雷漢銀

【摘 要】?對混凝土結(jié)構(gòu)常用加固設計技術(shù)中的增大截面法、粘貼碳纖維加固法、粘鋼加固法、混凝土置換加固法的工藝流程及操作要點進行研究梳理，并對目前結(jié)構(gòu)加固施工中存在的普遍問題進行了系統(tǒng)闡述。文章結(jié)合某在建項目出現(xiàn)混凝土強度不足需加固處理的工程實例對粘鋼加固法、增大截面法的應用作了詳細介紹。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)加固技術(shù); 耐久性; 承載力; 混凝土強度

隨著人們對房屋功能性和舒適性要求的不斷提高，對既有建筑進行改造加固的需求也日益突出，而結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是確保這一需求得以實現(xiàn)的技術(shù)支撐和前提條件。合理準確地利用結(jié)構(gòu)加固處理技術(shù)，讓既有建筑改造在滿足功能性、結(jié)構(gòu)安全性的同時也能滿足經(jīng)濟性的要求將是既有建筑工程結(jié)構(gòu)改造加固的重要發(fā)展方向[1-3]。

1 常見的結(jié)構(gòu)需加固原因

1.1 結(jié)構(gòu)老化

現(xiàn)有建筑物中有的已超過了設計使用年限。由于以往的施工技術(shù)相對落后，使用的材料強度較低。經(jīng)過長時間不斷變化的外部環(huán)境和服務環(huán)境，以及缺乏定期維護和專業(yè)維修，建筑材料的強度嚴重惡化，大大降低了其承載力。

1.2 施工質(zhì)量問題

工程建設中所出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要有裂縫、蜂窩、孔洞、混凝土強度不足等，需要通過加固技術(shù)進行處理。造成影響施工質(zhì)量安全問題的因素很多，如施工人員的技術(shù)不成熟、建筑材料質(zhì)量不合格、使用的設備陳舊老化、施工單位盲目追求經(jīng)濟利益、質(zhì)量監(jiān)管人員的失職等。

1.3 使用功能變化

隨著社會的發(fā)展，業(yè)主單位會根據(jù)自身發(fā)展的需求，對建筑物的使用功能進行調(diào)整?！?·12”地震后國家對地震區(qū)的抗震設防要求進行了調(diào)整，不少老舊的建筑物難以滿足新的使用功能需求及抗震要求。這些使用要求的變化會導致原有結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性滿足不了現(xiàn)有的規(guī)范要求，只能通過結(jié)構(gòu)加固后才能正常使用。

2 常用的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及操作要點

2.1 增大截面法

施工工藝流程：支撐架搭設—混凝土表面鑿毛處理—補配鋼筋—支模—濕潤混凝土表面—澆筑混凝土—養(yǎng)護—脫?！瓤谔蕹B(yǎng)護

增大截面法主要是在原混凝土構(gòu)件外部澆筑新的混凝土，并增加鋼筋量，從而達到增大截面面積的目的。該種加固方法不僅具有良好的可靠性，而且能夠提升構(gòu)件的承載力，剛度也能顯著提高，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種加固方法的重點及難點是新增鋼筋的錨固及混凝土澆筑;鉆孔植筋時不能損傷原結(jié)構(gòu)鋼筋且錨固深度需達到設計要求或規(guī)范要求，因此鉆孔前先探清原結(jié)構(gòu)鋼筋的位置，再進行鉆孔作業(yè);混凝土新增截面較小時，混凝土灌注避免不密實或空洞現(xiàn)象。

2.2 碳纖維加固法

施工工藝： 混凝土表面處理—配制和刷底層樹脂膠—配置流平材料和修補不平整部位—配制和刷涂粘合劑—粘貼碳纖維布—表面保護

該種加固方法具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性較好、使用范圍廣、施工成本低的特點，已經(jīng)成為一種流行的加固技術(shù)。但由于碳纖維膠粘劑耐高溫性能較差，一般要求在60 ℃以內(nèi)的場所使用，因此需要采取防高溫措施。

2.3 粘鋼加固法

施工工藝：混凝土和鋼板表面處理—粘結(jié)劑配制—涂敷結(jié)構(gòu)膠—粘貼—固定、加壓—固化

粘鋼加固法在鋼板粘貼面應進行除銹和糙化處理，鋼板粘貼完畢，膠水固化后，表面掛鋼絲網(wǎng)，抹砂漿進行防腐防銹處理。粘貼鋼板加固法的主要優(yōu)勢：粘貼鋼板不僅能增強構(gòu)件抗剪能力，還能加強構(gòu)件的承載力和剛度，且工期較短[4]。

2.4 置換混凝土法

施工流程：支撐卸載—鑿出不合格混凝土—置換混凝土的界面處理—支?！獫沧⒒炷粱蚋邚姸裙酀{料—拆?！B(yǎng)護

該加固方法首先根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行支撐卸載方案編制及核算，根據(jù)方案對置換構(gòu)件進行支撐卸載。支撐搭設完成經(jīng)檢驗合格后才能進行混凝土置換施工。置換混凝土法的優(yōu)點與加大截面法相似，加固后不改變原結(jié)構(gòu)的尺寸。缺點是濕作業(yè)時間較長。采用置換混凝土法加固時，支撐卸載是至關(guān)重要的工作內(nèi)容，支撐方案應在搭設前按實際情況進行承載力驗算出具支撐方案，并嚴格按照支撐方案施工[5-6]。

3 工程實例

3.1 工程概況

南充某工程為地下3層、地上26層框架剪力墻結(jié)構(gòu)。修建至地上2層時，發(fā)現(xiàn)地下室-3層～-1層部分柱及剪力墻混凝土強度未達到設計要求C55。經(jīng)檢測鑒定，部分構(gòu)件混凝土強度等級低于C30。該工程對地下室剪力墻和混凝土柱的結(jié)構(gòu)加固采用了截面加大法和外包鋼法。

3.2 加固處理方法

3.2.1 剪力墻外包鋼板

對于所有剪支墻和核心筒墻體采用外包鋼板和角鋼的做法，通過外包鋼板的做法對墻體進行補強，提高其豎向承載力及水平荷載。粘貼鋼板前，按設計規(guī)格間距放線在粘貼面上，然后將鋼板加工成型。用角磨機將加工好的鋼板打磨粗糙。提前將鋼板錨栓安裝部位鉆好孔。鋼板粘貼固化后，委托有資質(zhì)的檢測單位對鋼板粘貼質(zhì)量進行檢測并出具檢測報告。最后，再對鋼板表面施工防腐及防銹保護層。鋼板表面防護層施工前，先對鋼板進行除銹處理，然后懸掛鋼絲網(wǎng)，用噴涂機噴灑水泥砂漿。噴涂機噴砂漿不僅大大提高了勞動效率，而且保證了砂漿覆蓋的質(zhì)量（圖1）。

3.2.2 混凝土柱截面增大

本工程地下室所有柱均采用增大截面法。柱體施工前，先在柱體周圍搭設支撐。在進行通過柱身鉆孔植筋前，先沿柱身四周將混凝土保護層剔除，直到露出原結(jié)構(gòu)鋼筋，鉆孔時既避免了傷及原結(jié)構(gòu)鋼筋，也能提高鉆孔的效率?？變?nèi)灰塵用空壓機和刷子清理干凈，驗收合格后進行植筋。為了保證孔內(nèi)膠體飽滿，采用套管將膠體送入孔內(nèi)，然后植入鋼筋。鋼筋植好后24 h內(nèi)應避免對鋼筋造成擾動。待膠體完全固化后進行現(xiàn)場拉拔實驗，檢測合格后再進行鋼筋綁扎及模板工程施工。由于本工程層高較高，在澆筑混凝土時應分層澆筑，澆筑至層高的一半時停止?jié)仓?，防止?jié)仓^快產(chǎn)生的壓力導致爆模及漲?，F(xiàn)象，并在混凝土初凝前開始后半段澆筑?；炷翝仓戤吅?，待溫度降至室溫后方可拆除模板，以防止混凝土表面因溫度收縮而產(chǎn)生裂縫。模板拆除后，應安排專人澆水養(yǎng)護（圖2）。

4 結(jié)束語

結(jié)合工程實例的分析，結(jié)構(gòu)加固施工過程中各個施工工序的質(zhì)量控制都應嚴格按設計及規(guī)范施工，為避免原結(jié)構(gòu)加固過程中受到損傷，應采取相應措施控制：

（1）鉆孔植筋時，避免傷及原結(jié)構(gòu)鋼筋，應事先確定好原鋼筋位置，盡量采用干鉆成孔，避免水鉆成孔。

（2）截面加大時，對原結(jié)構(gòu)混凝土剔鑿時，避免受上部荷載對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，對加固構(gòu)件周圍進行支撐卸載。在加固改造后不僅保證房屋能達到原結(jié)構(gòu)要求，還能提升原結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

參考文獻

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[4] 王其敏.注膠法粘貼鋼板加固橋梁施工質(zhì)量控制要點[J].廣西質(zhì)量監(jiān)督導報，2008（7）：10-11，13.

[5] 時永青.談多種加固技術(shù)在房屋建筑工程中的應用[J].城市建設理論研究，2015（29）：83-84.

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