建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的探討

郭本立

摘要：我國前幾年的建筑行業(yè)飛速發(fā)展，人民對建筑物的耐久度等質(zhì)量的要求也越來越高。建筑物的主體結(jié)構(gòu)大部分都是由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，其質(zhì)量好壞極大的影響著整個建筑工程的耐久度。在建筑過程中，難免不出任何問題，例如由于設(shè)計的疏漏或施工的不當?shù)纫蛩兀鶗够炷脸霈F(xiàn)麻面、孔洞、蜂窩等各種質(zhì)量缺陷，導致建筑物的實用性和耐久度受到影響。從而混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)發(fā)展起來了，它能提高建筑使用性能以及建筑安全穩(wěn)定性。因此本文主要對建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)進行探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程：混凝土結(jié)構(gòu)：加固技術(shù)

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-97-02

前言

建筑的重要組成部分是混凝土，而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性直接影響著為房屋建筑的安全水平。隨著社會的發(fā)展，人民對建筑物的安全性要求也越來越高，同時也為了避免由混凝土結(jié)構(gòu)損壞而帶來的安全事故的發(fā)生，施工過程中常采用混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的方法強化房屋結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的機械性能指標，延長建筑的使用壽命。混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法主要有兩類，一類是對混凝土結(jié)構(gòu)本身進行加固的直接加固法，一類是利用其他結(jié)構(gòu)對混凝土結(jié)構(gòu)進行間接加固。直接加固技術(shù)常見的有外包鋼法、粘鋼法、置換法等幾種，間接加固技術(shù)一般采用增設(shè)支撐點與預應(yīng)力加固。其加固工作包含對建筑施工中所出現(xiàn)的問題進行加固、補救；對現(xiàn)有建筑的性能改造、維護、加固；對達到使用年限的建筑進行壽命延長的加固等。

1建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的基本原則

隨著社會的不斷發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)水平隨之不斷提升，但是混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)必須要遵守建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的基本原則。首先，要根據(jù)國家建筑鑒定標準來鑒定，確定要加固的內(nèi)容和范圍，同時根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴重程度及使用單位的具體要求，確定加固后房屋的安全等級，對于受高低溫、化學反應(yīng)、機械震動、凍融等因素的影響而發(fā)生的建筑結(jié)構(gòu)破損。在進行混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時，必須消除、減少或抵御這些不利因素，避免造成二次加固。作為一項工程活動，我們也要盡可能利用原本建筑的已有條件，以降加固施工成本，縮短工期，增加經(jīng)濟收益。此外，要推廣使用新混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。

2直接加固法

2.1置換混凝土加固法

置換混凝土加固法，主要用于密實度無法滿足要求、受壓區(qū)混凝土強度不足或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固處理，此種方法就是局部清除已經(jīng)出現(xiàn)彎曲或損壞的混凝土建筑結(jié)構(gòu)，或是原有混凝土材料質(zhì)量不符合標準的混凝土，再用新的混凝土替代。其優(yōu)點在于可以起到改善施工質(zhì)量，優(yōu)化施工效果的作用，同時不改變原有建筑結(jié)構(gòu)的空間布置。但是該方法的缺點是舊混凝土的清除工作量大、需臨時加固、支撐周邊受影響的結(jié)構(gòu)部位、作業(yè)時間較長。主要用于受壓區(qū)混凝土強度不足或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固處理。

2.2外包鋼法

外包鋼法是利用膠粘劑、固化劑等，將鋼板固定粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)薄弱部位或受拉面，讓鋼板與加固構(gòu)件結(jié)合為一整體，從而提高結(jié)構(gòu)承載力。混凝土有很高的抗壓能力，而鋼材有很好的抗拉性能與韌性，將混凝土和鋼材整合為一體，會起到優(yōu)劣互補的作用。提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。其優(yōu)點是施工簡單易行、不會破壞現(xiàn)場濕度環(huán)境、且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀無明顯影響。但其缺點也較為明顯，主要是對使用環(huán)境的溫度有限制，不易與弧形構(gòu)件完全粘貼吻合，且鋼板較薄，需作防銹處理，同時它需要耗費大量的鋼材，增加了施工成本。

2.3粘貼纖維復合材料法

纖維復合材料有芳綸纖維、玻璃纖維、碳纖維，而多數(shù)采用碳纖維材料，因為碳纖維有著極高的彈性模量及抗拉強度，具有質(zhì)量小、抗化學腐蝕能力強、溫度穩(wěn)定及耐疲勞等特性。粘貼纖維復合材料法和粘鋼加固法類似，是用纖維材料橫向包裹，能夠?qū)?nèi)部的鋼筋混凝土起到束縛作用，當力壓混凝土的時候，可以減輕混凝土的破壞程度，明顯改善部件等的延展性，且碳纖維抗拉強度要比普通結(jié)構(gòu)鋼高5倍以上，而密度卻不到鋼材的30%，因而其效果要優(yōu)于粘鋼法。除了碳纖維之外，還有玻璃纖維、玻璃鋼纖維、高強度化學纖維等支撐的布料，都可用于外粘加固，具體可以根據(jù)不同的使用環(huán)境選用。但是該方法也有較大的缺點，碳纖維比較容易燃燒，需要經(jīng)過專門的耐火處理才能使用。

2.4噴射混凝土法

噴射混凝土法是一種用混凝土噴射機將混凝土拌和料和水（干噴機）或混凝土濕料（濕噴機）按一定比例配合攪拌并高速噴射到受噴面上硬化凝結(jié)成型的加固方法。這種方法具有施工方便、速度快、工期短，噴射凝固層與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)力強等特點，常用于增補梁、板等構(gòu)件的下面混凝土；填補混凝土和磚石結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙及混凝土墻的麻面。但其缺點是需要專門的設(shè)備，對混凝土的配合比設(shè)計要求較高。

2.5加大截面法

此種方法是混凝土結(jié)構(gòu)加固方法里最為常用的，是一種傳統(tǒng)的加固技術(shù)，主要是直接增大混凝土構(gòu)件的截面。該種技術(shù)方法操作簡單易行，施工技術(shù)也較為成熟，對作業(yè)人員的專業(yè)要求低，可靠性強，可提高構(gòu)件的抗力、柱的穩(wěn)定性，可以有效改善施工效果，但是該種施工操作的施工周期會相對較長，對施工現(xiàn)場的環(huán)境濕度也會造成一定影響，構(gòu)件截面增大后，會使得建筑物內(nèi)部空間減小，影響建筑的使用及結(jié)構(gòu)的外觀。

3間接加固法

3.1預應(yīng)力加固法

此種方法是，布設(shè)預應(yīng)力撐桿或拉桿并施加預應(yīng)力，在預應(yīng)力和新增加的外部荷載的同步作用下，在拉桿內(nèi)部沿軸向方向形成拉力，該力經(jīng)由桿端錨固傳遞到構(gòu)件上。既而使撐桿、拉桿受力，從而使原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分部發(fā)生改變、降低結(jié)構(gòu)原有內(nèi)力、提高結(jié)構(gòu)的承載力，提高了安全穩(wěn)定性。但是它卻不適用于溫度六十度以上環(huán)境的建筑結(jié)構(gòu)，且對結(jié)構(gòu)的原外貌有著影響。

3.2增加支承加固法

該方法適用于梁、桁架、網(wǎng)架等水平構(gòu)件的加固，尤其是大跨度的承重梁與屋頂有較大載荷的桁架。通過增加支點，減少力臂長度，從而有效降低構(gòu)件所受載荷彎矩。增設(shè)支點法可分為剛性支點和彈性支點兩種，前者適用于剛性受拉或者受壓的加固情況，后者適用于剛性承壓并且將較大的壓載直接傳遞給基礎(chǔ)的加固情況。增加支撐點加固法受力明確、安裝拆卸方便、簡單可靠，雖然簡單易用，但是其對原建筑結(jié)構(gòu)影響較大，而且還有可能減小建筑的使用空間。這個要求建筑物的實際要求來使用該方法。

4結(jié)束語

日常建筑施工中，混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不少問題，例如建筑墻體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的開裂問題等。為了進一步提升鋼筋混凝土的施工質(zhì)量，解決在施工中出現(xiàn)的常見問題，使用混凝土加固技術(shù)無疑是一個好方法。加固設(shè)計涵蓋內(nèi)容豐富，對設(shè)計人員的技術(shù)水平要求較高，且各種加固方法都有著各自的優(yōu)點及缺陷，所以要針對不同需要的混凝土建筑結(jié)構(gòu)，科學、合理的選用加固施工方案，綜合考慮方案技術(shù)指標和經(jīng)濟指標，最大限度地達到使用要求，實現(xiàn)預期的加固效果，提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和延長建筑物的使用壽命。