淺談混凝土加固修復(fù)技術(shù)

李明國，王金鳳

1.包頭恒久鋼構(gòu)有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014030

2.包頭市賽特建筑設(shè)計有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014010

0 引言

眾所周知，近年來我國土木工程基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展越來越快，太多資源投入會是今后面臨的一重大危機。因此，已有建筑的維護問題日漸成了我們關(guān)注對象。己有建筑物常因設(shè)計或施工缺陷，及長期使用導(dǎo)致的老化、損壞，甚至自然災(zāi)害等多方面因素，造成了混凝土結(jié)構(gòu)的承載力不足、結(jié)構(gòu)開裂或抗震性能降低等，嚴(yán)重影響了建筑的安全使用性能，因此，為恢復(fù)改善其原有功能或特殊功能，結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)成為必然。建筑結(jié)構(gòu)維修加固與新建工程相比，具有工期短、投資少、效益高等優(yōu)點。據(jù)權(quán)威機構(gòu)調(diào)查,預(yù)計在今后的十年中我國的建筑業(yè)重點將逐步轉(zhuǎn)向已有建筑的修復(fù)加固。因此，建筑物的維修、加固、改造、新建技術(shù)的開發(fā)和研究是今后結(jié)構(gòu)工程人員的最大課題。鑒于上述特點，本文結(jié)合混凝土加固修復(fù)技術(shù)實際發(fā)展情況，主要介紹了國內(nèi)幾種常用的加固修復(fù)技術(shù)方法，并對主要技術(shù)的特點、適用范圍等進行了詳細(xì)論述，展望了該技術(shù)未來發(fā)展趨勢，以期進一步推動技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。

1 幾種常用加固修復(fù)技術(shù)

1.1 增大加固法

增大截面加固法是指在原構(gòu)件上澆層新的混凝土并補加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載力，是一種常用的加固方法。當(dāng)補澆的混凝土在變拉區(qū)時，則對補加的鋼筋有粘結(jié)和保護的作用；若補澆層混凝土處在受拉區(qū)時，則增加了構(gòu)件的有效高度，提高了構(gòu)件的抗彎和抗剪承載力，從而增加了構(gòu)件的剛度，因此，該方法加固效果顯著，適用范圍廣范，可廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)板、梁、柱的加固，亦可用于修補開裂截面。如應(yīng)用于陽臺、雨篷等懸臂構(gòu)件承載力的加固。增大截面加固法可分新舊混凝土截面獨立工作和整體工作兩種情況。

1.2 外包粘鋼法

外包鋼法是指在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的四周包以型鋼的一種常用加固方法。主要包括兩種形式：干式外包鋼和濕式外包鋼。外包鋼法能保證在原構(gòu)件截面尺寸基本不改變的情況下，而能大幅度提高結(jié)構(gòu)承載力。其特點表現(xiàn)在施工速度快、效果好，缺點是用鋼量大，費用高。

外粘鋼法是指用結(jié)構(gòu)膠把鋼板直接粘貼在構(gòu)件表面上的加固方法，此法能提高被加固構(gòu)件的抗彎和抗剪能力，并限制了裂縫的發(fā)展。該技術(shù)可在結(jié)構(gòu)不停止工作的條件下進行施工，不影響構(gòu)件截面尺寸，不影響凈空使用，施工簡單、速度快，得到廣泛應(yīng)用。局限是該法對施工工藝要求高，要保證施工質(zhì)量則需要專業(yè)施工隊伍。

1.3 增設(shè)支點和預(yù)應(yīng)力法

增設(shè)支點法是通過增設(shè)支點，改變結(jié)構(gòu)傳力途徑的一種加固方法，該技術(shù)可縮小結(jié)構(gòu)構(gòu)件跨度，提高承載力，減小撓度及裂縫寬度，且能較大幅度提高原有結(jié)構(gòu)承載力，有良好加固效果。但影響凈空使用?？蓱?yīng)用于增加屋面支承及柱間支撐、增設(shè)剪力墻、墻垛等。

預(yù)應(yīng)力加固法是用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或撐桿，對結(jié)構(gòu)進行加固的一種方法。通過對后加拉桿或撐桿施加預(yù)應(yīng)力，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，消除其應(yīng)力滯后現(xiàn)象, 使后加桿件有效地參與工作，從而可減小撓曲變形，縮小裂縫寬度。此法可使結(jié)構(gòu)的承載力、抗裂性和剛度三重功效同時得到提高。主要適用于大型結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)。

1.4 化學(xué)植筋技術(shù)

植筋技術(shù)是運用強粘合劑使鋼筋、螺桿與混凝土之間產(chǎn)生握裹力的一種加固方法。該方法施工后會產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不產(chǎn)生錯位、拔出，且密實性能好，由于其對基材不產(chǎn)生膨脹破壞且對結(jié)構(gòu)有補強作用，施工簡便，時間短，安全環(huán)保，是工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)加固的最有效方法。可應(yīng)用于各類建筑橫梁、柱頭、樓板、剪力墻等預(yù)留鋼筋錨定中，及各類鋼結(jié)構(gòu)、機械設(shè)備等的螺桿錨定中。

1.5 灌漿加固法

灌漿加固法是通過將一定的化學(xué)漿液注入混凝土構(gòu)件裂縫內(nèi)的一種修復(fù)方法。固化后的化學(xué)漿液具有高粘結(jié)強度，可與混凝土較好地粘結(jié)，增強了混凝土構(gòu)件的整體性，恢復(fù)了其使用功能，提高了鋼筋耐久性。該技術(shù)主要應(yīng)用于各種構(gòu)筑物的修補及橋梁、鐵路的附屬構(gòu)件（橋墩、橋臺、橋面、隧道等）的修補。

1.6 碳纖維加固法

纖維復(fù)合材料是一種由基體材料（即環(huán)氧樹脂）和增強材料（即纖維）兩者組成的復(fù)合材料。此復(fù)合材料不僅可保持原有材料的特性，亦可發(fā)揮組合后的新特性，依據(jù)不同需要進行加固設(shè)計，得到最合理地性能要求。碳纖維加固法在用于鋼筋混凝土受彎、受壓構(gòu)件加固時，優(yōu)點是輕質(zhì)高強，無需搭接就能適應(yīng)曲面形狀結(jié)構(gòu)混凝土粘貼要求，其特點是耐腐蝕、耐潮濕、施工便捷；缺點是受使用環(huán)境溫度的限制，還需有專門的防護處理。其作用機理主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面是碳纖維片材橫向包裹，作用類似于受剪鋼筋，協(xié)同鋼筋承受剪力；另一方面是橫向包裹碳纖維對其內(nèi)部混凝土還會起有效的約束作用。

2 結(jié)論

近年來我國土木工程基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，給我國建筑工程建設(shè)帶來巨大壓力。對結(jié)構(gòu)加固理論知識、加固原材料、加固修復(fù)技術(shù)的研究受到國內(nèi)外土木工程界的密切關(guān)注。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)能夠延長建筑物的使用壽命，減緩全球建筑工程的巨大壓力，節(jié)約了建設(shè)資金，促進了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，體現(xiàn)了深遠的經(jīng)濟和現(xiàn)實意義。

[1]李偉，劉書偉.淺議混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)與加固[J].河南建材，2010，2：11-12.

[2]商萍.淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)[J].教育經(jīng)濟研究，2010，190.

[3]李毅，簡政，亢文祥.淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)[J].西北水利發(fā)電，2005，21：46-48.

[4]洪樹華，陳永秀.我國混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)概述與發(fā)展趨勢[J].山西建筑，2010，36(6)：128-129.