【摘要】建筑物結(jié)構(gòu)的科學(xué)加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個(gè)重要組成部分,嚴(yán)格遵循規(guī)范要求是建筑工程加固工作的前提。建筑物結(jié)構(gòu)加固的設(shè)備在日益發(fā)展,同時(shí),結(jié)構(gòu)的問(wèn)題也經(jīng)常表現(xiàn)出個(gè)性特征,因而加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新。靈活的運(yùn)用加固方法,可以取得事半功倍的效果。本文介紹了幾種常見(jiàn)的加固方法。 

【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu);加固;原因;技術(shù) 
  前言 
  當(dāng)建筑物因?yàn)槟撤N原因?qū)M足某項(xiàng)功能的要求產(chǎn)生懷疑或不能滿足某項(xiàng)功能的要求時(shí),就應(yīng)對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和其中的某些構(gòu)件、某一部分進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)建筑的被檢結(jié)構(gòu)被判定存在安全隱患時(shí),就需要對(duì)其進(jìn)行拆除或加固處理。 
  一、建筑結(jié)構(gòu)加固的原因 
  按照極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或砌體結(jié)構(gòu),必須滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、耐久性的要求,但由于種種原因造成結(jié)構(gòu)不能滿足上述要求,如:設(shè)計(jì)不當(dāng)、設(shè)計(jì)規(guī)范要求提高或施工缺陷而造成的結(jié)構(gòu)物承載力和剛度不足,甚至留有嚴(yán)重的安全隱患;因建筑物改變用途導(dǎo)致其使用功能發(fā)生變化,從而出現(xiàn)了與設(shè)計(jì)初衷不一致的荷載分布和荷載大小,造成了原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求。由于各種自然災(zāi)害,如地震、火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、水災(zāi)、冰雪和戰(zhàn)爭(zhēng)造成了結(jié)構(gòu)物不同程度的損壞。 
  二、建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 
  1、增大截面加固法 
  增大截面加固法即將混凝土包裹在構(gòu)件外部,以增大構(gòu)件配筋量和截面面積,從而使構(gòu)件承載能力得到提高的一種加固方法。在我國(guó),它是傳統(tǒng)的加固方法之一,在磚混、混凝土結(jié)構(gòu)的柱、墻、梁、板等構(gòu)件上得到廣泛應(yīng)用。 
  增大截面加固法的主要特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單適用面廣,能增大構(gòu)件的剛度承載力和變形能力,可廣泛應(yīng)用于混凝土梁板柱的加固,也可用來(lái)修補(bǔ)開(kāi)裂截面;其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng),結(jié)合面如果處理不當(dāng)就會(huì)大大降低其承載力,另外對(duì)結(jié)構(gòu)外觀及房屋凈空也有不同程度的影響該方法的技術(shù)特點(diǎn)是,在設(shè)計(jì)構(gòu)造方面必須注意解決好新舊截面的整體工作共同受力問(wèn)題加固結(jié)構(gòu)在受力過(guò)程中,結(jié)合面會(huì)出現(xiàn)拉壓彎剪等各種復(fù)雜應(yīng)力,其中主要是拉力和剪力。 
  2、外加預(yù)應(yīng)力加固法 
  采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力撐桿或拉桿對(duì)結(jié)構(gòu)整體或構(gòu)件進(jìn)行加固的方法稱之為外加預(yù)應(yīng)力加固法。結(jié)構(gòu)的承載能力因其降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平、改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布而得到間接提高。它的優(yōu)點(diǎn)是:使用空間幾乎不需要改變,應(yīng)力滯后現(xiàn)象只要通過(guò)卸載、加固功能就能消除,從而使加固效果比較理想。其缺點(diǎn)在于錨固和預(yù)加力設(shè)備還有待完善,并有一定的風(fēng)險(xiǎn)存在。此法適用于采用一般方法加固效果不理想或無(wú)法加固的大型結(jié)構(gòu)加固,及大跨度結(jié)構(gòu)的加固。 
  3、改變傳力路徑法 
  改變傳力路徑法,是將結(jié)構(gòu)的內(nèi)力通過(guò)加設(shè)柱 、梁墻支撐等構(gòu)件的方法,將作用在原構(gòu)件上的力分擔(dān)給新增構(gòu)件以達(dá)到增加承載力的要求 。改變傳力路徑法的優(yōu)點(diǎn)是在原構(gòu)件損壞程度較大的情況下能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,安全性較高,缺點(diǎn)是對(duì)建筑功能影響較大,適用面較窄。 
  4、外包鋼加固法 
  外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角,角鋼之間用綴板連接的加固方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。 
 。1)濕式外包鋼法是在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹(shù)脂等粘結(jié),使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力,其整體性好,但濕作業(yè)工作量大; 
 。2)干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之間無(wú)任何粘結(jié),有時(shí)雖填以水泥砂漿,但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞,型鋼與原構(gòu)件不能整體工作,彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比,干式外包鋼施工更為簡(jiǎn)便,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。該法能在基本上不改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下,大幅度提高構(gòu)件承載力,增大延性和剛度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。 
  5、外部粘鋼加固法 
  外部粘鋼加固法是將鋼板通過(guò)粘結(jié)劑,按加固設(shè)計(jì)要求,粘貼于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面,使之共同工作。這種加固法的優(yōu)點(diǎn)是取材容易,施工方便、快捷,能在幾乎不改變構(gòu)件的外觀和使用空間的條件下,大大提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和正常使用階段的性能。 
  采用外部粘鋼加固時(shí),通常是將鋼板粘于梁底受拉區(qū),以提高梁的承載力,當(dāng)在梁側(cè)貼鋼板時(shí)還可以提高梁斜截面承載力。目前,外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固,要求環(huán)境溫度不宜超過(guò)60e,相對(duì)濕度不宜大于70%,并要求無(wú)化學(xué)腐蝕。當(dāng)工作條件不滿足上述要求時(shí),應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處理措施。粘貼鋼板對(duì)施工工藝要求較高,一般需要專業(yè)施工隊(duì)伍才能保證施工質(zhì)量。 
  6、噴射混凝土技術(shù)加固法 
  噴射混凝土加固法是借助噴射機(jī)械,利用壓縮空氣將一定配合比的水泥石子砂及外加劑等拌和料,通過(guò)噴管噴射到被加固結(jié)構(gòu)表面,在較短的時(shí)間內(nèi)凝結(jié)硬化,達(dá)到增強(qiáng)的目的噴射混凝土一般使用高強(qiáng)混凝土外加速凝劑,可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的強(qiáng)度和良好的耐久性噴射混凝土最早應(yīng)用在地下結(jié)構(gòu)的護(hù)壁施工,但隨著噴射混凝土技術(shù)的逐步發(fā)展,噴射混凝土與混凝土磚石鋼材都可以很好地黏結(jié),可以在結(jié)合面?zhèn)鬟f應(yīng)力并填補(bǔ)裂縫。 
  7、化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法 
  化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液,用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的;瘜W(xué)灌漿材料主要有兩種:一種是以環(huán)氧樹(shù)脂為主劑配制成的環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料,它具有化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化、收縮小、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),而且因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力,能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫,恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性,目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料,一般用于修補(bǔ)寬度為0.2mm~0.5mm的裂縫;另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料,它具有可灌性好的特點(diǎn),能灌入0.05mm寬的細(xì)微裂縫中,一般用來(lái)修補(bǔ)縫寬在0.2mm以下的裂縫。化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來(lái)修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu), 如水池、水塔、水壩等,也可用來(lái)修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。 
  8、纖維復(fù)合材料加固法 
  纖維復(fù)合材料加固是一項(xiàng)比較新的應(yīng)用外黏高性能復(fù)合材料的加固方法,現(xiàn)在應(yīng)用比較多的是將碳纖維片材用專用黏結(jié)膠(環(huán)氧樹(shù)脂等)粘貼與構(gòu)件收拉區(qū)表面,使其與被加固構(gòu)件截面共同工作,以達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固增強(qiáng)的目的。該方法顯著的特點(diǎn)是具有耐腐蝕潮濕,幾乎不增加結(jié)構(gòu)的自重輕質(zhì)高強(qiáng)能適應(yīng)混凝土截面彎曲的粘貼要求,在幾乎不增加構(gòu)件剛度和截面積的情況下大幅度提高構(gòu)件的抗震性能和變形能力。隨著生產(chǎn)碳纖維的技術(shù)水平越來(lái)越高,碳纖維的價(jià)格也在逐漸下降,該方法有著很廣闊的應(yīng)用前景。 
  三、結(jié)語(yǔ) 
  總之,當(dāng)建筑物因?yàn)槟撤N原因?qū)M足某項(xiàng)功能的要求產(chǎn)生懷疑或不能滿足某項(xiàng)功能的要求時(shí),就應(yīng)對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和其中的某些構(gòu)件、某一部分進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)建筑的被檢結(jié)構(gòu)被判定存在安全隱患時(shí),就需要對(duì)其進(jìn)行拆除或加固處理。 
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