淺談結(jié)構(gòu)建筑的加固施工

關(guān)鍵詞：固改造；植筋；碳纖維；噴射混凝土

建筑物的使用隨著年限增長堅固程度減弱，或者隨著設(shè)計需要的變更，施工質(zhì)量的問題，自然災(zāi)害等原因以及使用功能的改變需要重新改造和不斷加固。在建筑物的加固改造技術(shù)領(lǐng)域里，新材料、新技術(shù)的不斷的發(fā)明和推廣使用，使可供用戶選擇的加固方法越來越多，這些方法都能較好地達(dá)到加固與改造的根本目的。本文主要對當(dāng)前幾種常用的施工方法進(jìn)行簡單的介紹，以供業(yè)主及設(shè)計人員在工程項目改造時選擇。

一、建筑物植筋加固

植筋加固的根本原理在于：由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結(jié)力共同作用產(chǎn)生的錨固力，來完成整體（鋼筋與混凝土）受力的目的。植筋即鋼筋的后生根技術(shù)。作為鋼筋錨固用的化學(xué)材料，現(xiàn)在市場上通用的均為結(jié)構(gòu)膠，以取代純環(huán)氧樹脂或水泥砂漿。錨固力包含：膠與鋼筋表面的粘結(jié)力、膠與混凝土界面的粘結(jié)力、膠體自身膠結(jié)力、各介質(zhì)之間的摩阻力等。我們在此所指的錨固力主要為單根鋼筋的抗拉力或拉彎共同作用下的復(fù)合拉力。不同基材強(qiáng)度對應(yīng)下的抗拉力也不同，但對于此類錨固，基材強(qiáng)度應(yīng)在C15～C60之間。

一般而言通過對錨固鋼筋抗拉力值的檢測可以總結(jié)出錨固鋼筋主要有三種破壞形式：

1．鋼筋破壞：在錨固深度大于或等于建議錨固深度時，錨固膠及錨固質(zhì)量為合格；

2．膠體破壞：表現(xiàn)形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離，多發(fā)生于錨固深度小于建議錨固深度，且后者多發(fā)生于前者；

3．基材破壞：在不同錨固深度下均可發(fā)生，與基材強(qiáng)度有直接關(guān)系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質(zhì)量是否合格。

位移測試作為錨固鋼筋抗拉力值檢測的另一指標(biāo)，在工程現(xiàn)場檢測可選擇性地進(jìn)行測試，通常不予正式要求。

二、建筑物粘碳纖維復(fù)合材料、粘鋼加固

當(dāng)由于設(shè)計失誤、施工錯誤、混凝土強(qiáng)度過低等引起結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力不夠或建筑抗震達(dá)不到要求時，我們可以采用在混凝土結(jié)構(gòu)外面粘貼碳纖維布（板）或鋼筋的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

研究和實踐證實，碳纖維布用于磚混或砌體的加固是有效的。加固后墻體的開裂荷載明顯提高，變形能力也

明顯改善，同時提高了構(gòu)件的抗裂能力。

三、噴射混凝土擴(kuò)大混凝土截面的施工方法

噴射混凝土擴(kuò)大混凝土截面的施工方法也是一種較為常用的加固方法，20世紀(jì)70年代我國首先在煤炭系統(tǒng)應(yīng)用噴射混凝土方法用于地下工程中。并以此推廣到地面建筑物加固、建筑基坑和巖石邊坡護(hù)坡等工程中，得到廣泛應(yīng)用。該方法主要用于提高結(jié)構(gòu)的承載力。這種方法由于對結(jié)構(gòu)的鋼性提高較多且施工成本較低而受到歡迎。建筑物加固時，常采用在結(jié)構(gòu)（梁、柱、板、墻）表面增加一層鋼筋混凝土擴(kuò)大原有結(jié)構(gòu)的截面積來提高承載力。由于噴射混凝土粘結(jié)性強(qiáng)，有較高的強(qiáng)度，故與原有結(jié)構(gòu)面粘結(jié)牢固，達(dá)到共同承載的目的。從噴射方式劃分施工可以分為兩種：

1．干式噴射混凝土。操作方法是在現(xiàn)場進(jìn)行混凝土干拌合，然后將混合料送入轉(zhuǎn)子噴射機(jī)，再由高速運(yùn)動的壓風(fēng)將混合料沿軟管輸送，當(dāng)?shù)竭_(dá)噴射時再加入水。由于是在輸料軟管的末端才加水，因此混凝土不會與水充分拌勻，在噴射過程中會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的粉塵。這就要求正確地掌握加水量，這在很大程度上取決于噴射手的經(jīng)驗。為了獲得一定的噴射厚度，并增強(qiáng)“錘擊效應(yīng)”，該法需要在混凝土中加一定數(shù)量的骨料，因此，回彈量會達(dá)到30%。

2．濕式噴射混凝土。這種施工方法是把混凝土在攪拌站進(jìn)行拌合，然后將混合料送入濕式噴射機(jī)，再由濕式噴射機(jī)沿軟管輸送混凝土料，當(dāng)?shù)竭_(dá)噴咀時壓風(fēng)將混合料噴射到結(jié)構(gòu)面。

四、混凝土裂縫壓力注膠修補(bǔ)的施工方法

需要加固的工業(yè)與民用建筑主體通常存在裂縫。其產(chǎn)生的原因也是相當(dāng)復(fù)雜的。其中現(xiàn)在廣泛使用的商品混凝土中某些添加成分引起的裂縫也比較多。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)可能進(jìn)一步破壞的第一個信號，如果不及時進(jìn)行修補(bǔ)加固，隨著時間的進(jìn)行可能會造成結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞，影響到正常使用。

混凝土裂縫的修補(bǔ)主要是表面修補(bǔ)和內(nèi)部修補(bǔ)兩種工法，表面修補(bǔ)可以采用粘貼碳纖維布的方法。而結(jié)構(gòu)內(nèi)部的修補(bǔ)方法常用的是：采用壓力注射的方法將低粘度的高分子結(jié)構(gòu)膠注入結(jié)構(gòu)的裂縫中，結(jié)構(gòu)膠固化后將混凝土裂縫粘好，既可恢復(fù)混凝土的整體性又封閉了裂縫防止水及有害氣體對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的侵蝕。所使用的灌縫結(jié)構(gòu)膠流動性好，不收縮，抗壓、抗彎強(qiáng)度高，和混凝土有良好的粘結(jié)性，固化時間較長，可以通過注射器壓注充滿混凝土內(nèi)部。此種方法常用于修復(fù)0.2~2mm混凝土的裂縫。

前幾年在裂縫灌注施工中，多使用純環(huán)氧樹脂或自行調(diào)配過的環(huán)氧樹脂漿液。而且這種裂縫注膠工法，所適用的對象是混凝土結(jié)構(gòu)或具備一定強(qiáng)度的基材，而不適用于磚砌體結(jié)構(gòu)。近年來裂縫修補(bǔ)施工使用的多為專用灌注膠，配合封縫膠一起使用。專用灌注膠具有粘度低、粘結(jié)力大、無收縮等特點(diǎn)，可灌注時間加長至1~2小時。采用低壓注射法灌注施工比較簡單，不需要大型設(shè)備很適合在正在使用的建筑物改造加固中應(yīng)用�，F(xiàn)在市面上還推出一種專用灌注工具，具有體積小，施工便捷，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

五、結(jié)語

建筑物加固改造一般應(yīng)遵循以下程序：加固改造的原因→結(jié)構(gòu)鑒定（檢測）→加固方案確定→選擇施工隊伍、施工材料→施工（必須時調(diào)整加固方案）→施工質(zhì)量檢測→加固結(jié)構(gòu)定期觀測。結(jié)構(gòu)加固改造經(jīng)常是幾種加固方式同時使用，須根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、工期、成本控制、施工條件等綜合因素，選擇最優(yōu)的方案。除以上對結(jié)構(gòu)加固的常用的幾種方法的簡單的介紹以外，在結(jié)構(gòu)改造時經(jīng)常要拆除混凝土的某些部分，也可使用無振動的靜態(tài)切割的方法。此外體外預(yù)應(yīng)力法及隔震、消震法也是工程中經(jīng)常用到的施工方法，這些方法均屬加固改造的常用方法。但施工技術(shù)和施工材料總是在不斷地發(fā)展和進(jìn)步中，建筑物加固也將不會不斷出現(xiàn)新的技術(shù)方法。

參考文獻(xiàn)

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