混凝土建筑结构的加固方法

３８　油气田地面工程第２６眷第１　２期（２００７．Ｉ２　混凝土建筑结构的加固方法　孙瑞峰（大庆油田工－任１有限公司）　摘要：混凝土建筑结构在长期的自然环　境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减　筋及负弯矩钢筋，并注意其连接。　加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并　弱。结构工程的任务不单要作好建筑物前期　的设计工作，还要能科学的评估结构损伤的　客观规律和程度。并采取有效的方法保证结　构的安全使用，那么结构的加固将成为一项　重要的工作。　；　关键词：混凝土；结构工程；加固；施工　混凝土构筑物因出现功能性改变，如接建、增　加荷载等，或在出现质量问题，如配筋不足、灾后　修补、混凝土强度不够等，都需要进行加固。其加　固施工及加固方案的制定尤为重要。对于需要加固　的构筑物，应根据构筑物的不同情况制定不同的加　固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施　工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好　的社会效益和经济效益。　一般来说，加固工程常采用的方法有加大截面　加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构　传力途径加固法等，具体那个方案最能体现加固工　程所要求的短、平、快、省的特点，应根据需要加　固的构件情况，综合确定加固方案。　１　加大截面加固法　增大截面加固法是指在受弯构件的上面或下面　浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构　件承载能力的方法。在适筋范围内，混凝土弯变构　件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。　在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋　面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截　面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过　新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承　载力，改善正常使用性能。　这种方法是将原构件在新旧混凝土粘合部位的　表面凿毛。板表面不平整度不小于４　ｍｍ，梁表面　不平整度不小于６　ｒｒｌｒｒｌ，并在原构件的浇筑而上每　隔一定距离凿槽，以形成剪力键，洗净后，涂覆丙　乳水泥浆，同时浇混凝土，还应在后浇层中加　箍　具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、　墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿　作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固　后的建筑物净空有一定的减小。工艺流程：定位一　墙体上钻孔一穿钢拉杆一施加预应力一锁定一端头　保护。　２　粘钢加固法　粘贴钢板加固法，是指用胶粘剂将钢板粘贴在　构件外部的一种加固方法。钢筋混凝土受弯构件外　部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受　拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，　这样可提高被加固构件的承载力，该法在建筑、桥　梁等工程的加固、补强、修复中的应用较为广泛。　结构粘钢加固方法与其它的加固方法比较有许　多独特的优点和先进性，主要有：　（１）坚固耐用。经过多年来的工程实践，已　经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度　和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧，质　量优秀，工程合格率为１００％。胶粘剂３０年老化　试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试　验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可　靠的。　（２）施工快速。在保证粘钢加固结构质量的　前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求，　在不停产不影响使用的情况下完成施工，受到用户　的普遍赞扬。　（３）简洁轻巧。与其它加固方法比较，粘钢　加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作　业。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢　板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其它　构件的连锁加固。　（４）灵活多样。粘钢加固法的适应性很强，　能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板　的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固　钢结构及砖砌体结卞句等。　（５）经济合　。山。ｌ施工快，避免或减少工　维普资讯 http://www.cqvip.com 油气田地面工程第２６卷第ｌ２期　）Ｏ７．１２）　３９　厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法｛：｝１　比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很　高。　应力。它不仅可保证支撑件良好地参与工作，而且　叮凋节被加固结构构件的内力。预应力对被加固构　件的内力有较大的影响，梁中弯矩随预应力的增大　而减小，预应力越大，跨中弯矩减少得越多，增没　支点的“卸载”作用也就越大。若预应力过大，　此方法需要着重注意混凝土和钢板的表面处　理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先　用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水　冲洗，再对粘合面进行打磨，除去２～３　ｍｍ厚表　层，露出新面和平整面，将粉尘清除干净；对于混　原梁可能出现负弯矩。因此，对预应力的大小应加　以控制。加固规范规定，预应力的大小以支点上表　面不出现裂缝和不需增设附加钢筋为宜。在撑杆中　凝土表面较好的，则可直接对粘合面进行打磨，去　掉１～２　ｍｍ厚表层，使之平整，清去粉尘，再用　丙酮擦试表面即可。　钢板表面处理应根据其锈蚀情况，可用喷砂、　砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹　路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦试干净；其　次要注意对胶粘剂的选择，目前国内市场建筑结构　胶粘剂鱼龙混杂，对胶粘剂的选择一定要慎重，加　固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；　第三要注意在配胶、粘贴过程中的细节，胶粘剂要　严格按照说明书要求的比例配制，尤其是要掌握好　固化剂的用量，搅拌要均匀。　３　改变受力体系加固法　改变受力体系加固法，既在梁的中间部位增设　支点、托梁（架）或将多跨筒支梁变为连续梁等　方法。改变结构的受力体系，能大幅度地降低计算　弯矩，提高结构构件的承载力，达到加强原结构的　目的。按增设支点的支撑刚度的不同，分为刚性支　点和弹性支点两种，按支撑的受力情况分预应力支　撑和非预应力支撑。　３．１刚性支点　所谓刚性支点，就是指新增设的支撑件刚度很　大，以致被加固结构构件的新支点在外荷载作用下　没有竖向位移或位移很小可忽略。工程中常见的集　中支撑体系，这些杆件受轴向力作用，新支点的变　位很小，可以作为刚性支点考虑。　３．２　弹性支点　所谓弹性支点，是指所增设的支杆或托架相对　刚度不大，在外荷载作用下，新支点的位移相对于　原结构支座较大。当采用受弯构件作为支撑件或支　撑件的刚度较小，轴向变形较大时，支撑点的位移　不能忽略，应按弹性支点计算。　３．３预应力撑杆（支柱）　预应力撑杆（支柱），是指在施工时，对支撑　杆件施加预压应力，使之对被加固结构构件施加预　施加预应力的方法有以下两种：　（１）纵向压缩法。采用预制型钢支撑或钢筋　混凝土支柱时，使其预制长度略小于实际长度，并　在支柱下部预留一孑Ｌ洞。加固施工时，先将小托梁　穿入预留孑Ｌ内，然后用２只千斤顶顶升小托梁，当　顶升力达到要求后，在支柱底部嵌入钢板，拆去千　斤顶及小拖梁，浇混凝土加以保护。纵向压缩的另　一种方法，是采用直接在支柱的底部及基础顶面嵌　入钢，以产生预应力。　（２）横向校直法。用型钢做支柱时，可采用　横向交织法产生预顶力。做法是使钢支柱的制作长　度稍大于安装尺寸，并使其对称地向外弯曲　（折）。安装时，先固定支柱的两端，然后用螺栓　装置将支柱校直。支柱弯曲（折）变直，受到压　缩而产生预顶力。预顶力值由初始弯曲值控制。在　对被加固梁进行内力分析时，可以把预顶力作为作　用在加固梁上的外力来考虑。　４　结语　对于加固工程，还有焊接补筋加固法、套箍加　固法、喷射混凝土补强法、化学灌浆修补法、粘钢　加固法、碳纤维加固法等，每种加固方法各有其特　点及适应范围，只要行之有效，技术成熟，既满足　加固要求，又经济实用，均可采用。可见，选择加　固工程方案要有针对性，不同的加固工程应采取相　应的加固措施，其方案需要在进行价格比、性能　比、质量比的同时　还要体现出其工艺技术的科学　性和先进性，这样的加固方案才是优秀的加固方　案。就目前来看，这些混凝土结构加固技术还有待　于在实践中进一步探索，随着建筑科学技术的不断　进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固施工方　法将会有更大拓展，因此，加固施工方案的选择范　围也将具有更为广泛的空间。　（栏ｆ＝｝＿主持张秀丽）