鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)分析

齊 瓊

（山西應(yīng)用科技學(xué)院， 山西 太原 030062）

0 引言

鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固指的是在施工過(guò)程中進(jìn)行的加固以及在后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)的改造成進(jìn)行的加固工作，其根本目的就是延長(zhǎng)鋼筋混凝土的使用壽命，提高建筑項(xiàng)目整體的穩(wěn)定性。目前我國(guó)城市化建設(shè)步伐不斷加快，城區(qū)改造項(xiàng)目也在緊鑼密鼓的進(jìn)行著，廣大建筑單位必須要重視起鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用，詳細(xì)分析其加固要求，采用針對(duì)性的加固技術(shù)，保證加固后的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)可以滿足其設(shè)計(jì)要求，提高建筑項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土加固的必要性

1.1 保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

建筑結(jié)構(gòu)形式眾多，但是鋼筋混凝土是其中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，其具有整體性能好、成本較低、耐久及防火性能好等優(yōu)點(diǎn)，可以有效提高建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，但是由于鋼筋混凝土具有一定的使用年限，因此在施工中也會(huì)存在一些問(wèn)題，尤其是由于后期維護(hù)不當(dāng)或者受到外界環(huán)境侵蝕導(dǎo)致的損傷問(wèn)題極易會(huì)影響著整個(gè)建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定性與安全性。這就需要使用加固技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效的加固，只有及時(shí)處理問(wèn)題部位，才能夠延長(zhǎng)鋼筋混凝土的使用壽命，從而最大程度上保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并提高建筑項(xiàng)目的運(yùn)行壽命。

1.2 完善加固技術(shù)的理論系統(tǒng)

在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固工作中所使用到的技術(shù)手段需要復(fù)雜的施工工藝，在我國(guó)建筑行業(yè)中，該技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較豐富，但是仍舊缺乏一套完整的理論系統(tǒng)，但是通過(guò)加強(qiáng)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究就可以進(jìn)一步豐富加固技術(shù)的理論知識(shí)內(nèi)容，通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合也可以漸完善加固技術(shù)的理論系統(tǒng)。

1.3 有效地提高建筑質(zhì)量品質(zhì)

據(jù)我國(guó)現(xiàn)有建筑項(xiàng)目的運(yùn)行狀況來(lái)看，其在使用中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響而出現(xiàn)一些安全問(wèn)題，一是人為因素導(dǎo)致的，一般是因?yàn)樵O(shè)計(jì)方面或者施工方面出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，部分建筑構(gòu)件在使用后期出現(xiàn)嚴(yán)重的老化或者磨損；二是自然因素，除了地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形坍塌外，還有就是自然條件下使用，由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及云水沖刷侵蝕導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題、這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致建筑項(xiàng)目出現(xiàn)承載力、抗震能力下降等問(wèn)題，不利于建筑物的運(yùn)行安全，因此必須要重視起加固技術(shù)的使用，以此來(lái)修復(fù)建筑項(xiàng)目中鋼筋混凝土存在的問(wèn)題，消除安全隱患，從而提高建筑項(xiàng)目的品質(zhì)，使其能夠安全使用。

2 建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土加固的注意事項(xiàng)

2.1 進(jìn)行鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)

在對(duì)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土進(jìn)行加固的過(guò)程中，首先需要進(jìn)行相損傷檢測(cè)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法一般是用鉆芯法和拔出法，由于會(huì)給相關(guān)結(jié)構(gòu)的外觀造成一定的破壞，因此現(xiàn)如今開(kāi)始使用非破損法，比如超聲脈沖法等。超聲脈沖法是利用產(chǎn)生波介質(zhì)內(nèi)部傳遞時(shí)候，在不同屬性的介質(zhì)內(nèi)部傳遞的物理屬性是不同，這些物理屬性都是可以利用相關(guān)的曲線描述出來(lái)，通過(guò)觀察其曲線的變化就可以得知出現(xiàn)問(wèn)題的部位，該方法可以快速的定位損傷部位，簡(jiǎn)單快捷。通常情況下，超聲波只能夠檢測(cè)出混凝土構(gòu)件破壞的程度，因此還可以結(jié)合使用回彈法來(lái)判斷損后的混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，這樣可以剛好的進(jìn)行加固技術(shù)的選擇與應(yīng)用。

2.2 注重新材料、新工藝的使用

現(xiàn)代建筑行業(yè)的快速發(fā)展也推動(dòng)了建筑材料市場(chǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的新材料與新工藝為建筑項(xiàng)目質(zhì)量的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。而在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固過(guò)程中，采用新材料、新工藝以及新技術(shù)來(lái)進(jìn)行作業(yè)也會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量，因此施工單位要注重對(duì)新材料與新工藝的使用，使用期間還需要做好相關(guān)的鑒定，確保其符合施工項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 施工方案的選擇

在加固施工中關(guān)于施工方案的選擇需要結(jié)合具體施工的要求以及施工的安全性，其中在施工要求中，工程項(xiàng)目的質(zhì)量、成本、工期等等也是重點(diǎn)考慮因素。在加固施工中，施工人員要充分的考慮到整個(gè)建筑物的抗震性以及荷載能力，確保各個(gè)構(gòu)件的施工質(zhì)量。

2.4 對(duì)設(shè)計(jì)單位的審查

關(guān)于對(duì)設(shè)計(jì)單位的審查工作主要就是確認(rèn)其具有加固方案設(shè)計(jì)的相關(guān)資質(zhì)，避免使用無(wú)相關(guān)資質(zhì)的小企業(yè)，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。設(shè)計(jì)單位方面也需要對(duì)建筑整體的安全性與可靠性負(fù)責(zé)。

3 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)灌縫技術(shù)

結(jié)構(gòu)灌縫加固技術(shù)屬于灌漿技術(shù)中的一種，一般適用于修補(bǔ)鋼筋混凝土建筑構(gòu)建中出現(xiàn)的裂縫，因此該技術(shù)具有較強(qiáng)的針對(duì)性。在實(shí)際作業(yè)中，主要是使用一些低粘度、拉伸性能好的灌漿材料按照相關(guān)規(guī)定的比例調(diào)和好漿液以后灌注在混凝土構(gòu)件中的裂縫與空洞中，讓漿液可以充分的填滿裂縫以及空洞。在該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用中主要分為兩種，一種是化學(xué)灌漿，其使用的是化學(xué)材料配置成的漿液，比如以環(huán)氧樹(shù)脂為主劑配制成的環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料或者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，使用壓送設(shè)備直接將這些漿液灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi)，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散、膠凝或固化等過(guò)程中就可以起到加固的作用；另一種是水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，即將水泥漿液用壓力設(shè)備壓入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔洞或裂縫中，起到固結(jié)的作用，而且水泥材料比較便宜，運(yùn)輸、儲(chǔ)存都比較方便，因此這一種方式使用比較廣?？偟膩?lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)所使用的材料在固結(jié)后會(huì)有較好的粘結(jié)強(qiáng)度，其會(huì)與原本的混凝土結(jié)構(gòu)緊密相連，使得鋼筋混凝土建筑構(gòu)件的整體效果得以恢復(fù)，而且整體性較好的建筑結(jié)構(gòu)其耐久性也比較好，使用壽命得到進(jìn)一步的延長(zhǎng)。

3.2 碳纖維布加固技術(shù)

碳纖維布是一種強(qiáng)度高、彈性效果好的材料，在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固作業(yè)中一般是使用規(guī)格在≥300克/平方米的碳纖維布，該規(guī)格的碳纖維布質(zhì)量能夠滿足加固要求，除此以外，粘結(jié)膠的選擇也至關(guān)重要，應(yīng)該選擇免底涂的粘結(jié)膠，其粘結(jié)、修補(bǔ)效果更好。碳纖維布在使用中主要是通過(guò)橫向包裹鋼筋混凝土構(gòu)件的方式來(lái)提高其載荷力與延性性能，其作用機(jī)理如下，一是碳纖維布橫向包裹類似于受剪箍筋，其可以與箍筋共同發(fā)揮對(duì)剪切作用力的承受減值，以便提升抗剪承載力并改善構(gòu)件的變形性能；二是碳纖維布橫向包裹可以對(duì)其淺部的混凝土起到有效的束縛作用，從而增強(qiáng)整個(gè)混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度，而且在鋼筋混凝土構(gòu)件的應(yīng)力值達(dá)到臨界點(diǎn)的時(shí)候，其橫向膨脹變形的速度與碳纖維環(huán)向應(yīng)變能力都會(huì)提升，這時(shí)候環(huán)向約束力在在增大，并提升了極限壓應(yīng)變作用力，從而使得結(jié)構(gòu)加固的效果變得更好。

在碳纖維布加固技術(shù)的應(yīng)用中，首先需要對(duì)加固位置進(jìn)行表面處理，即清理雜物、去除碳化層，在其表面清潔平整的基礎(chǔ)上在使用丙酮等有機(jī)溶劑進(jìn)行擦拭，經(jīng)過(guò)晾曬后，再使用修補(bǔ)膠將表面上存在的裂紋、裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，然后進(jìn)行糙化處理。上述步驟全部完成以后盡可以進(jìn)行碳纖維布的粘貼工作，第一步先進(jìn)行濕法鋪層處理，將樹(shù)脂均勻地涂抹在混凝土表面，第二步進(jìn)行常溫固化處理，即在表面干燥后對(duì)其進(jìn)行找平，找平干燥后進(jìn)行粘貼，粘貼后用手壓的方式將碳纖維布牢牢固定在混凝土表面，然后再用專用滾筒在纖維布上進(jìn)行碾壓，使其粘貼的更加均勻，這時(shí)候樹(shù)脂也會(huì)完全填入碳纖維布、碳纖維布，并且與混凝土密切結(jié)合。在作業(yè)過(guò)程中，如果碳纖維布出現(xiàn)空鼓的問(wèn)題，還需要相關(guān)施工人員嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50367-2013）》中的相關(guān)要求進(jìn)行調(diào)整。如果需要多次粘貼碳纖維布，需要注意必須在上一層碳纖維布表面完全干燥以后再進(jìn)行下一層的施工，以便提升碳纖維加固的效果。

3.3 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是將預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置到主體結(jié)構(gòu)的范圍以外，這種施工方式能夠改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及卸除荷載的同時(shí)發(fā)揮出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加工圖的效果，在建筑項(xiàng)目的改造成具有重要的應(yīng)用意義。其在實(shí)際使用中會(huì)通過(guò)加設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)分散整體結(jié)構(gòu)的受力點(diǎn)，這樣總體上的承載能力得以分散，因此承載力水平大大提高。除了后續(xù)的項(xiàng)目改造施工以外，在現(xiàn)有建筑項(xiàng)目的施工中使用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)好能夠縮短了鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固項(xiàng)目的施工工期，從而降低其后續(xù)維護(hù)的成本。

3.4 截面加大加固技術(shù)

截面加大加固技術(shù)是通過(guò)在鋼筋混凝土構(gòu)件的外部包裹一層全新的鋼筋混凝土的方式來(lái)提升鋼筋混凝土構(gòu)件的截面積并以此來(lái)增加構(gòu)件的承載力的加固方法，其能夠提高整體建筑結(jié)構(gòu)的抗壓能力、抗彎性能以及斜截面抗剪力，大大提高原有建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定性。該項(xiàng)技術(shù)的施工工藝比較簡(jiǎn)單，實(shí)用性較強(qiáng)。而且該項(xiàng)技術(shù)相比其他技術(shù)來(lái)說(shuō)比較成熟，應(yīng)用范圍也比較廣，但是在實(shí)際施工中需要注意在原構(gòu)件外層包裹一層全新的鋼筋混凝土不能太薄，以便施工質(zhì)量受到影響。

3.5 粘結(jié)外包鋼加固技術(shù)

粘結(jié)外包鋼加固技術(shù)主要是通過(guò)在鋼筋混凝土構(gòu)件的外部包裹型鋼或者鋼板的形式，運(yùn)可以用內(nèi)粘結(jié)技術(shù)外包的鋼材與鋼筋混凝土構(gòu)件緊密的粘結(jié)在一起，鋼材本身良好的抗拉性和抗壓性可以更好的分擔(dān)鋼筋混凝土構(gòu)件所要承受的部分作用力，因此降低建筑項(xiàng)目對(duì)鋼筋混凝土的荷載力，使相關(guān)構(gòu)件的承載力水平大大提升。該技術(shù)的施工工藝簡(jiǎn)單，工作量也比較低，但是該項(xiàng)技術(shù)隨鋼材的消耗量比較大，因此施工成本相對(duì)較高，再加上該項(xiàng)技術(shù)會(huì)受到溫度或者濕度的影響，而且也無(wú)法應(yīng)用于增加鋼筋混凝土構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行加固的建筑施工項(xiàng)目中。

3.6 置換混凝土加固技術(shù)

置換混凝土加固技術(shù)主要就是將原有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土部分清除，之后使用全新的混凝土進(jìn)行再次澆筑。尤其是現(xiàn)如今的混凝土技術(shù)水平不斷提高，其本身的使用年限也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于過(guò)去建筑施工中使用的混凝土，進(jìn)行置換后不但可以起到較好的加固效果，還能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)該建筑項(xiàng)目的使用壽命。綜合來(lái)看，置換混凝土加固技術(shù)的實(shí)用性比較強(qiáng)，施工也比較簡(jiǎn)單，但是在濕法作業(yè)上時(shí)間消耗的比較長(zhǎng)，祖業(yè)期間還需要高質(zhì)量的卸載及支撐裝置，因此在實(shí)際施工中應(yīng)注意。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高其穩(wěn)定性與安全性，并延長(zhǎng)其使用壽命，不管是正在建設(shè)的建筑項(xiàng)目還是針對(duì)已有建筑項(xiàng)目的改造工作中，建筑單位都需要嚴(yán)格分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷情況，以此來(lái)針對(duì)性的選擇加固技術(shù)并進(jìn)行作用。在城市化建設(shè)的過(guò)程中，廣大建筑單位也需要重視起鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，并通過(guò)適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)來(lái)提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不斷提高建筑項(xiàng)目的品質(zhì)。