混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的一般方法

(四川城市職業(yè)學(xué)院 四川 成都 610000)

混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的一般方法

王一舟

(四川城市職業(yè)學(xué)院四川成都610000)

結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其功能必然逐漸減弱，我們結(jié)構(gòu)工程的任務(wù)不單要作好建筑物前期的設(shè)計(jì)工作，還要能科學(xué)的評(píng)估結(jié)構(gòu)損傷的客觀規(guī)律和程度，并采取有效的方法保證結(jié)構(gòu)的安全的使用，那么，結(jié)構(gòu)的加固將成為一項(xiàng)重要的工作。

混凝土結(jié)構(gòu)；加固技術(shù)；方法

混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。

一、直接加固的一般方法有

(一)加大截面加固法。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，可增加截面有效高度，擴(kuò)大截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。

在適筋范圍內(nèi)，混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面，通過(guò)新加部分和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高構(gòu)件承載力，改善正常使用性能。

(二)置換混凝土加固法。該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)；適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。

(三)有粘結(jié)外包型鋼加固法。外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。

該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于600C以上高溫場(chǎng)所；適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

二、間接加固的一般方法有

(一)預(yù)應(yīng)力加固法

1.預(yù)應(yīng)力水平拉桿固法。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過(guò)桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上(當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時(shí)，拉桿會(huì)與構(gòu)件共同找曲，此時(shí)尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面)，在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí)，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。

由于水平提桿的作用，原構(gòu)件的截面應(yīng)力特征由受彎變成了偏心受壓，因此，加固后構(gòu)件的承載力主要取決于壓彎狀態(tài)下原構(gòu)件的承載力。

2.預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法。鋼筋混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固定后，形成一個(gè)由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外荷載和預(yù)應(yīng)力共同作用下，拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過(guò)與構(gòu)件的結(jié)合點(diǎn)(下?lián)吸c(diǎn)和桿端錨固點(diǎn))傳遞給被加固構(gòu)件，抵消了部分外荷載，改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征，從而提高了構(gòu)件的承載能力

(二)增加支承加固法

增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度，達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的載載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡(jiǎn)單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

(三)其它加固法

輔助結(jié)構(gòu)加固法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔(dān)被加固梁的荷載。

在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗彎和抗剪能力都得到提高。

三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有

(一)托換技術(shù)

系托梁(或桁架)拆柱(或墻)、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱；屬于一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時(shí)間短、費(fèi)用低、對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)技術(shù)要求較高，需由熟練工人來(lái)完成，才能確保安全。

(二)植筋技術(shù)

系一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救，構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋，上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng)，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。

(三)裂縫修補(bǔ)技術(shù)

根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ)，使結(jié)構(gòu)因開(kāi)裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門(mén)技術(shù)；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對(duì)受力性裂縫，除修補(bǔ)外，尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。內(nèi)部修補(bǔ)法。

內(nèi)部修補(bǔ)法是用壓力泵把膠結(jié)材料壓力混凝土裂縫中，結(jié)硬后起到補(bǔ)縫作用，并通過(guò)其膠結(jié)性使原結(jié)構(gòu)恢復(fù)整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性和安全性及耐久性等有影響，或有防水防滲等要求的裂縫的修補(bǔ)。

四、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度

本工程的鋼筋、水泥和混凝土等各類材料需具備出廠合格證，并根據(jù)國(guó)家規(guī)范要求分批分量進(jìn)行抽查檢，抽檢不合格的材料一律不準(zhǔn)使用，因使用不合格材料而造成的質(zhì)量事故要追究驗(yàn)收人員的責(zé)任。

五、混凝土的養(yǎng)護(hù)

砼澆筑完畢后，應(yīng)在12h以內(nèi)用草袋加以覆蓋和澆水，澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)，屋面砼養(yǎng)護(hù)應(yīng)采用蓄水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期一般不小于7晝夜，防水砼養(yǎng)護(hù)期不少于14d。

六、施工中應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題

1.蜂窩：原因是混凝土一次下料過(guò)厚，振搗不實(shí)或漏振，模板有縫隙使水泥漿流失，鋼筋較密而混凝土坍落度過(guò)小或石子過(guò)大，柱、墻根部模板有縫隙，以致混凝土中的砂漿從下部涌出而造成。

2.露筋：原因是鋼筋墊塊位移、間距過(guò)大、漏放、鋼筋緊貼模板造成露筋，或梁、板底部振搗不實(shí)，也可能出現(xiàn)露筋。

3.麻面：拆模過(guò)早或模板表面漏刷隔離劑或模板濕潤(rùn)不夠，構(gòu)件表面混凝土易粘附在模板上造成麻面脫皮。

4.孔洞：原因是鋼筋較密的部位混凝土被卡，未經(jīng)振搗就繼續(xù)澆筑上層混凝土。

5.縫隙與夾渣層：施工縫處雜物清理不凈或未澆底漿等原因，易造成縫隙、夾渣層。

6.梁、剪力墻連接處斷面尺寸偏差過(guò)大，主要原因是柱接頭模板剛度差或支此部位模板時(shí)未認(rèn)真控制斷面尺寸。

7.現(xiàn)澆樓板面和樓梯踏步上表面平整度偏差太大：主要原因是混凝土澆筑后，表面不用抹子認(rèn)真抹平。冬斯施工在覆蓋保溫時(shí)，上人過(guò)早或未墊板進(jìn)行操作。

[1]趙彤,謝劍.碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù).天津:天津大學(xué)出版社,2001.39266.

[2]曹雙寅，邱洪興.結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與加固技術(shù).

[3]金偉良.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性.

王一舟(1996.5-)，男，學(xué)歷大專，四川省南充市嘉陵區(qū)，四川城市職業(yè)學(xué)院，研究方向建筑工程技術(shù)(土建方向)。