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混凝土加固及改造措施探討

作者：jinyijiagu  來源：本站  發(fā)表時(shí)間：2020-7-13 20:18:49  點(diǎn)擊：1306

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，建筑物加固、維修越來越普遍，本文對(duì)目前常用混凝土加固方法進(jìn)行分類和總結(jié)。對(duì)每種加固方法進(jìn)行介紹，并淺談一下它們各自的特點(diǎn)及適用范圍。

【關(guān)鍵詞】混凝土加固；改造措施；分類方法

結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其功能必然逐漸減弱，我國(guó)20世紀(jì)50、60年代建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有四十五十年的歷史，由于使用維修不當(dāng)或者建造質(zhì)量原因，許多房屋存在不同的問題，有些相當(dāng)嚴(yán)重，危及結(jié)構(gòu)安全。由于土建投資大，所以盡管房屋存在一些問題，往往不會(huì)因此拆除重建，而是采用結(jié)構(gòu)加固的辦法，只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復(fù)其承載力，確保安全使用。另外由于新的使用要求，譬如房屋要改變用途或加高樓層、工業(yè)建筑中更新設(shè)備或改變工藝流程等都需要對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，所以，今后的加固工程量是很大的。從事加固行業(yè)是有很大的發(fā)展空間的。

加固設(shè)計(jì)與新設(shè)計(jì)的區(qū)別在于其受到原構(gòu)件的制約。加固設(shè)計(jì)除了要考慮安全和經(jīng)濟(jì)因素外，還應(yīng)考慮實(shí)際受力情況，周圍環(huán)境，施工的可行性。同一種方法對(duì)某種結(jié)構(gòu)形式特別適用，而對(duì)于其他結(jié)構(gòu)不一定適用，所以設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。

混凝土結(jié)構(gòu)目前常用的加固方法有：

外包型鋼法、粘貼碳纖維加固法、粘鋼法、植筋加固法、加大截面法、改變受力體系加固法、裂縫修補(bǔ)法等。下面就對(duì)這幾種常用的加固方法逐一介紹，并淺談一下它們各自的特點(diǎn)及適用范圍。

1.外包型鋼加固法是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，根據(jù)施工工藝分為濕式外包鋼和干式外包鋼。濕式外包鋼加固法，是一種用乳膠水泥砂漿或環(huán)氧樹脂水泥砂漿把角鋼黏貼在原梁下邊角部，并用U形螺栓套箍加強(qiáng)，再噴射水泥砂漿保護(hù)的加固方法。干式外包鋼加固法是用型鋼對(duì)梁進(jìn)行加固時(shí)，型鋼與原梁間無任何膠黏劑，或雖填塞水泥砂漿，但不能確保剪力在結(jié)合面上的有效傳遞。由外包型鋼加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。

外包鋼加固法的特點(diǎn)：受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護(hù)的情況下用于60℃以上高溫場(chǎng)所；適用于使用上不同意顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

外包型鋼加固法工程圖片：

2.粘貼碳纖維加固法是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的（抗彎、抗剪）承載能力，由此而達(dá)到對(duì)建筑物進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。

使用碳纖維布加固具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

a、強(qiáng)度高（強(qiáng)度約為普通鋼材的10倍），效果好；b、加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性；c、自重輕（約200g/m2），基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣；d、施工簡(jiǎn)便（不需大型施工機(jī)構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料），易于操作，經(jīng)濟(jì)性好；e、施工工期短；

適用范圍：a、廣泛適用于梁、板、柱等構(gòu)件及曲面、節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及抗震加固；b、鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫加固；c、滿足結(jié)構(gòu)承受動(dòng)靜載荷的需求，如橋梁橋墩、立交橫梁、橋板、橋面；d、構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓加固，結(jié)構(gòu)體系的抗震及砌體結(jié)構(gòu)的加固。

粘貼碳纖維加固法工程圖片：

3.粘貼鋼板加固法，是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。

結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性，主要有：a、堅(jiān)固耐用：經(jīng)過多年來的工程實(shí)踐，已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都能滿足設(shè)計(jì)的要求。b、施工快速：在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，快速完成施工任務(wù)，并能根據(jù)業(yè)務(wù)要求，在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工，受到用戶的普遍贊揚(yáng)。c、簡(jiǎn)潔輕巧：與其它加固方法比較，粘鋼加固的施工，干凈利落，比較簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，比較輕巧，鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加極微，不會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。d、靈活多樣：粘鋼加固法的適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠解決生產(chǎn)上和生活上各種有關(guān)問題。e、經(jīng)濟(jì)合理：由于施工快，避免或減少工廠停產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約加固材料，與其它加固方法比較，粘鋼加固的費(fèi)用大為節(jié)省，經(jīng)濟(jì)效益很高。

粘貼鋼板加固法工程圖片：

4.植筋錨固法是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握固力，從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且密著性能良好，無需作任何防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定，不但對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞，而且對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用。施工簡(jiǎn)便迅速，安全并符合環(huán)保要求，是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更、追加、加固的最有效的方法。利用結(jié)構(gòu)膠將鋼筋植入混凝土孔內(nèi)，膠固化后，鋼筋與混凝土產(chǎn)生握固力，即使鋼筋受力至極限強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)膠也不會(huì)破壞；

植筋技術(shù)已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救，構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋等情況，是工程改造中最常用的方法之一。

5.加大截面加固法，是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載能力的方法。他是工程中常用的一種加固方法。加大截面加固法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)；適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固；但現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

6.改變受力體系加固法，既在梁的中間部位增設(shè)支點(diǎn)、托梁（架）或?qū)⒍嗫缤仓Я鹤優(yōu)檫B續(xù)梁等方法。改變結(jié)構(gòu)的受力體系，能大幅度地降低計(jì)算彎矩，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，達(dá)到加強(qiáng)原結(jié)構(gòu)的目的。譬如改變受力體系中的托換技術(shù)，它是托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱；是一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成；與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時(shí)間短、費(fèi)用低、對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)技術(shù)要求較高。

7.裂縫修補(bǔ)技術(shù)，是根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ)，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對(duì)受力性裂縫，除修補(bǔ)外，尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。內(nèi)部修補(bǔ)法是用壓力泵把膠結(jié)材料壓力混凝土裂縫中，結(jié)硬后起到補(bǔ)縫作用，并通過其膠結(jié)性使原結(jié)構(gòu)恢復(fù)整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性和安全性及耐久性等有影響，或有防水防滲等要求的裂縫的修補(bǔ)。

建筑物結(jié)構(gòu)加固與改造工程是人類歷史發(fā)展的客觀需要。它符合科學(xué)發(fā)展觀所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。就目前來看，上述結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待在實(shí)踐中進(jìn)一步探索，隨著建筑物的老化和建筑物使用功能的變更，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，更好的加固方法將會(huì)有更大拓展。