淺談建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)及應(yīng)用

1、<p>　　淺談建筑結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土加固技術(shù)及應(yīng)用</p><p>　　[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在二十世紀(jì)五六十年代修建的大批工業(yè)廠房、公用建筑和民用建筑，已有數(shù)十億平方米進(jìn)入中老年期；在新建企業(yè)的同時(shí)還強(qiáng)調(diào)對(duì)已有企業(yè)的技術(shù)改造，在改造中，往往要求對(duì)房屋的改造。鋼筋混凝土的加固技術(shù)在整個(gè)結(jié)構(gòu)加固中占據(jù)著舉足輕重的地位，本文從鋼筋混凝土加固方法對(duì)加固技術(shù)進(jìn)行分析。 </p><p&

2、gt;　　[關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土加固技術(shù).. </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU746. 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）27-0200-01 </p><p>　　引言：我國(guó)在二十世紀(jì)五六十年代修建的大批工業(yè)廠房、公用建筑和民用建筑，已有數(shù)十億平方米進(jìn)入中老年期，其鑒定維修加固提上議事日程；同時(shí)我國(guó)是一個(gè)多自然災(zāi)害的國(guó)家：地震、風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、火災(zāi)均造成過(guò)嚴(yán)重?fù)p

3、失，尤其是對(duì)建筑物造成過(guò)嚴(yán)重?fù)p失；或者在設(shè)計(jì)、施工和管理中存在的問(wèn)題給建筑物留下了隱患。這就不得不對(duì)建筑物進(jìn)行加固。 </p><p>　　目前較常用的的加固方法有加大截面加固法、粘鋼加固法、有粘結(jié)外包型鋼加固法、置換混凝土加固法、粘貼纖維加固法、錨栓錨固法等。 </p><p>　　一、加大截面加固法 </p><p>　　增大截面加固，也稱為外包混凝土加固，是通

4、過(guò)增加原構(gòu)件的受力鋼筋，同時(shí)在外側(cè)新澆筑混凝土以增大構(gòu)件，（通常是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)增加混凝土現(xiàn)澆層，受拉區(qū)增加配筋量） ，增大構(gòu)件截面積和配筋量，增加截面有效高度，從而提高構(gòu)件正截面抗彎、斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用，部分情況也可以用來(lái)修補(bǔ)裂縫。這種加固法適用范圍較廣，可用于加固混凝土受彎和受壓構(gòu)件，如板、梁、柱、基礎(chǔ)、屋架等。 </p><p>　　根據(jù)構(gòu)件受力特點(diǎn)和加固目的、構(gòu)件幾何

5、尺寸等因素，可設(shè)計(jì)為單側(cè)、雙側(cè)或四面包套的加固。例如梁常用上、下側(cè)加厚層加固，中心受壓柱常用四面外包套加固，偏心受壓柱常用單側(cè)或雙側(cè)加層加固。根據(jù)不同的加固目的和要求，此法又可分為加大截面為主的加固和以加配鋼筋為主的加固，或者兩者兼?zhèn)涞募庸?。為了保證后加混凝土正常工作，以加大截面為主的加固亦需適當(dāng)配置構(gòu)造鋼筋，對(duì)于以加配鋼筋為主的加固，為了保證配筋的正常工作，需按鋼筋的間距和保護(hù)層等構(gòu)造要求適當(dāng)增大截面尺寸。加固中應(yīng)將新、舊鋼筋加以焊接

6、，增強(qiáng)新、舊混凝土結(jié)合能力。 </p><p>　　增大截面加固技術(shù)關(guān)鍵在于新、舊材料能否共同工作，核心是結(jié)合面剪力能否有效地傳遞。新、舊混凝土結(jié)合面往往是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，其抗剪強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于整澆混凝土的抗剪強(qiáng)度，新混凝土的收縮、彈性變形、塑性變形等與舊混凝土存在差異，甚至出現(xiàn)裂縫，結(jié)合面上抗?jié)B、抗凍性能均會(huì)降低。因此結(jié)合面混凝土所具有的粘結(jié)抗剪力，有時(shí)遠(yuǎn)低于受剪承載力要求，需配置一定數(shù)量的貫通結(jié)合面的剪切―摩擦筋，

7、來(lái)抵抗結(jié)合面所出現(xiàn)的剪力。為了確保新、舊混凝土共同工作的可靠性、耐久性，設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)加固結(jié)構(gòu)的結(jié)合面進(jìn)行抗剪驗(yàn)算，同時(shí)在施工工藝上采取適當(dāng)?shù)拇胧?</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：加大截面加固法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)， 柱子鋼度增大，耐久性強(qiáng)，維護(hù)費(fèi)用低，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)； 適用于梁、板、柱、墻等構(gòu)件和一般構(gòu)造物的鋼筋混凝土加固。 </p><p>　　缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)工作量大，

8、養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響，而且加固后構(gòu)件的截面增大，對(duì)建筑物的凈空和外觀有不小影響。更為重要的是增加的外包混凝土與原有構(gòu)件的混凝土材齡相差較大，要解決好新加部分與原有部分混凝土的整體工作共同受力，是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，并且受制的因素較多，現(xiàn)階段只能增加有利的構(gòu)造措施。 </p><p><b>　　二、粘鋼加固法 </b></p><p>　　粘鋼加固法原

9、理與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋與混凝土之間的關(guān)系一樣，是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，使其整體工作共同受力，以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的一種加固方法。 </p><p>　　該法施工快速、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無(wú)顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用

10、且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。 </p><p>　　三、有粘結(jié)外包型鋼加固法 </p><p>　　外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法，既采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，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。 </p><p&g

11、t;　　外包角鋼結(jié)構(gòu)兼有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)：既能增大結(jié)構(gòu)承載力但不會(huì)引起剛度較多增加而導(dǎo)致地震作用的增大，同時(shí)又能利用型鋼套箍和綴板對(duì)混凝土進(jìn)行有效約束提高混凝土的極限應(yīng)變和抗剪能力，使結(jié)構(gòu)的變形能力大大提高；如果在框架柱上外包鋼，可以轉(zhuǎn)變?nèi)踔鶠閺?qiáng)柱，易實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”，亦可部分降低核心柱混凝土的軸壓比。此外，外粘型鋼還能與節(jié)點(diǎn)一起進(jìn)行加固，有利于實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)原則，因此具有廣闊的使用前景。 </p>&

12、lt;p>　　四、置換混凝土加固法 </p><p>　　置換混凝土加固法是剔除部分陳舊的混凝土，置換成新的混凝土，新混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提高一級(jí)，且不得低于C20級(jí)。比較適用于鋼筋混凝土構(gòu)件的局部加強(qiáng)處理，有時(shí)也用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固。該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相比，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)；適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)

13、度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。 </p><p>　　五、粘貼纖維加固法 </p><p>　　外貼纖維加固是用特制膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的相應(yīng)區(qū)域，使它與被加固構(gòu)件截面共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。 </p><p>　　工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明：采用碳纖維對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行抗震加固，可以有效約束混凝土的變形，增強(qiáng)耗能能

14、力，從而使其承載能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。試驗(yàn)研究資料表明，在反復(fù)循環(huán)荷載作用下，碳纖維片材包裹加固鋼筋混凝土柱比未用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的滯回特性和延性有顯著的提高改善，捏狀現(xiàn)象緩滯，滯回環(huán)也變得越來(lái)越飽滿，具抗震耗能能力明顯增強(qiáng)。如今被用于房建、橋梁等多種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，未來(lái)這種粘碳纖維復(fù)合材料的加固方法將會(huì)被更加普遍的采用。 </p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：高強(qiáng)高效，施工

15、方便快捷，施工工期短，不需要大型施工機(jī)械，操作簡(jiǎn)單，具有極佳的耐腐蝕性和耐久性，適用面廣，施工質(zhì)量容易保證，對(duì)結(jié)構(gòu)的凈空、外觀等影響小。 </p><p>　　缺點(diǎn)：彈性模量小，對(duì)于需要加固剛度的構(gòu)件來(lái)說(shuō)不太適用，耐火性與耐高溫性能差，一般的環(huán)氧樹(shù)脂在100攝氏度時(shí)力學(xué)性能會(huì)受到較大影響，只有特殊的環(huán)氧樹(shù)脂可以在200攝氏度的高溫下正常工作，延性不足，構(gòu)件變形過(guò)大時(shí)會(huì)引起碳纖維的脆性斷裂，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的脆性破壞，對(duì)于

16、需要較大變形或?qū)拐鹨蟊容^高的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)是十分不利的。 </p><p>　　以上為工程實(shí)際中最常用的加固技術(shù)措施，在應(yīng)用這些措施時(shí)，必須結(jié)合各自工程的特點(diǎn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算并按有關(guān)構(gòu)造要求，確定適宜的實(shí)施方案，同時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)呐R時(shí)支撐措施，以保證結(jié)構(gòu)安全。 </p><p>　　結(jié)束語(yǔ)：隨著材料的發(fā)展和加固技術(shù)的深入研究，加固技術(shù)必然帶來(lái)更加巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 </p&