鋼筋混凝土工程加固方案及其優(yōu)選

劉淑峰，周陽(yáng)濱（.黑龍江農(nóng)墾曙光農(nóng)場(chǎng)建設(shè)科；.黑龍江農(nóng)墾曙光物業(yè)有限公司，黑龍江　佳木斯　5445）

鋼筋混凝土工程加固方案及其優(yōu)選

劉淑峰1，周陽(yáng)濱2
（1.黑龍江農(nóng)墾曙光農(nóng)場(chǎng)建設(shè)科；2.黑龍江農(nóng)墾曙光物業(yè)有限公司，黑龍江佳木斯154451）

本文通過(guò)對(duì)一個(gè)混凝土工程加固案例來(lái)討論混凝土加固工程的若干新工藝，并從適用性、先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面加以評(píng)估優(yōu)選。

混凝土結(jié)構(gòu)工程；加固施工；新材料；新工藝

0　引言

鋼筋混凝土建筑物因出現(xiàn)荷載變化，如增高、增加荷載等，或在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題、受損時(shí)，如鋼筋直徑過(guò)小、受災(zāi)破損、混凝土養(yǎng)護(hù)、配合比、施工工藝等因素影響強(qiáng)度值不足時(shí)，均應(yīng)在設(shè)計(jì)部門計(jì)算指導(dǎo)下重新采取加固措施。因此，對(duì)于該受損損結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)方案選擇顯得尤其關(guān)鍵，必須針對(duì)不同性質(zhì)、地區(qū)、環(huán)境的建筑物，根據(jù)所在地的實(shí)際情況加以制定。方案的選擇要確保加固工程經(jīng)濟(jì)、便捷、安全、施工便利等原則。以期指導(dǎo)加固工作達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。合適的加固施工方案具應(yīng)能指導(dǎo)工程施工作業(yè)便利、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)效果優(yōu)、加固后工程的適用性、安全性、可靠性全面過(guò)關(guān)。

1　優(yōu)質(zhì)的施工能力和工藝是保證工程優(yōu)良的前提

施工作業(yè)的便利是選擇加固方案的主要指標(biāo)之一，樹(shù)立“沒(méi)有優(yōu)質(zhì)的工作，就沒(méi)有優(yōu)質(zhì)的工程”思想，再優(yōu)秀的方案，沒(méi)有人這一因素是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。不適合的加固技術(shù)方案雖然具有技術(shù)上的可行性，但由于所制定的工藝流程為施工增加了很大的難度，造成工期長(zhǎng)，用工量大，安全系數(shù)低，此種方案經(jīng)分析優(yōu)選一定會(huì)被淘汰。例如，某政府辦公樓因季節(jié)性施工，摻加防凍劑不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，引起砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，就涉及到了加固方案的選擇。首選方案采用傳統(tǒng)修補(bǔ)方法，即將結(jié)構(gòu)裂縫處的松散砼清除，裸露出鋼筋，將已銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹后用環(huán)氧砂漿封閉，然后用高強(qiáng)度混凝土修補(bǔ)；另一方案是采取加大截面來(lái)加固，即通過(guò)增大破壞構(gòu)件的橫截面積和增加受力鋼筋，來(lái)提高構(gòu)件整體的強(qiáng)度，達(dá)到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)達(dá)到安全使用的效果。經(jīng)過(guò)加固設(shè)計(jì)方案分析優(yōu)選，這兩種加固方案除不具備經(jīng)濟(jì)性的要求外，還有下列缺點(diǎn)：

（1）技術(shù)上可行性差，由于此梁?jiǎn)慰缈缍却?，要是清理斷裂處已破壞的混凝土，必須要分段進(jìn)行，這就需要大量的臨時(shí)支撐來(lái)承受梁的荷載和自重，需設(shè)計(jì)復(fù)雜的支撐系統(tǒng)，增大的橫截面影響建筑的層高等使用功能。

（2）單位勞動(dòng)力勞動(dòng)強(qiáng)度高，在剔除破壞混凝土梁時(shí)，由于采用分段施工，要頻繁改變工位，成倍增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）工作效率低，重復(fù)勞動(dòng)和落后的操作工藝，造成勞動(dòng)效率低下。

（4）施工人員施工的安全系數(shù)降低，由于要使銹蝕鋼筋裸露，梁承載力減小，臨時(shí)支撐承受很大的荷載，且人在高處作——麻痹大意易發(fā)生安全事故；出于方案優(yōu)選指導(dǎo)施工的原則，經(jīng)與設(shè)計(jì)院協(xié)商，決定選用一種先進(jìn)的加固方案－－外包鋼加固法，采用qr型建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)錨固，由于該技術(shù)屬新型技術(shù)，性能好，空間小，周期短，原材料消耗省，工藝簡(jiǎn)單，安全性好，同時(shí)減輕了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了修復(fù)質(zhì)量，綜合效益優(yōu)。

2　例證各類型結(jié)構(gòu)加固方案分析

業(yè)內(nèi)目前常見(jiàn)加固方案經(jīng)常選用的工藝有增大截面法、外包鋼法、預(yù)應(yīng)力加固法和變動(dòng)結(jié)構(gòu)承重方式法等。在當(dāng)前建筑市場(chǎng)活躍的情況下，特殊工藝逐漸與工程常規(guī)加固的方法結(jié)合，出現(xiàn)了諸如化學(xué)法、異型鋼材加固法、復(fù)合碳纖維加固法等新型而高效的工藝。這就給加固方案的優(yōu)選創(chuàng)造了極其便利的選擇條件，可視工程特和施工便利狀況，綜合確定加固方案。

2.1框架梁加固的方案

通過(guò)多例工程實(shí)例比較，相對(duì)在方案上合理、經(jīng)濟(jì)上節(jié)約、工藝合理的工藝技術(shù)應(yīng)由異型鋼材加固法和復(fù)合碳纖維加固法。異型鋼材加固法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、高效等優(yōu)勢(shì)，很是優(yōu)于其它類型加固方式；復(fù)合碳纖維加固技術(shù)唯一的缺點(diǎn)是造價(jià)比較高，但是在無(wú)論在技術(shù)上或是效果上都表現(xiàn)優(yōu)異，諸如重量輕便、單位強(qiáng)度高、作業(yè)量小等方面。

2.2框架柱加固的方案

較成熟的加固方案如外包鋼加固法，即在砼柱四角用型鋼包角加固。即不改變混凝土截面，又大幅提高砼土柱的承載能力?？煞譃楦煞ㄗ鳂I(yè)和濕作業(yè)法兩種方案。干式加固法即將角鋼直接外包于混凝土四周，角鋼與混凝柱之間無(wú)錨固，因?yàn)榕c砼柱未形成整體，因此不能保證結(jié)合面有效傳遞應(yīng)力。濕作業(yè)法就是用化學(xué)膠品將異型鋼粘在要加固的結(jié)構(gòu)上。二者互相比較，干式加固法作業(yè)簡(jiǎn)單、成本便宜，成活期短，但就加固效果來(lái)講，就比濕式作業(yè)法差。

3　要優(yōu)先選擇新技術(shù)、新材料、新工藝來(lái)優(yōu)化加固方案

適合的工藝技術(shù)要體現(xiàn)出較傳統(tǒng)加固方法更加科學(xué)的一面。通過(guò)實(shí)踐證明，化學(xué)灌漿加固法不失為一種先進(jìn)的工藝。由于工藝的限制，目前采用的一些過(guò)時(shí)的加固方案浪費(fèi)大量的人力、物力，且效果還不盡如人意，不能滿足當(dāng)前加固工程質(zhì)量、施工安全、降低成本的目的，則化學(xué)膠品粘結(jié)異型鋼材加固的方法凸顯，必將成為今后加固工程方案優(yōu)選中的寵兒。在化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固方案中，不僅粘鋼加固法，碳纖維加固方案也是一種先進(jìn)的加固方案。它特別適用于環(huán)境濕度較大，有耐濕耐潮、抗蝕強(qiáng)、自重小、強(qiáng)度大、施工簡(jiǎn)單特點(diǎn)，加固效果明顯高于時(shí)下流行的加固工藝。

4　幾種先進(jìn)加固方案的施工要點(diǎn)

加固方案效果優(yōu)劣要看通過(guò)加固補(bǔ)強(qiáng)能否達(dá)到提高承載力、滿足使用要求的目的?，F(xiàn)介紹幾種比較先進(jìn)的加固方案的施工要點(diǎn)：

4.1外包鋼加固法

此方案要點(diǎn)在于要把加固面與鋼板結(jié)合面的表面處理作為加固過(guò)程中的關(guān)鍵工作。如果采取干式加固，角鋼必須保證與混凝土表面完美貼合，才能起到最好的加固效果，因此，砼表面應(yīng)該打磨，確保無(wú)粉塵遺留；而采用濕式加固，也應(yīng)先行打磨粘結(jié)面、除塵，鋼材應(yīng)除銹，然后在粘結(jié)面涂抹化學(xué)灌漿料，進(jìn)行粘結(jié)灌料。

4.2預(yù)應(yīng)力加固法

選用預(yù)應(yīng)力加固法時(shí)，應(yīng)先做好施工準(zhǔn)備，對(duì)拉桿先行校正調(diào)直，校對(duì)尺寸和安裝位置，在施行張拉前應(yīng)對(duì)焊接接頭等部位進(jìn)行查驗(yàn)，保證張拉時(shí)斷桿或移位，然后用環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行填灌，加固用金屬附件均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。

通過(guò)研究當(dāng)下主流的加固工藝，不難發(fā)現(xiàn)它們還有很大的進(jìn)步空間可以開(kāi)拓，特別是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料、新工藝將不斷涌現(xiàn)，為工程的可靠性保駕護(hù)航。

［1］國(guó)振喜，韓兆平.簡(jiǎn)明建筑工程施工手冊(cè)［S］.機(jī)械工業(yè)出版社，2001（07）（第四版）.

［2］柳俊哲.土木工程材料［M］.科學(xué)出版社，2005（07）（第一版）.

［3］賈艷敏.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理［M］.人民交通出版社，2004（08）（第一版）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.077

劉淑峰（1976-），女，黑龍江佳木斯人，工程師。