淺析建筑梁板加固的設(shè)計與施工

黃俊評

【摘要】對于一些老舊建筑物，隨著使用年限的增加，建筑材料老化嚴重，容易出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題，如果處理不及時、不到位，將會對建筑物及居民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴重威脅。其中，建筑梁板作為主要承重結(jié)構(gòu)，受損情況尤其嚴重。因此必須要針對建筑梁板采取必要的加固措施。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同，梁板加固的方法也有差異。通過提前開展調(diào)查，進行加固設(shè)計，為后續(xù)的加固施工提供參考，才能讓建筑物繼續(xù)安全使用。

【關(guān)鍵詞】梁板加固;置換混凝土;碳纖維布法;裂縫灌漿

1、建筑梁板加固的設(shè)計原則

為了提高梁板加固效果，在具體施工時要注意遵循以下幾點原則：其一是針對性原則，施工人員通過調(diào)查明確導(dǎo)致建筑梁板結(jié)構(gòu)損壞的具體原因，是振動、腐蝕還是材料老化等原因所致。在明確原因后，除了要采取加固措施外，還要注意消除這些不利因素，避免經(jīng)過加固處理后反復(fù)出現(xiàn)問題。其二是綜合考慮加固效果與經(jīng)濟效益。判斷建筑原梁板構(gòu)建的受損情況，對于受損不嚴重的，以加固為主，可以節(jié)約一部分資金;對于經(jīng)過檢查確定已經(jīng)威脅到建筑質(zhì)量安全的，需要拆除、更換，保證安全。

2、建筑梁板加固的設(shè)計方法

2.1 增大截面加固法

在應(yīng)力集中或是出現(xiàn)裂縫的梁板位置，先將兩側(cè)清理干凈并做平整處理，然后沿著該平面進行加固施工，增大橫截面積，通過分擔(dān)壓力的方式達到加固目的。另外，還可以提前在梁板表面增加幾條鋼筋，然后再進行澆筑，以提高原來構(gòu)件的承載力。選擇增大截面法進行加固，需要注意保證新舊結(jié)合面緊密、牢固的粘貼在一起，可以取得良好的加固效果。設(shè)計時除了要考慮梁板結(jié)構(gòu)形式外，還要通過荷載計算，確定澆筑混凝土的厚度和鋼筋規(guī)格參數(shù)及用量。這種方法的優(yōu)勢在于施工操作相對簡便，并且從成本上來看相對較低。

2.2 置換混凝土法

理想的置換是零應(yīng)力（或低應(yīng)力）狀態(tài)下的置換，置換前應(yīng)對被置換的構(gòu)件進行卸荷。在卸荷狀態(tài)下將質(zhì)量低劣的混凝土或缺陷混凝土徹底剔鑿干凈。對于外觀質(zhì)量完好的低強混凝土，除特殊情況外，一般僅置換受壓區(qū)混凝土。但為恢復(fù)或提高結(jié)構(gòu)應(yīng)有的耐久性，可用高強度樹脂砂漿對其余部分進行抹面封閉處理。為增強置換混凝土與原基材混凝土的結(jié)合能力，結(jié)合面應(yīng)涂刷環(huán)氧樹脂或混凝土界面劑一道，并在環(huán)氧樹脂或界面劑初凝前澆筑完置換混凝土。置換混凝土法的優(yōu)點在于最大程度上保證了建筑結(jié)構(gòu)的本來面貌，不會占用建筑使用空間。但是需要做好加固后的養(yǎng)護工作，才能更好的發(fā)揮加固效果。

2.3 粘鋼板或碳纖維布法

無論是粘貼鋼板還是碳纖維布，本質(zhì)上都屬于一種外加材料加固法。但是由于材質(zhì)的不同，在加固設(shè)計的側(cè)重點上也略有差異。粘貼鋼板時，可以選擇錨栓固定的方式，將鋼板放置在梁板受力側(cè)。碳纖維布是近年來新型的一種高性能材料，具有材質(zhì)輕、強度大、耐腐蝕等特點?？梢詫⒓訜岷蟮臉渲磕ぴ诹喊辶芽p處或受力側(cè)，然后將碳纖維布鋪上。粘貼鋼板或碳纖維布后，在減少結(jié)構(gòu)撓度、避免裂縫發(fā)育等方面效果顯著。除了費用較低外，這種加固方法也不會對建筑梁板的結(jié)構(gòu)外形造成影響，具有較好的環(huán)境適應(yīng)性。

3、建筑梁板加固施工技術(shù)要點

3.1 封閉裂縫

由于建筑梁板構(gòu)件上裂縫的形成原因、危害程度（長度、寬度、深度）不同，因此在施工時裂縫處理的技術(shù)要求較高。對于平均寬度不足0.5mm、長度不超過5cm的輕微裂縫，采用表面封閉法處理。根據(jù)具體施工形式的不同，又可以具體分為兩種類型：一種是通過外加鋼筋等方式，在發(fā)現(xiàn)輕微裂縫的部位，加裝鋼筋并進行混凝土澆筑，以防止裂縫進一步發(fā)育，達到加固效果;另一種是使用環(huán)氧樹脂或是瀝青等材料，均勻的涂抹在裂縫表面。這些材料在液態(tài)下會滲入到裂縫內(nèi)部，固化后可以產(chǎn)生較大的粘結(jié)力，組織裂縫擴張。

3.2 框架粘結(jié)鋼

按照加固設(shè)計方案，選擇鋼板的型號、規(guī)格，然后現(xiàn)場進行加工，將鋼板裁切成加固施工所需的形狀，并在合適位置進行打孔。同樣需要對建筑梁板表面進行簡單清理。然后將鋼板放置在梁板受力側(cè)，進行簡單的固定后，將膨脹螺絲預(yù)埋在指定的位置，將鋼板牢牢固定。然后在鋼板表面涂刷一層聚合物砂漿，起到保護和進一步加固的效果。在施工中，需要注意的技術(shù)要點有：其一，鋼板選材一定要符合設(shè)計要求。檢查鋼板是否有銹蝕問題，使用干凈紗布擦拭鋼板，處理鐵銹和油垢。聚合物砂漿也要保證質(zhì)量，不允許選擇劣質(zhì)砂漿。

3.3 裂縫灌漿

對于一些開裂較為嚴重的，最大寬度達到1cm以上、長度在5cm以上的裂縫，需要采用灌漿處理。根據(jù)前期調(diào)查，按照原建筑物的混凝土成分，選擇同樣物料、同等比例，制備新的混凝土，保證新舊混凝土能夠完美貼合。按照施工順序，需要重點關(guān)注的技術(shù)要點有：（1）清理裂縫。老舊建筑的裂縫中，通常有較多的灰塵，如果處理不徹底，后期可能會影響加固效果。可以使用工具沿著裂縫進行小范圍的開鑿，一來方便將內(nèi)部的灰塵吹出，二來也可以清理裂縫兩側(cè)松動的灰渣?？梢允褂么碉L(fēng)機吹灰，也可與使用高壓水槍吹灰，但是要晾干后繼續(xù)下一步施工。（2）選擇質(zhì)量較好的環(huán)氧基液，用刷子蘸濕后再裂縫兩側(cè)的壁上均勻涂抹。在環(huán)氧基液未干燥前，將環(huán)氧膠泥填塞到裂縫中。充填完畢后，帶表層膠泥完全干燥后，裂縫處理完成。

結(jié)語：

當前很多使用年限超過15年的老舊建筑，像梁板這類主要承重構(gòu)件，因為長期承載高負荷，加上材料老化，已經(jīng)存在不同程度的質(zhì)量隱患。采用現(xiàn)場勘查或無損檢測等方式，判斷梁板構(gòu)件是否需要加固。如果有細小裂縫、輕微變形等情況，需要及時進行加固，避免發(fā)生安全事故。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，科學(xué)選擇一種加固方法。在此基礎(chǔ)上結(jié)合建筑情況進行加固設(shè)計。施工時，要嚴格把控各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要點，并且在梁板加固后還要定期檢查加固效果，確保經(jīng)過加固后的建筑能夠恢復(fù)安全和穩(wěn)定。

參考文獻：

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