一、前言

隨著使用年限的增加，許多建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度都有所降低，對(duì)老化或有病害的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固是提高其耐久性、延長(zhǎng)其使用壽命的有效辦法。優(yōu)秀的加固方案不僅要體現(xiàn)在質(zhì)量好、造價(jià)低、施工便捷，同時(shí)還要滿足業(yè)主對(duì)各種使用功能要求。本文介紹了當(dāng)前一般民用建筑工程結(jié)構(gòu)加固的主要技術(shù)的種類及其施工方法。

二、結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)要求及目的

2.1、要求

1、補(bǔ)強(qiáng)加固施工時(shí)，應(yīng)采取措施避免或減少對(duì)原結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的損傷。

2、補(bǔ)強(qiáng)加固梁、板、柱及剪力墻之前，需先去除該結(jié)構(gòu)部位受力范圍的樓面附加恒載及活荷載，對(duì)該受力范圍的結(jié)構(gòu)進(jìn)行支頂，支頂方案需經(jīng)設(shè)計(jì)審批后方能進(jìn)行施工。

3、對(duì)于結(jié)構(gòu)需打鑿部分，須制定合理施工方案，經(jīng)設(shè)計(jì)審批后方能進(jìn)行施工。

4、混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固部分除各圖紙說(shuō)明的要求外，其余應(yīng)按\"混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范\"（GB50367-2006）執(zhí)行。鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固部分按“鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范”（CECS77-96）執(zhí)行。

2.1、目的

對(duì)老化或有病害的建筑物進(jìn)行加固的目的是：提高其耐久性、延長(zhǎng)其使用壽命。

三、主要施工技術(shù)方法

目前，對(duì)于民用建筑結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)，方法有加大截面法、外包鋼法、粘貼碳纖維法、體外預(yù)應(yīng)力法、懸掛法、增加支撐法等。由于每種方法的施工環(huán)境、施工工藝、工程造價(jià)和利潤(rùn)都不相同，所以在選擇什么樣的加固方法，應(yīng)針對(duì)建筑物的具體情況來(lái)確定，但無(wú)論采用何種方法，其結(jié)果都會(huì)使到建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度得到增強(qiáng)，從而提高其耐久性、延長(zhǎng)其使用壽命。以下我就從建筑施工的角度，分別論述采用這二種常用的加固方法的施工材料、施工程序、主要施工方法、施工要求以及工程質(zhì)量檢驗(yàn)等。

3.1粘鋼加固施工方法

一、材料要求：

1、鋼材：均采用Q345B

2、結(jié)構(gòu)膠粘劑：

2.1 必須進(jìn)行安全性能檢驗(yàn)，其粘結(jié)抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)置信水平c=0.90、保證率95%的要求確定。

2.2 結(jié)構(gòu)膠的鋼-鋼粘結(jié)抗剪性能必須經(jīng)過(guò)濕熱老化檢驗(yàn)合格，并必須通過(guò)毒性檢驗(yàn)，對(duì)完全固化的結(jié)構(gòu)膠，其檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合實(shí)際無(wú)毒衛(wèi)生等級(jí)要求。

2.3 粘貼鋼板的膠粘劑：必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，安全性能指標(biāo)為A級(jí)膠（相關(guān)安全性能指標(biāo)詳GB50367-2006）。

二、主要施工程序

表面處理→配膠→粘貼→加壓→固化及養(yǎng)護(hù)→防護(hù)處理→檢驗(yàn)

三、主要施工方法

1、表面處理：

a. 根據(jù)加固范圍拆除梁（板）下局部間墻，鏟除梁原飾面層至砼面，用鋼絲刷刷去松浮物，用脫脂棉或棉紗沾丙酮擦拭，去油污；

b. 用平砂輪對(duì)鋼板粘接面進(jìn)行打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤，打磨粗糙度越大越好，打磨紋路應(yīng)與鋼板短邊平行，最后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。

c. 鋼板粘貼面的背面需進(jìn)行防銹、防腐及防火處理。

1）、噴丸除銹等級(jí)為Sa2.5級(jí)。

2）、環(huán)氧富鋅底漆兩遍，每遍30um，環(huán)氧云鐵中間漆兩遍，每遍45μm，高性能環(huán)保面漆兩遍，每遍40μm。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊縫處，應(yīng)仔細(xì)打磨后補(bǔ)涂底漆和中間漆，厚度同上。

2、膠料配制：按稱量比例調(diào)制粘結(jié)膠，調(diào)制前對(duì)甲、乙兩組分別攪拌，混入后再充分?jǐn)嚢琛?/p>

3、粘貼：用抹刀將配制好的膠粘劑同時(shí)抹在已處理好的砼結(jié)合面、鋼板貼合面上。為使膠能充分浸潤(rùn)、滲透、擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量膠于結(jié)合面來(lái)回刮抹數(shù)遍，再添抹至所需厚度（1～3mm），中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。

4、加壓：粘貼好鋼板后用夾具夾緊固定，或用支撐固定，并適當(dāng)加壓，壓力保持在0.05～0.1Mpa，以使膠液剛從鋼板邊擠出為度。

鋼板粘貼后，用小錘沿粘貼面輕敲鋼板，如無(wú)空洞聲，表示已粘貼密實(shí)，否則應(yīng)剝下鋼板，補(bǔ)膠，重新粘貼。

5、固化及養(yǎng)護(hù)：鋼板加壓不得中途局部減壓，經(jīng)24小時(shí)后可卸壓，3天后可受力使用。

6、防護(hù)處理：粘貼加固，經(jīng)固化卸壓后進(jìn)行防銹防腐處理。

7、檢驗(yàn)：粘鋼固化后應(yīng)檢驗(yàn)粘貼密實(shí)度情況，如不符要求，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。

四、施工要求

1、表面處理：混凝土表面清理后應(yīng)露出結(jié)構(gòu)本體、擦凈，鋼板打磨處理后，應(yīng)露出金屬光澤，表面處理不得沾上漬水、油漬和灰塵。

2、配膠：膠料應(yīng)嚴(yán)格按比例稱量配比，充分?jǐn)嚢璨坏糜谐恋砩?，容器?nèi)應(yīng)清潔，不應(yīng)有灰塵、水分和油漬混入。

3、粘貼：配制后的膠料應(yīng)立即使用。涂抹膠料時(shí)，水平粘貼應(yīng)中間厚邊緣薄，豎向粘貼宜上厚下薄，應(yīng)無(wú)漏抹。

4、加壓：粘貼鋼板后用M10或M12膨脹絲固定，并立即加壓，加壓應(yīng)均勻緩慢，一經(jīng)加壓不得中途減壓。

5、固化及養(yǎng)護(hù)：粘貼鋼板后，常溫下24小時(shí)可卸載。

6、防護(hù)處理：經(jīng)檢驗(yàn)合格，應(yīng)進(jìn)行抹灰。

7、檢驗(yàn)：粘貼鋼板固化后，應(yīng)進(jìn)行密實(shí)度檢驗(yàn)，可用小錘輕擊鋼板，從音響確定有效粘貼面積，密實(shí)度應(yīng)達(dá)到有關(guān)規(guī)定。

8、所有的焊接均應(yīng)在灌（抹）膠前完成，灌（抹）膠后不得焊接、敲打。

9、采用手工涂膠時(shí)，鋼板宜裁成多條粘貼，且鋼板厚度不應(yīng)大于5mm，采用壓力注膠粘結(jié)的鋼板厚度不應(yīng)大于10mm。

10、對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面加固時(shí)，其受拉面沿構(gòu)件軸向連續(xù)粘貼的加固鋼板宜延長(zhǎng)至支座邊緣，且應(yīng)在鋼板端部（包括截?cái)嗵帲┘凹泻奢d作用點(diǎn)的兩側(cè)，設(shè)置U形鋼板箍（對(duì)梁）或橫向壓條（對(duì)板）進(jìn)行錨固。除圖中特別注明外，U形鋼箍板或壓條的厚度為4mm，鋼板寬度為200mm，錨栓為M14（對(duì)梁）或M10（對(duì)板），錨入梁內(nèi)140或板內(nèi)100。

五、工程質(zhì)量檢驗(yàn)

1、使用的鋼板應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求，并提供產(chǎn)品質(zhì)保書。

2、使用的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)符合基本性能要求，并提供產(chǎn)品質(zhì)保書。

3、粘貼鋼板當(dāng)有效粘結(jié)面積少于90%，則粘結(jié)無(wú)效，應(yīng)剝下重新粘貼。

3.2碳纖維加固施工方法

一、材料要求

1、浸漬、粘結(jié)纖維復(fù)合材的膠粘劑：必須采用與所用碳纖維布配套專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，安全性能指標(biāo)為A級(jí)膠（相關(guān)安全性能指標(biāo)詳GB 50367-2006）。優(yōu)先采用免底涂膠。如采用免底涂，且浸漬、粘結(jié)、修補(bǔ)兼用的單一膠粘劑，廠商應(yīng)出具免底涂膠粘劑的證書，使用單位應(yīng)留檔備查。

2、碳纖維布：

1）、選用PAN基12k或12k以下的小絲束連續(xù)纖維，其抗拉強(qiáng)度準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)置信水平c=0.99、保證率95%的要求確定。

2）、安全性能指標(biāo)為：高強(qiáng)度 級(jí) ff，k≥3400MPa ，Ef≥2.4×105MPa 伸長(zhǎng)率≥1.7%，ff，b≥700Mpa，層間剪切強(qiáng)度≥45Mpa，仰貼條件下與混凝土正拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5且應(yīng)為混凝土內(nèi)聚破壞單位面積質(zhì)量≤300g/m2。

二、工藝流程

工藝流程可以歸納為： 施工準(zhǔn)備→放設(shè)施工線 →混凝土基面處理 →配制并涂刷底膠 →配制修補(bǔ)膠并找平→配制并涂刷結(jié)構(gòu)膠粘劑→貼碳纖維布→表面養(yǎng)護(hù)→涂刷碳纖維專用膠→表面防護(hù)。

三、施工方案

1、膠粘劑的配置 ：

1）、將原材料按不同配合比稱量準(zhǔn)確，分別配置底涂膠料、整平膠料及粘結(jié)膠料。先將稀釋劑加入聚合物主料內(nèi)攪拌均勻，再將填料加入繼續(xù)攪拌至均勻，最后加入固化劑，充分?jǐn)嚢韬蠹纯墒褂谩?/p>

2）、 配置膠料時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：底涂膠料每次配置量以1-2公斤為宜；整平膠料每次配置量以0.5-1公斤為宜；粘結(jié)膠料每次配置量以1-2公斤為宜。

3）、所有膠料要求于1小時(shí)內(nèi)施工完畢。

2、基底處理

1）、混凝土表面如出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予剔除，對(duì)于較大面積的劣質(zhì)層，在剔除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。

2）、裂縫修補(bǔ)：縫寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。

3）、用混凝土角磨機(jī)、砂輪（砂紙）等工具，去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧曲率半徑不應(yīng)小于20mm。

4）、清洗打磨過(guò)的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。

3、涂底膠

1）、應(yīng)按膠粘劑生產(chǎn)廠家提供的工藝條件配制底膠，將一定比例主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量，并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。

2）、用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面，厚度不超過(guò)0.4mm，并不得漏刷或有流淌、氣泡，等膠固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)），再進(jìn)行下一道工序。

4、用整平膠料找平

1）、混凝土表面凹陷部位應(yīng)用刮刀嵌刮整平膠料修補(bǔ)填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用整平膠料填補(bǔ)，盡量減少高差。

2）、轉(zhuǎn)角處應(yīng)用修補(bǔ)膠修成光滑的圓弧，其曲率半徑不應(yīng)小于20mm。

3）、整平膠料須固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí)），方可再進(jìn)行下一道工序。

5、粘貼碳纖維布

1）、按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長(zhǎng)度應(yīng)在3m以內(nèi)。

2）、配置、攪拌粘貼膠料，然后用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位，在搭接、拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。

3）、用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面，以去除氣泡，使膠液充分浸透碳纖維布；滾壓時(shí)不得損傷碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)以上步驟，待纖維表面指觸感干燥為宜，方可進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。

4）、在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。

6、質(zhì)量保證措施：

1）、對(duì)于砼工程，應(yīng)振搗密實(shí)，面層平整，砂漿拌制嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配比，杜絕偷工減料現(xiàn)象發(fā)生。

2）、碳纖維粘貼工程：碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm。粘貼碳纖維布應(yīng)盡量避開(kāi)障礙物，如遇無(wú)法清除的障礙物而需截?cái)鄷r(shí)，在截?cái)嗖课灰枰赃m當(dāng)處理，具體措施應(yīng)視不同情況而定。

3）、碳纖維材料方面的可靠保證碳纖維片具有極佳的力學(xué)性能，是與它自身的材質(zhì)屬性、成片加工工藝密不可分的。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前，用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固補(bǔ)強(qiáng)方法有加大截面法、外包鋼法、粘貼碳纖維法、體外預(yù)應(yīng)力法、懸掛法、增加支撐法等，但對(duì)一般的民用建筑來(lái)說(shuō)，以上論述的二種方法是比較常用的。但鑒于每個(gè)工程的工程特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)條件、使用環(huán)境等都不盡相同，因此，在確定加固補(bǔ)強(qiáng)方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同工程的具體情況選用不同的方法，從而更好地提高建筑物的耐久性、延長(zhǎng)其使用壽命。

參考文獻(xiàn)

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2006

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004

《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》CECS25：90