淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中需要注意的問(wèn)題及技術(shù)措施

朱 洲

（廉江市建安工程有限公司梧州分公司，廣西 梧州 543000）

1 引言

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前建筑中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)，由于施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)、功能等多種原因，需要進(jìn)行加固來(lái)保證結(jié)構(gòu)安全性和可靠性。鋼筋混凝土的加固問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外致力研究的一個(gè)課題，即使是在科技高度發(fā)達(dá)的今天，其研究仍處于探索和發(fā)展階段。加固技術(shù)的應(yīng)用涉及的問(wèn)題很多，不僅要遵循現(xiàn)行的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，還牽涉到過(guò)去的工程做法、標(biāo)準(zhǔn)的材料。因此，合理、有效的開(kāi)展鋼筋混凝土加固技術(shù)的工程應(yīng)用研究，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

2 建筑結(jié)構(gòu)加固的原因

建筑結(jié)構(gòu)加固的原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

一是按照極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或砌體結(jié)構(gòu)，必須滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、耐久性的要求，但由于種種原因造成結(jié)構(gòu)不能滿足上述要求，如：設(shè)計(jì)不當(dāng)、設(shè)計(jì)規(guī)范要求提高或施工缺陷而造成的結(jié)構(gòu)物承載力和剛度不足，甚至留有嚴(yán)重的安全隱患；因建筑物改變用途導(dǎo)致其使用功能發(fā)生變化，從而出現(xiàn)了與設(shè)計(jì)初衷不一致的荷載分布和荷載大小，造成了原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求。由于各種自然災(zāi)害如地震、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、水災(zāi)、冰雪和戰(zhàn)爭(zhēng)造成了結(jié)構(gòu)物不同程度的損壞。

二是對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施大量的進(jìn)行鑒定。對(duì)目前我國(guó)已有工業(yè)和民用建筑及其他基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造和維修，使之現(xiàn)代化日趨迫切，符合我國(guó)國(guó)情，這不僅可以節(jié)約投資，節(jié)約征用土地，緩解日趨緊張的城市用地矛盾，減少某些不可回收利用的建筑垃圾均有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。建筑物鑒定、加固與改造將面臨更多的挑戰(zhàn)，其新技術(shù)、新方法的研究與開(kāi)發(fā)有著十分廣闊的發(fā)展空間與運(yùn)用前景。

3 與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)

3.1 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；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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 碳化混凝土修復(fù)技術(shù)

系指通過(guò)恢復(fù)混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)。

3.5 混凝土表面處理技術(shù)

系指采用化學(xué)方法、機(jī)械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘?jiān)约捌渌街锏膶ｉT技術(shù)。

3.6 混凝土表層密封技術(shù)

系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對(duì)混凝土進(jìn)行防水、防潮和防裂處理的技術(shù)。

3.7 其他技術(shù)

如結(jié)構(gòu)、構(gòu)件移位技術(shù)、調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率技術(shù)等。

4 加固應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 加固的方法選擇

混凝土結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)本著保證結(jié)構(gòu)承載力、預(yù)防變形、有較好的耐久性和美觀性等原則采取最優(yōu)的加固方法，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)與實(shí)用，技術(shù)與實(shí)際完美統(tǒng)一的目的。此外，工程結(jié)構(gòu)的加固費(fèi)用，不僅包括加固的一次性投資，還應(yīng)包括以后使用期間的維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)從綜合的角度考慮工程結(jié)構(gòu)的加固性能，如加固效果、施工工效、耐久性、對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響等。合理的加固方案應(yīng)該達(dá)到下列要求：加固效果好；對(duì)使用功能影響??；技術(shù)可靠；施工簡(jiǎn)便；經(jīng)濟(jì)合理；外觀整齊。

4.2 方案制定的總體效應(yīng)原則

在制定建筑的加固方案時(shí)，除考慮可靠性鑒定結(jié)論和委托方提出的加固內(nèi)容及項(xiàng)目外，還應(yīng)考慮加固改造后建筑物的總體效應(yīng)。例如，對(duì)房屋的某一層柱子或墻體的加固，有時(shí)會(huì)改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，從而產(chǎn)生薄弱層，對(duì)抗震帶來(lái)很大不利的影響。因此，在制定加固方案時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑總體考慮，不能盲目的加固。

4.3 材料的選用和取值原則

（1）加固設(shè)計(jì)時(shí)，原結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度按如下規(guī)定取用：如原結(jié)構(gòu)材料種類和性能與原設(shè)計(jì)一致，按原設(shè)計(jì)值取用；當(dāng)原結(jié)構(gòu)無(wú)強(qiáng)度材料時(shí)，可通過(guò)實(shí)測(cè)材料強(qiáng)度等級(jí)，再按現(xiàn)行規(guī)范取值。

（2）加固材料的要求：加固用鋼材一般選用Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)鋼；加固用水泥選取普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5級(jí)；加固混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，應(yīng)比原結(jié)構(gòu)的混凝土等級(jí)提高一級(jí)，且加固上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于 C20，加固混凝土中不應(yīng)摻入粉煤灰、火山灰和高爐礦渣等混合材料。

4.4 荷載計(jì)算原則

加固結(jié)構(gòu)承受的荷載，應(yīng)作實(shí)地調(diào)查和取值。一般情況下，當(dāng)原結(jié)構(gòu)按《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》TJ9－74或《建筑結(jié)構(gòu)荷載》GBJ9－87取值者，在鑒定階段，對(duì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算仍按原規(guī)范取值，一經(jīng)確定需要加固，則加固驗(yàn)算應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載》GB5009－2001規(guī)定取值。對(duì)于在現(xiàn)行的荷載規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載》GB5009－2001中未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)情況進(jìn)行抽樣實(shí)測(cè)確定。抽樣數(shù)不得低于 5個(gè)，以其平均值的 1.1倍作為其荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于工藝荷載和吊車荷載等，應(yīng)根據(jù)使用單位提供的數(shù)據(jù)取值。

4.5 承載力驗(yàn)算原則

在承載力驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸確定。構(gòu)件的截面面積應(yīng)采取實(shí)際有效面積，即應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的損傷、缺陷、銹蝕等不利影響。驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的實(shí)際受力程度及加固部分的應(yīng)力滯后特點(diǎn)，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作的強(qiáng)度，并對(duì)加固部分的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p，還應(yīng)考慮實(shí)際荷載偏心結(jié)構(gòu)變形局部損傷、溫度作用等造成的附加內(nèi)力。當(dāng)加固后使結(jié)構(gòu)的重量增大時(shí)，尚應(yīng)對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)及建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。

4.6 與抗震設(shè)防結(jié)合原則

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，6 度以上的地震區(qū)幾乎遍及全國(guó)各地。為了使這些建筑物遇地震時(shí)具有相應(yīng)的安全儲(chǔ)備，在對(duì)他們作承載能力和耐久性加固處理方案時(shí)，應(yīng)與抗震方案結(jié)合提出。

5 結(jié)束語(yǔ)

在建設(shè)中，我們應(yīng)選擇合適的加固方法，同時(shí)還應(yīng)考慮其是否具有良好的施工性、是否經(jīng)濟(jì)等方面。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會(huì)有更大發(fā)展，加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。