王 超 周 楠

（1.新興際華資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司，北京 100160；2.北京北辰實業(yè)股份有限公司，北京 100101）

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范以及抗震加固技術(shù)規(guī)程等各項行為規(guī)范的出臺，使得建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)變得更加成熟，對于我國建筑行業(yè)發(fā)展而言也有著積極影響。但因為部分單位仍然過度依賴傳統(tǒng)加固經(jīng)驗，在加固過程中，可能會因為人為或者其他方面因素影響，而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固不理想的問題，所以需要通過對改造項目進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的方式做好配套加固處理，確保加固技術(shù)應(yīng)用的合理性以及有效性，進(jìn)而為整體工程的安全使用奠定扎實的基礎(chǔ)。

1 結(jié)構(gòu)加固原因分析

1.1 人為方面

如果設(shè)計人員在進(jìn)行工程設(shè)計中存在考慮不周的問題，會因為整體設(shè)計問題導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力無法達(dá)到預(yù)期，而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足的問題。同時，如果存在載荷漏項問題，或者施工過程中的實際荷載超過設(shè)計數(shù)值，也會造成施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。在施工過程中，施工管理混亂、施工人員技術(shù)水平有限、操作不規(guī)范等，會使施工質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)質(zhì)量無法達(dá)到要求，進(jìn)而出現(xiàn)各種安全隱患，需要進(jìn)行加固處理。在建筑物交付使用一段時間之后，如果相關(guān)單位沒有進(jìn)行妥善管理，存在環(huán)境管控不良或者擅自改變建筑物用途等方面的問題，沒有做好定期維護(hù)工作，也會使結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量受到干擾，需要進(jìn)行加固操作[1]。

1.2 環(huán)境方面

環(huán)境因素也是不可忽視的重要影響因素，在建筑結(jié)構(gòu)投入使用之后，會因為環(huán)境因素的干擾而出現(xiàn)外部介質(zhì)受侵蝕和材料狀況惡化等方面的問題[2]。微生物以及細(xì)菌等腐蝕木材，而凍融循環(huán)和高溫等變化也會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。地震和颶風(fēng)等自然災(zāi)害會使建筑物遭受嚴(yán)重破壞，對結(jié)構(gòu)耐久性以及安全性產(chǎn)生直接干擾，需要展開維修和加固處理，以便保證工程使用壽命和質(zhì)量。

2 常用改造項目結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1 碳纖維材料粘貼加固技術(shù)

碳纖維材料屬于有機(jī)母體纖維材料，是在高溫環(huán)境中運用高溫分解法，在惰性氣體作用之下進(jìn)行除碳以外其他元素處理的新型非金屬材料制品。材料耐高溫性能以及耐疲勞等方面性能較為突出，整體比重相對較小，具有質(zhì)量輕以及強(qiáng)度高等方面的優(yōu)勢。材料具有較好的纖度，在力學(xué)性能以及熱學(xué)性能等方面也較為突出，運用其性能進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，是現(xiàn)代較為常用的工程處理手段。該處理技術(shù)主要應(yīng)用于因長時間使用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)破壞維修處理，由于碳纖維材料的整體化學(xué)性質(zhì)相對較為穩(wěn)定，所以在使用該材料進(jìn)行維護(hù)處理過程中，能夠達(dá)到良好耐久性能以及耐腐蝕性能的目的，可以在完成加固處理之后，有效延長結(jié)構(gòu)使用壽命，更好地解決化學(xué)腐蝕問題[3]（見圖1）。

圖1 碳纖維材料粘貼加固

2.2 新增梁施工技術(shù)

在進(jìn)行梁荷載統(tǒng)計過程中，需要對裝修吊頂荷載以及新增墻體荷載進(jìn)行統(tǒng)計。如果使用輕質(zhì)隔墻，整體荷載要以裝修吊頂自重為主。為保證墻體局部承載能力可以達(dá)到要求。在梁穿過墻體時，在其下方位置設(shè)置混凝土梁墊。在進(jìn)行新增梁的施工過程中，需要在相應(yīng)墻體部位進(jìn)行開洞處理，并在相反方向放置預(yù)制混凝土梁墊。在穿過洞口位置設(shè)置鋼筋，通過設(shè)置頂支撐以及模板的方式，配合在梁上端樓面板開小斜孔，將高強(qiáng)無收縮混凝土灌入其中，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求70%左右時，拆除模板和支撐，進(jìn)而保證墻體的加固效果。

2.3 增大截面技術(shù)

增大截面技術(shù)是較為常見的結(jié)構(gòu)加固處理技術(shù)，也是一種較為傳統(tǒng)的加固處理模式。在處理過程中，會通過對原有加固結(jié)構(gòu)進(jìn)行砂漿層或鋼筋混凝土承施工處理的方式，確保其能夠和原有結(jié)構(gòu)共同產(chǎn)生作用，繼而達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載能力的效果。整體施工操作相對較為簡單，且因為使用時間較長，所以經(jīng)驗較為豐富，能夠達(dá)到較為理想的施工處理效果。在使用過程中，需要保證原有結(jié)構(gòu)和新增混凝土結(jié)構(gòu)層之間的緊密度，保證新舊混凝土結(jié)合面能夠生成合力，形成有效抵御。為保證兩者之間的結(jié)合緊密度，需要在施工之前對舊結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔處理，保證其表面的清潔度以及平整程度，確保其能和新結(jié)構(gòu)層形成有效連接。

2.4 外包鋼加固技術(shù)

在運用各種技術(shù)進(jìn)行加固過程中，會對需要加固的結(jié)構(gòu)進(jìn)行四角用型鋼包裹處理，利用綴板進(jìn)行連接加固，保證型鋼的作用能夠得到完全發(fā)揮，進(jìn)而保證最終結(jié)構(gòu)加固效果，主要分為干式處理方法以及濕式處理方法兩種模式，其中濕式處理方法會通過對環(huán)氧樹脂以及孔膠水泥等材料的應(yīng)用，將角鋼粘貼在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件之上，保證包裹型鋼能夠和原有構(gòu)件形成共同受力體。雖然此種處理方法的效果較為理想，但整體工作量相對較大，需要利弊權(quán)衡，確定是否應(yīng)用（見圖2）。

圖2 外包鋼加固處理技術(shù)

干式外包處理技術(shù)并不會將構(gòu)件和型鋼連接在一起，會通過對水泥砂漿的運用進(jìn)行填充，原有結(jié)構(gòu)和外包型鋼會獨自承受相應(yīng)施加力。整體施工處理方法相對較為簡單，承載力相對有限，在不改變原有結(jié)構(gòu)截面面積基礎(chǔ)上，保證結(jié)構(gòu)物承載能力能夠得到提升，有效提高結(jié)構(gòu)剛度以及延性，主要用于屋架以及混凝土柱等結(jié)構(gòu)的加固。如果改造項目不允許對截面尺寸進(jìn)行改變，可以運用此種技術(shù)，在不改變截面尺寸的前提下，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的[4]。整體施工相對較快，不僅安裝量較小，而且加固效果較為理想，但施工成本相對較高，需要進(jìn)行綜合考慮之后，確定是否使用此種處理方案。

2.5 粘貼鋼掘加固技術(shù)

這種方法簡稱粘鋼加固處理技術(shù)，通過對特制建筑結(jié)構(gòu)膠的運用，將鋼板粘貼在需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面，確保其能夠和原有結(jié)構(gòu)形成共同受力，保證結(jié)構(gòu)承載能力可以達(dá)到要求，是一種體外增加配筋率的處理方案，能夠有效提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抵抗能力。該種處理技術(shù)對于建筑結(jié)構(gòu)膠的要求相對較為嚴(yán)格，需要具備高黏性以及高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)膠，具有良好的彈性模量以及耐老化等方面的特性，以便保證最終的使用效果。此種處理技術(shù)施工相對較為簡單，不會對原有結(jié)構(gòu)外形造成改變，整體作業(yè)空間要求相對較低，不會對正常生活產(chǎn)生影響，主要用于房屋結(jié)構(gòu)加固處理。但在使用過程中需要注意，該處理技術(shù)對于環(huán)境溫度存在一定限制，而且加固成本相對較高。

3 加固配套使用技術(shù)

3.1 托換技術(shù)

如果出現(xiàn)以下幾個方面問題，一般會采用托換技術(shù)進(jìn)行處理：（1）在進(jìn)行建筑建造過程中，可能會因為前期勘察不充分、設(shè)計或施工等環(huán)節(jié)存在不良狀況，導(dǎo)致基礎(chǔ)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題；（2）因為周邊環(huán)境發(fā)生變化或者因為地下工程施工，對既有建筑產(chǎn)生危害，導(dǎo)致需要進(jìn)行基礎(chǔ)加固；（3）在進(jìn)行深基坑的挖掘過程中，因為古建筑維修，可能需要進(jìn)行地基加固處理；（4）新規(guī)劃的建筑物存在和既有建筑物位置重合的情況，并且因為新規(guī)劃項目具有較高水平的社會意義以及經(jīng)濟(jì)性，無法進(jìn)行修改，可以通過托換處理的方式，保證既有建筑物和新建筑使用的安全性。此種技術(shù)整體應(yīng)用要求相對較高，對于人員的施工技術(shù)以及施工經(jīng)驗等都具有較高要求，強(qiáng)調(diào)需要進(jìn)行全面化管控和科學(xué)部署，以便保證最終加固效果[5]。

3.2 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

在工程項目建設(shè)過程中，現(xiàn)澆板可能會受各種原因影響而出現(xiàn)開裂狀況，需要運用裂縫修補(bǔ)技術(shù)對問題進(jìn)行有效控制，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)大面積開裂的狀況。在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)的過程中，需要對裂縫產(chǎn)生原因以及發(fā)展整體態(tài)勢等各項情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，根據(jù)具體的調(diào)查結(jié)果，確定相應(yīng)修補(bǔ)方案，保證結(jié)構(gòu)物使用性能以及耐久性等均能恢復(fù)到理想狀態(tài)。裂縫修補(bǔ)技術(shù)主要用于建筑物裂縫的修補(bǔ)，能夠在對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的同時，達(dá)到對其進(jìn)行加固的效果。

3.3 化學(xué)植筋技術(shù)

植筋技術(shù)也被稱為種筋技術(shù)，主要用于抗震加固處理模式之中，按照鋼筋后錨固原理，利用結(jié)構(gòu)膠鎖鍵握緊力作用，展開連接操作。在重型荷載緊固以及結(jié)構(gòu)植筋加固處理中作用較為突出，在混凝土或者墻體巖石等材料中進(jìn)行鉆孔，通過在其中注入高強(qiáng)植筋膠的方式，將基材和鋼筋連接在一起，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的加固。能夠用于鋼筋位置偏差補(bǔ)救處理，在房屋加層接柱以及高層建筑剪力墻設(shè)置等環(huán)節(jié)中均有突出表現(xiàn)[6]。

3.4 阻銹技術(shù)

能夠?qū)﹄姖B阻銹過程進(jìn)行測量，通過對鋼筋極化電阻以及脫鹽率等內(nèi)容進(jìn)行研究和控制，確定電滲電量以及混凝土技術(shù)參數(shù)等對電滲阻銹效果的具體影響。在運用電滲阻銹技術(shù)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對鹽污染混凝土中氯離子的有效去除，阻止鋼筋表面產(chǎn)生銹蝕，對已經(jīng)產(chǎn)生腐蝕的鋼筋進(jìn)行鈍化處理，防腐效果較為理想。對構(gòu)件以及混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋銹蝕問題進(jìn)行有效治理，通過阻斷或者抑制有害離子對鋼筋進(jìn)行侵蝕，運用阻銹劑進(jìn)行噴涂和滲透，在混凝土或者鋼筋表面形成隔離層，實現(xiàn)對水分和有害離子的阻隔，避免其直接和鋼筋接觸，保證腐蝕電流下降速度達(dá)到預(yù)期，進(jìn)而起到良好的阻銹效果，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，達(dá)到加固要求。

3.5 錨固技術(shù)

該項技術(shù)包括錨栓技術(shù)以及植筋技術(shù)兩部分，能夠用于承重結(jié)構(gòu)加固構(gòu)件的連接，可以對施工漏埋鋼筋以及鋼筋偏離等問題有效補(bǔ)償，將混凝土結(jié)構(gòu)和金屬構(gòu)件有機(jī)連接在一起，也可以運用纖維復(fù)合材料粘貼和外包鋼等技術(shù)進(jìn)行加固處理，做好混凝土基層連接附加錨固操作[7]。整體施工技術(shù)操作相對較為簡單，且能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位，但存在使用成本過高的問題，需要在確定工程造價允許范圍之后，明確是否使用此技術(shù)。

4 結(jié)語

由于改造項目的加固處理質(zhì)量會對后續(xù)的項目使用安全性以及壽命產(chǎn)生直接影響，所以需要明確加固方案的重要性，通過對工程基本情況的分析，確定施工環(huán)境以及新結(jié)構(gòu)要求，并以此為基礎(chǔ)制定出較為完善的加固方案，做好各項加固技術(shù)的應(yīng)用。要加大對各種先進(jìn)技術(shù)以及先進(jìn)材料的研究和應(yīng)用，不斷對房屋結(jié)構(gòu)的加固方案進(jìn)行完善，做好加固技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，確保改造項目加固工作開展水平能夠不斷提升，提高整體建筑物的綜合改造質(zhì)量，為廣大用戶帶來更加安全的工程項目應(yīng)用體驗。