進行性比較，聚脲材料的耐腐蝕性更勝一籌。純聚脲材料的結構比較緊湊以及其化學成分等都決定了聚脲材料具有較長的使用壽命這一特點。聚脲材料在反應的過程中不需要加入催化劑就能夠快速反應，分子鏈不容易受到環境因素的影響，從而避免材料的表面出現粉化，其厚度也不會隨時間的推移而減少。因此，聚脲材料的抗老化性能較為突出，滿足了對加固所需材料的要求。在建筑結構進行加固修復時采用聚脲技術有著較好的效果。聚脲材料是采用高壓高溫進行噴涂，形成的涂層較為均勻、緊致，綜合性能十分優異。聚脲材料高強高彈的力學特點，在修復位移變形和結構裂縫時的效果非常好，它的剪切力和拉力也比較高，耐介質腐蝕、抗老化性、防水性等比其他材料還要好，使用年限也較長。憑借多年的經驗，聚脲技術在建筑結構進行加固修復領域有著更加廣闊的前景。

4　結束語

目前，建筑結構加固在我國越來越重要，因此一定要加快新型建筑結構加固技術的探究，從而推動國內建筑結構加固修復的發展。噴涂聚脲技術是一種新型的加固技術，在加固修復方面有很多的優點，要得到廣泛應用，提高我國建筑加固修復工作的質量，使國民生產生活得以順利進行，促進我國建筑行業的發展。

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TU746.3

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2015-9-20