淺談混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固施工技術(shù)

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)工程；加固施工；原因；方法 

　　1.1 主觀原因 

　　1.1.1 隨著建筑工程的不斷發(fā)展，混凝土設(shè)計的規(guī)范和標準需要不斷的完善和提高，如果按照原來的設(shè)計標準進行施工，必然要進行相應(yīng)的加固改造 

　　1.1.2 在設(shè)計的過程中，由于對一些基礎(chǔ)的資料和方法掌握不準確，導(dǎo)致很大一部分建筑存在安全質(zhì)量問題。在施工的過程中，由于受到施工方法、施工管理以及人為的偷工減料等多方面的影響，使得建筑物因為質(zhì)量問題需要加固。 

　　1.2 客觀原因 

　　1.2.1 一些原有的建筑物，隨著使用功能的不斷改變，結(jié)構(gòu)老化后需要進行改造和加固。 

　　1.2.2 因為受到各種自然災(zāi)害的影響，例如：高濕酸堿環(huán)境、溫差、凍融、地震等，很容易造成建筑物發(fā)生損壞變形，需要采用加固技術(shù)進行修補。 

　　2 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)常用的幾種方法 

　　2.1 加固法――加大截面法 

　　在建筑施工中，比較傳統(tǒng)的加固施工方法就是加大截面法。該方法是在原有構(gòu)件表面新作鋼筋混凝土或鋼筋網(wǎng)砂漿層，用以增大原構(gòu)件的截面面積，達到提供結(jié)構(gòu)承載能力的目的。這種施工方法具有簡單方便、施工面廣的特點，適用于多數(shù)建筑的混凝土加固。在進行施工的過程中，在設(shè)計和施工方面必須解決好新加部分與原有部分的協(xié)調(diào)一致。在近年來的實踐中證明，加固結(jié)構(gòu)在受力的過程中，新舊混凝土的結(jié)合面會出現(xiàn)各種復(fù)雜的應(yīng)力，其中剪力和拉力是最主要的表現(xiàn)。受力的薄弱環(huán)節(jié)通常是新舊面的結(jié)合部分，一旦界面開裂，將導(dǎo)致新舊兩部分過早分離而單獨受力，降低結(jié)構(gòu)的整體剛度和承載能力，直接影響加固補強的效果。研究新舊混凝土界面的粘結(jié)性能，建立新的計算理論和方法，改進新舊混凝土界面的粘結(jié)工藝做法，不僅有重要的工程應(yīng)用價值，而且對推動建筑加固改造業(yè)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。 

　　2.1 植筋技術(shù)在加大截面法中的應(yīng)用 

　　在我國的工程建設(shè)中，化學(xué)植筋作為一種后錨固連接技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，它是在已有混凝土構(gòu)件或構(gòu)件上，以適當?shù)目讖胶蜕疃茹@孔，然后用化學(xué)膠粘劑一錨固較，將帶肋鋼筋或長螺桿植入混凝土中，以達到與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠連接的目的�；瘜W(xué)植筋是利用化學(xué)膠粘劑的粘結(jié)力和鎖鍵作用使植筋與混凝土牢固粘結(jié)，使作用在植筋上的力通過化學(xué)膠粘劑傳遞到已有的結(jié)構(gòu)上。工藝簡單、錨固快捷、安全可靠是化學(xué)植筋優(yōu)點，因而在結(jié)構(gòu)加固、補強、新舊構(gòu)件連接、補埋鋼筋、后埋鋼構(gòu)件等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 

　　2.2 植筋的設(shè)計與施工 

　　錨固較、錨筋、混凝土基材是植筋的主要材料。通常情況下，植筋破壞的情況主要有以下幾種：植筋周圍混凝土錐體在較大的邊距和中距情況下遭到破壞；植筋與混凝土連接部位的粘結(jié)破壞；植筋拉斷或者剪斷；植筋周圍混凝土劈裂在較小的邊距情況下破壞。 

　　植筋的工藝作法：工藝流程：鉆孔→清孔→注入植筋料→插筋→養(yǎng)護→現(xiàn)場拔拉試驗鉆孔。在施工的過程中，要認真按照設(shè)計要求進行相關(guān)的布置，對原有的鋼筋要避開。 

　　2.3加固施工法――直接粘貼碳纖維布 

　　2.3.1 CFRP加固材料 

　　FRP材料的優(yōu)點主要表現(xiàn)在抗拉強度高、自重小。過去一直應(yīng)用于重要的航空航天設(shè)備。近年來在結(jié)構(gòu)加固工程中不斷應(yīng)用FRP材料已經(jīng)成為一種趨勢。和鋼材相比，F(xiàn)RP材料在彈性模量方面與其很接近，但是抗拉度要比鋼材好很多。在結(jié)構(gòu)加固工程中，廣泛運用FRP材料意味著在達到相同的拉力的情況下，所需要的材料截面積及自重會比鋼材的小很多。碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維等是運用比較廣泛的FRP材料。其中，強度和彈性模量最的是高碳纖維，在實際工程中應(yīng)用得也最為廣泛。與碳纖維相關(guān)的加固產(chǎn)品市場最成熟，生產(chǎn)工藝也最完善。 

　　2.3.2 CFRP在建筑工程加固中的特點 

　　CFRP具有質(zhì)量輕的優(yōu)點，因此，在加固結(jié)構(gòu)中不會造成很大的負擔。在目前的混凝土結(jié)構(gòu)加固中碳纖維布的使用比較的普遍，單位面積的質(zhì)量（g/m）為300左右，其厚度大約在在0.15mm。這樣計算的話，在相同體積下鋼材的質(zhì)量是碳纖維布的質(zhì)量的大約4倍。強度高，彈性模量高。普通碳纖維布的彈性模量為2.3×105，與鋼材相當，但極限抗拉強度為3500MPa，是普通鋼筋HRB335屈服強度的10倍。同時，它具有抗腐蝕能力強，耐久性好的優(yōu)點。需要注意的是碳纖維布的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因而加固后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耐腐蝕性以及耐久性，這就為解決其他加固方法所遇到的化學(xué)腐蝕問題提供了條件。 

　　碳纖維布使用面廣泛，施工相對比較簡單。質(zhì)地柔軟，可以任意剪裁，因而可以滿足各種部位，各種幾何尺寸的加固需求。粘貼碳纖維布占用的場地比較小，也不需要大型的機械進行操作，因而受到廣泛的歡迎。當然FRP材料也有自身的缺點，和普通高碳鋼一樣，碳纖維布的應(yīng)力應(yīng)變曲線基本上為直線，比較容易斷裂，因而，我們用在加固的過程中，不能取用碳纖維布的極限抗拉強度，需要乘一個系數(shù)進行折減。纖維布的強度由于受到剝離破壞的影響使得自身的優(yōu)點不能完全的發(fā)揮出來。提高粘貼質(zhì)量可以在一定范圍延緩剝離破壞的發(fā)生，但不能從根本上進行消除。剝離破壞產(chǎn)生時，碳纖維布的應(yīng)力很低，一般只有極限應(yīng)力的1/8，這就使得CFRP加固效果大大降低。如何更大程度的利用纖維強度，是目前CFRP加固研究的重點。粘鋼和CFRP加固廣泛的使用在梁板受彎加固中。它們都是使用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼干構(gòu)件表面，使加固材料與構(gòu)件共同工作，從而提高構(gòu)件的各方面性能。二者具有施工簡單、快速，環(huán)境污染小，不影響生產(chǎn)活動和居民生活等優(yōu)點。 

　　3 與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù) 

　　托換技術(shù)、裂縫修補技術(shù)，碳化混凝土修復(fù)技術(shù)混凝土表層密封技術(shù)，混凝土表面處理技術(shù)等是混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的比較常見的使用技術(shù)。托換技術(shù)系托梁是一種綜合性技術(shù)，和傳統(tǒng)的方法相比，消耗的費用比較低，對生產(chǎn)和生活的不良影響比較小，但是對技術(shù)的要求很高，必須由專業(yè)熟練的施工工人來完成，這樣才能保證工程的安全，這種技術(shù)由相部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成，比較適合建筑物的加固改造。如某建筑在建成后出現(xiàn)不均勻沉降，房屋向一側(cè)傾斜的現(xiàn)象。在工程完工后，為了穩(wěn)定建筑物，在另一側(cè)增加了陽臺，以達到兩側(cè)力的平衡，結(jié)果使得房屋又向增加荷載的一側(cè)傾斜。為此，需要采用加固技術(shù)進行修補，在發(fā)生沉降的兩側(cè)設(shè)置樹根樁，在沉降量大的一側(cè)，樹根樁起豎向支撐作用，在另一側(cè)，樹根樁起抗拔作用。樹根樁與舊基礎(chǔ)進行連接.鋼筋接頭滿足規(guī)范要求。經(jīng)過實踐證明，改建筑物處于穩(wěn)定狀態(tài)，加固施工起到了明顯的效果。 

　　總之，隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷完善發(fā)展以及各種新型建筑材料廣泛應(yīng)用，混凝土加固施工的方法將會更加的豐富，必將為建筑的質(zhì)量安全做出應(yīng)有的保證。 

　　參考文獻 

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