淺談建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)方法

常雷

摘要：隨著我國(guó)在建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)的應(yīng)用范圍有了極大的擴(kuò)展，目前鋼筋混凝土加固技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)加固工程中占有十分重要的位置，本文對(duì)其進(jìn)行分析與討論，供參考。

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

前言

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(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)。

一、對(duì)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(guó)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(píng)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?cè)诜e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(duì)這些問題，我國(guó)相關(guān)學(xué)者就加固理論進(jìn)行了深入的研究，所以，對(duì)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、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的基本原則

1.先鑒定后加固

在確定加固方案之前，必須對(duì)已有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性檢測(cè)和鑒定分析，全面深入地了解建筑結(jié)構(gòu)體系及材料性能，并明確結(jié)構(gòu)缺陷或損傷等信息，深入分析建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)前的受力情況，為確定正確的加固方案做好準(zhǔn)備，以避免在建筑結(jié)構(gòu)加固的施工過程中發(fā)生工程事故。

2.結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)

在針對(duì)危險(xiǎn)構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，還應(yīng)同時(shí)考慮加固后行為對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體的影響，例如對(duì)梁的加固是否會(huì)改變建筑結(jié)構(gòu)整體的受力特性，是否會(huì)產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)等。因此，應(yīng)從結(jié)構(gòu)總體考慮，全面制定加固方案，不能僅考慮局部效果而忽略其他部位及整體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3.加固方案的優(yōu)化

對(duì)同一建筑的加固方案通常有很多種，應(yīng)根據(jù)最優(yōu)化的原則來進(jìn)行方案選擇。最優(yōu)的方案應(yīng)滿足施工方便、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可靠等特點(diǎn)，此外還應(yīng)充分考慮已有結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及加固后建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，保證加固后的結(jié)構(gòu)安全可靠。除了上述原則外，在混凝土加固中還涉及到加固材料的確定、施工方案的實(shí)現(xiàn)形式、現(xiàn)有損傷構(gòu)件的拆除等具體的問題，因此，最終加固方案的確定還需依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定。

三、鋼筋混凝土常用的加固方法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固也可以分為兩種，一種是直接加固一種是間接加固。面對(duì)不同的實(shí)際情況要選擇適當(dāng)?shù)募庸谭绞?，保障建筑物的正常使用和質(zhì)量安全。以下主要介紹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固經(jīng)常使用的方法：

1.增加截面加固法

這種方法又被稱為外包混凝土加固法，將構(gòu)建截面的面積和構(gòu)造措施適當(dāng)?shù)募哟竺娣e，加上去的部分和之前的原構(gòu)件要能夠協(xié)調(diào)工作，有效提升構(gòu)建的強(qiáng)度和承載能力。一般使用植筋錨固的方法在原來的基礎(chǔ)上添加鋼筋。使用這種方法加固的效果很好，成本較低、適用的范圍廣，但是濕作業(yè)量較大，在施工作業(yè)上較為復(fù)雜，對(duì)建筑的正常使用會(huì)帶來影響，比較適用于板、梁、墻等基礎(chǔ)構(gòu)建。

2.預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法主要是將加固、卸荷、對(duì)結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行調(diào)整這三個(gè)方面統(tǒng)一組成的，同時(shí)讓結(jié)構(gòu)的抗裂性、承載力、強(qiáng)度得到提升。使用預(yù)應(yīng)力拉桿進(jìn)行加固有三種施工方法，即機(jī)械張拉法、橫向張拉法、電熱張拉法。在使用橫向張拉法由于需要加固的作業(yè)情況不同，又有三種拉桿布置方式。第一種水平拉桿主要用于加固正截面承載力不足受彎的情況；第二種下?lián)问嚼瓧U主要用于正截面和斜截面都出現(xiàn)受彎承載力不足的構(gòu)件加固；第三混合式拉桿主要適用于斜截面承載力些許不足，正截面受彎承載力嚴(yán)重不足的情況。

3.增設(shè)支點(diǎn)加固法

增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過增設(shè)支承點(diǎn)來減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法。該法簡(jiǎn)單可靠，但對(duì)于使用空間有一定影響，適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。按照增設(shè)的支承結(jié)構(gòu)的變形性能， 增設(shè)支點(diǎn)法可分為剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種情況。剛性支點(diǎn)法通過支承結(jié)構(gòu)的軸心受壓或軸心受拉將荷載直接傳給基礎(chǔ)或柱子等構(gòu)件。由于支承結(jié)構(gòu)的軸向變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被加固結(jié)構(gòu)的撓曲變形，對(duì)被加固結(jié)構(gòu)而言，支承結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化按不動(dòng)支點(diǎn)考慮，結(jié)構(gòu)受力較為明確，內(nèi)力計(jì)算大為簡(jiǎn)化；彈性支點(diǎn)法是通過支承結(jié)構(gòu)的受彎或桁架作用間接地傳遞荷載的一種加固方法。由于支承結(jié)構(gòu)的變形和被加固結(jié)構(gòu)的變形屬同一數(shù)量級(jí)，支承結(jié)構(gòu)只能按彈性支點(diǎn)考慮，內(nèi)力分析較為復(fù)雜。相對(duì)而言，剛性支點(diǎn)加固對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力提高幅度較大，彈性支點(diǎn)加固對(duì)結(jié)構(gòu)使用空間的影響程度較低。

4.化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法和水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法

化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi)，使其擴(kuò)散、膠凝或固化，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。化學(xué)灌漿材料主要有兩種：一種是以環(huán)氧樹脂為主劑配制成的環(huán)氧樹脂灌漿材料，它具有化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化、收縮小、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)榄h(huán)氧樹脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力，能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料， 一般用于修補(bǔ)寬度為0.2～0.5 mm的裂縫；另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料。它具有可灌性好的特點(diǎn)，能灌入0.05mm寬的細(xì)微裂縫中，一般用來修補(bǔ)縫寬在0.2mm以下的裂縫?；瘜W(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu)，如水池、水塔、水壩等，也可用來修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法是一種用壓力設(shè)備將水泥漿液壓入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的蜂窩、孔洞或裂縫中，充填并固結(jié)這些缺陷，以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。水泥灌漿具有強(qiáng)度高、材料來源廣、價(jià)格低，運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便及灌漿工藝比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是應(yīng)用最廣泛的灌漿材料。該法的缺點(diǎn)是需要專門的設(shè)備，主要用于因地震、溫度、沉降等原因引起的磚墻裂縫的修補(bǔ)。

四、結(jié)束語(yǔ)

混凝上結(jié)構(gòu)加固的方法可能還有很多，以上只是總結(jié)了幾種工程實(shí)踐中常見和應(yīng)用比較廣泛、效果比較明顯的方法。在工程實(shí)踐中，應(yīng)比較多種加固方法，并選用最簡(jiǎn)便、加固性能最好的方法應(yīng)用于實(shí)際上作中。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固過程中，還需要設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)各部門加強(qiáng)協(xié)作，進(jìn)行更深入的研究，以達(dá)到預(yù)期加固效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]婁德利. 淺談建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)方法[J]. 黑龍江科技信息，2012（13）.

[2]朱純宜.既有建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[D].華東交通大學(xué)，2012