淺談建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)方法

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，基礎(chǔ)建設(shè)逐步得到了發(fā)展完善，而且越來越多的建筑物已經(jīng)進(jìn)入或?qū)⒁M(jìn)入老齡化階段。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)遭受地震等較強(qiáng)外力的破壞，或者由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工失誤、建筑物使用功能變更與增層、老舊建筑設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)過低、抗震規(guī)范條款變動(dòng)等因素，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開裂、承載力不夠或者抗震性能不高等，將嚴(yán)重影響建筑物或構(gòu)筑物的使用功能及安全性能。因此，在這種情況下應(yīng)及時(shí)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)。本文就鋼筋混凝土的加固技術(shù)的重要意義、加固技術(shù)進(jìn)行分析，力求為加固技術(shù)的發(fā)展提供理論支撐。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土；加固技術(shù)

隨著施工技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土加固技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢，各種新型鋼筋混凝土加固技術(shù)層出不窮，在對加固技術(shù)進(jìn)行選擇時(shí)，要從其應(yīng)用范圍，施工可行性及施工效果等方面進(jìn)行全面分析，保證加固效果。目前在建筑施工領(lǐng)域，鋼筋混凝土加固技術(shù)還存在很多問題有待完善，因此，施工單位和技術(shù)人員還需不斷致力于加固技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，使鋼筋混凝土加固技術(shù)更加成熟。

一、對鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固技術(shù)的重要性和必要性

隨著建筑物使用時(shí)間的變化，必然會(huì)出現(xiàn)常規(guī)性的損耗和脫落，為了提高建筑物的使用壽命，必然要采取相應(yīng)的加固舉措。

1.實(shí)踐研究理論的客觀需求。我們國家就加固理論已經(jīng)進(jìn)行了多年研究，也取得了一定的成果，但相關(guān)的成果轉(zhuǎn)化還需要時(shí)間和過程。加固技術(shù)具有極強(qiáng)的專業(yè)性和復(fù)雜性，在應(yīng)用過程中，不僅涉及到法律規(guī)范的要求，還涉及到相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝和施工材料的應(yīng)用。受技術(shù)水平、審美觀念和評判標(biāo)準(zhǔn)等因素的影響，在加固技術(shù)的應(yīng)用方法上，也不盡相同，所以需要我們在積極的實(shí)踐中，去實(shí)現(xiàn)理論向成果的轉(zhuǎn)化。

2.確保建筑主體安全性能的重要舉措。世界范圍內(nèi)，最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式就是鋼筋混凝土，雖然經(jīng)歷了上百年的發(fā)展，但在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，還存在很多不足之處。比如鋼筋混凝土的使用規(guī)范化不夠，在施工當(dāng)中擅自改變配比；也有的由于技術(shù)原因，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，造成事故隱患。很多建筑都是在使用過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)隱性問題的。所以，加固技術(shù)的應(yīng)用是確保建筑主體安全性能的重要措施。

3.提高建筑質(zhì)量的根本要求。我們現(xiàn)有建筑物由于施工時(shí)間不同，施工設(shè)計(jì)和施工技術(shù)都或多或少的存在一定的缺陷，隨著時(shí)間的推移，損壞、老化以及自然災(zāi)害造成的結(jié)構(gòu)承載力不足、抗震性不良、開裂等問題。針對這些問題，我國相關(guān)學(xué)者就加固理論進(jìn)行了深入的研究，所以，對鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的加固，是確保建筑質(zhì)量最根本的要求。

二、建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)

1.外包鋼加固法。通過在構(gòu)件的四角處外包角鋼，并在各角鋼之間用綴板進(jìn)行連接，來對混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固的方法稱為外包剛加固法。該方法一般可分為干式外包鋼法和濕式外包鋼法。

（1）干式外包鋼法。在干式外包鋼法中，型鋼與其原構(gòu)件之間沒有任何粘結(jié)。有時(shí)也會(huì)在型鋼與原構(gòu)件之間填充水泥砂漿，但這種方法并不能夠?qū)Y(jié)合面的剪力和拉力進(jìn)行有效傳遞，也不能夠保證型鋼與原構(gòu)件間的整體性。

（2）濕式外包鋼法。在濕式外包剛法中，型鋼與原構(gòu)件之間一般用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié)，新、舊材料之間可較好地協(xié)同工作，具有較好的整體性。由于其濕作業(yè)較多，與干式方法相比施工更為復(fù)雜，但其承載力提高程度高于干式方法。

（3）外包鋼加固法可在基本不改變原構(gòu)件截面大小的情況下，大幅度地提高構(gòu)件的承載力，可有效增大構(gòu)件的剛度和延性，一般用于混凝土屋架、梁、柱及煙囪等結(jié)構(gòu)的加固，特別適用于需要大幅度提高承載力，且不允許增大截面面積的偏心和軸心受壓構(gòu)件的加固。該方法的工作量較小、施工速度快、加固效果好，但需要大量使用鋼材，加固成本較高。

2.注漿加固法。通過采用環(huán)氧樹脂類粘合劑或密封劑灌漿對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物中的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)及加固的方法稱為注漿加固法。采用該方法加固基本不影響生產(chǎn)生活，又可滿足預(yù)期加固要求，并能延長結(jié)構(gòu)的壽命，且施工較為快捷，安全又可靠。在對混凝土建筑物裂縫進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，或?qū)蛄杭拌F路的附屬構(gòu)件如橋墩、橋臺(tái)、橋面及隧道等的修補(bǔ)時(shí)應(yīng)用較為廣泛。在具體的施工過程中，該方法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：由于灌漿速度較慢，為確保樹脂可深人裂縫的細(xì)微部位，采用附壓延續(xù)灌漿的方法；容易對灌漿注人量進(jìn)行控制；可根據(jù)實(shí)際注入情況及裂縫的大小及時(shí)地對壓力進(jìn)行調(diào)整；可對整個(gè)注入過程進(jìn)行方便準(zhǔn)確的觀察。

3.碳纖維加固法。碳纖維材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)地輕、耐疲勞性及抗腐蝕性較強(qiáng)和溫度穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，用于鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固時(shí)，碳纖維可明顯地阻止混凝土結(jié)構(gòu)的變形，且顯著提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力和延性，可獲得較好的加固效果。采用碳纖維材料橫向包裹鋼筋混凝土柱時(shí)，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，可對其內(nèi)部混凝土產(chǎn)生有效的約束，當(dāng)混凝土受壓達(dá)到最大應(yīng)力后，便會(huì)橫向膨脹，導(dǎo)致碳纖維環(huán)相應(yīng)增大，這樣便增加了環(huán)向的約束力，減小了混凝土的應(yīng)變速度，進(jìn)而使得受壓區(qū)混凝土被破壞的速度降低，顯著增強(qiáng)了構(gòu)件的延性。第二，由于碳纖維的抗拉性能遠(yuǎn)優(yōu)于鋼筋，因而相當(dāng)于大大增加了配筋率，使得鋼筋混凝土的抗剪承載力得到有效提高。即使構(gòu)件出現(xiàn)斜裂縫，碳纖維也會(huì)對其變形進(jìn)行有效的改善。第三，由于碳纖維材料的橫向包裹作用與受剪鋼筋類似，因此可與鋼筋一起協(xié)同承受剪力。

4.化學(xué)植筋技術(shù)。通過采用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生較強(qiáng)的握裹力，從而起到加固作用的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)稱為植筋技術(shù)。采用植筋施工后可產(chǎn)生較高的承載力，且鋼筋、螺桿等不易被拔出或移位。此外，該方法具有較好的密實(shí)性，不需要進(jìn)行額外的防水處理。由于是通過化學(xué)粘合劑對構(gòu)件進(jìn)行固定，因此基材不會(huì)因膨脹而受到破壞，反而會(huì)對結(jié)構(gòu)具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，其施工過程較為簡便，且安全又環(huán)保。因此，在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更或加固時(shí)，該方法是最為有效的方法?；瘜W(xué)植筋技術(shù)可用于各類建筑結(jié)構(gòu)變更、增建以及對剪力墻柱頭、樓板及橫梁等的加固中，甚至還可用于各類機(jī)械設(shè)備等鋼結(jié)構(gòu)的螺桿錨定中。

三、發(fā)展方向

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼筋混凝土加固技術(shù)也必然隨之發(fā)展，無論在實(shí)踐過程中還是在理論研究當(dāng)中，主要有兩種研究方向和趨勢。

1.纖維復(fù)合材料加固法。從實(shí)踐來看，纖維復(fù)合材料得到了廣泛的應(yīng)用，優(yōu)勢比較明顯，方法比較成熟，相對于嵌入式纖維加固法和預(yù)應(yīng)力纖維加固法有更加廣泛的適用性。目前，如何使用碳纖維進(jìn)行加固還有更為廣闊的空間需要進(jìn)行研究和探討。比如如何處理纖維加固結(jié)構(gòu)與溫度的關(guān)系，解決在高溫下強(qiáng)度降低的問題；纖維材料對節(jié)點(diǎn)加固性能進(jìn)行研究，解決長期受力發(fā)生的不穩(wěn)定性；對如何提高加固質(zhì)量，簡化施工程序，降低工程成本進(jìn)行深入的探討與分析，拿出合理的解決方法。

2.鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法。從國外加固方法來看，采用鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿的方式已沿用多年，但從我國的應(yīng)用來看，仍然處于研究的初級階段，很多方面仍然停留在理論和設(shè)想階段。但在實(shí)際應(yīng)用上，其適用性和高效性的特點(diǎn)不容置疑，相對于用有機(jī)膠作為粘合劑的方法更有其優(yōu)勢，應(yīng)用前景較好。

3.多重組合式加固法。我國對于單一的加固方式有很深的研究，但對于存在復(fù)合式問題的建筑往往處理不好，建筑主體發(fā)生問題，往往會(huì)存在很多情況，不會(huì)單一存在，這就要求我們對各種復(fù)雜的情況要有組合式的處理方法，以提高應(yīng)用的針對性。后續(xù)發(fā)展方向就是針對不同情況要有相對的設(shè)想及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便于能夠及時(shí)高效的處理各種突發(fā)情況。

在實(shí)際加固時(shí)應(yīng)尋求一種簡便易行的技術(shù)含量高的加固技術(shù)。并應(yīng)選擇有資質(zhì)和有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)培訓(xùn)的工作隊(duì)伍進(jìn)行施工，并在實(shí)際工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，豐富和發(fā)展已有的加固技術(shù)和理論，為尋求更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益而不懈努力。

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