摘要：結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其功能必然逐漸減弱，我們結(jié)構(gòu)工程的任務(wù)不單要作好建筑物前期的設(shè)計(jì)工作，還要能科學(xué)的評(píng)估結(jié)構(gòu)損傷的客觀規(guī)律和程度，并采取有效的方法保證結(jié)構(gòu)的安全的使用，那么，結(jié)構(gòu)的加固將成為一項(xiàng)重要的工作。文章結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)及具體施工技術(shù)的應(yīng)用做了探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);加固;發(fā)展趨勢(shì)

　　Abstract: This paper based on actual construction experience, discussed the application of the structural reinforcement of housing construction design and concrete construction technology.

　　Key words: building structure; reinforcement; development trends

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU746.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)01-0020-02

　　1 常用的建筑結(jié)構(gòu)加固方法

　　混凝土結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的方法很多, 直接加固法有加大截面法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、外部粘鋼加固法等, 其它加固方法還有增設(shè)支點(diǎn)加固法、托梁拔柱技術(shù)、增設(shè)支撐體系和剪力墻加固法等。下面是目前常用的幾種加固方法的介紹:

　　1.1 加大截面加固法

　　加大截面加固法是在構(gòu)件外部外包混凝土, 增大構(gòu)件截面面積和配筋量的一種加固方法, 從而達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。可廣泛用于梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)的加固。在以加大混凝土截面為主的結(jié)構(gòu)中, 為了保證后澆混凝土的正常工作, 需適當(dāng)配置構(gòu)造鋼筋; 在以加配鋼筋為主的加固方法中, 即增加鋼筋截面積, 為保證加固鋼筋的正常工作, 需按構(gòu)造要求澆灌混凝土保護(hù)層。外包材料一般以普通混凝土為主, 當(dāng)外包層較薄、鋼筋較密時(shí),可用細(xì)石混凝土, 配筋除采用鋼筋外, 也常用型鋼和鋼板。

　　1.2 外包鋼加固法

　　外包鋼加固法分濕式和干式兩種情況。濕式外包鋼加固: 外包型鋼與構(gòu)件之間是采用乳膠水泥粘貼或環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié), 以使型鋼與原構(gòu)件能整體工作共同受力; 干式外包鋼加固: 原構(gòu)件與外包型鋼之間無(wú)任何粘結(jié), 有時(shí)雖填有水泥砂漿, 但彼此只能單獨(dú)受力, 承載力提高不如濕式外包鋼加固有效。該方法施工簡(jiǎn)便, 現(xiàn)場(chǎng)工作量較小, 受力較為可靠, 適用于在使用上不允許增大原構(gòu)件截面尺寸, 但又要求大幅度地提高截面承載能力的混凝土結(jié)構(gòu), 主要用于鋼筋混凝土柱、梁、桁架弦桿和腹桿的加固。

　　1.3預(yù)應(yīng)力加固法

　　預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過(guò)桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上(當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時(shí)，拉桿會(huì)與構(gòu)件共同找曲，此時(shí)尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面)，在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。

　　同時(shí)，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制，斜截面抗剪承載力也隨之提高。

　　1. 4 增設(shè)支點(diǎn)加固法

　　增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)增設(shè)支承點(diǎn)來(lái)減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度, 改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后, 減小了跨度, 從而能較大幅度地提高承載能力, 并能減小和限制梁、板的撓曲變形。

　　1. 5 粘貼鋼板加固法

　　粘鋼加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板, 使其共同工作、整體受力, 以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。它實(shí)質(zhì)是一種體外配筋,提高原構(gòu)件的配筋量, 從而相應(yīng)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等方面的能力。采用此法加固對(duì)結(jié)構(gòu)膠的要求較高, 結(jié)構(gòu)膠必須具有強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)、耐老化、彈性模量高、線(xiàn)膨脹系數(shù)小的特點(diǎn), 并且具有一定彈性。相對(duì)于傳統(tǒng)加固方法, 粘鋼加固法更為簡(jiǎn)單、快速,因而在建筑領(lǐng)域和公路橋梁領(lǐng)域中都得到了普遍應(yīng)用。

　　2 工程加固施工前設(shè)計(jì)的必要性

　　2.1 現(xiàn)實(shí)的需要既有房屋，有的由于使用性質(zhì)改變而導(dǎo)致荷載增加;有的為了增加使用面積，在層高較大的部位或在屋頂上進(jìn)行加層;有的為滿(mǎn)足節(jié)能有關(guān)規(guī)定，需將樓層周邊凹凸部分補(bǔ)平改造;有的需要進(jìn)行抗震加固;有的由于遭受火災(zāi)、超載、地基不均勻沉降等原因需要進(jìn)行加固處理等。既有房屋的改造、加固日益增多，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展應(yīng)不但能熟練地從事新建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要逐漸熟悉和掌握對(duì)既有房屋的改造和加固設(shè)計(jì)工作。

　　2.2 檢測(cè)和鑒定的必要性為了解既有房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是否滿(mǎn)足要求，在改造加固前必須要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，對(duì)其可靠性作出正確的評(píng)價(jià)。檢測(cè)和鑒定工作應(yīng)該由有資質(zhì)的單位承擔(dān)。檢測(cè)時(shí)可根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)實(shí)際情況和特點(diǎn)確定重點(diǎn)內(nèi)容，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢測(cè)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋配置、裂縫情況、混凝土碳化深度、蜂窩缺陷等。

　　2.3 房屋結(jié)構(gòu)的改造、加層、加固必須進(jìn)行設(shè)計(jì)

　　(1)按有關(guān)規(guī)定，對(duì)既有房屋進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)實(shí)施以后，承擔(dān)此任務(wù)的設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對(duì)該房屋結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性負(fù)完全責(zé)任，而原來(lái)的設(shè)計(jì)單位未參與改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，則

　　不再負(fù)此責(zé)任。因此，改造加固設(shè)計(jì)應(yīng)該由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位或研究單位來(lái)承擔(dān)。

　　(2)進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，力求與承擔(dān)施工的單位進(jìn)行配合，根據(jù)該施工單位的經(jīng)驗(yàn)和水平確定更合理的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。如果由于招投標(biāo)等原因，在設(shè)計(jì)時(shí)不能確定施工單位，那么在完成設(shè)計(jì)確定了施工單位后，開(kāi)工之前應(yīng)就設(shè)計(jì)中構(gòu)造做法和施工要求與施工單位作交底和討論，必要時(shí)進(jìn)行方案調(diào)整和修改設(shè)計(jì)，以確保工程質(zhì)量和降低造價(jià)。

　　3 加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

　　傳統(tǒng)的加固方法如增大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等的技術(shù)和研究都較為成熟，并廣泛運(yùn)用于工程實(shí)際，取得了較好的效果.我國(guó)近年來(lái)出現(xiàn)的一些新加固技術(shù)，如粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等，它們以?xún)?yōu)異的性能、特點(diǎn)和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青睞.隨著新加固技術(shù)的逐步成熟，一定會(huì)在工程中得到廣泛應(yīng)用.

　　3.1 碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，發(fā)展卻很迅猛.一些科研院所和大學(xué)在碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用方面開(kāi)展了大量工作，主要包括以下幾方面：

　　(1)研究碳纖維材料加固的構(gòu)件在抵抗各種荷載和變形中的承載性能以及承載力計(jì)算方法等.如在構(gòu)件的受拉面粘貼片材研究加固構(gòu)件的抗彎性能;在交變荷載作用下研究加固構(gòu)件的抗疲勞性能等.

　　(2)研究碳纖維材料加固構(gòu)件的破壞形式和機(jī)理.通過(guò)對(duì)碳纖維布加固的受彎、受剪構(gòu)件的破壞研究表明，其破壞形式分為：碳纖維布斷裂、受壓區(qū)混凝土壓碎、剝離破壞及粘結(jié)破壞.剝離破壞是最為常見(jiàn)的一種破壞形式.

　　(3)開(kāi)展預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固及施工機(jī)具和工藝的研究.根據(jù)碳纖維材料強(qiáng)度高而彈性模量相對(duì)較低的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)碳纖維布施加預(yù)應(yīng)力可以發(fā)揮其高強(qiáng)度性能，提高加固效果.

　　3.2 鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固技術(shù)的研究，特別適于輪廓外形的結(jié)構(gòu)單元的修復(fù)和加固.目前國(guó)內(nèi)已將該項(xiàng)技術(shù)用于下水管道的內(nèi)補(bǔ)維修、大壩防滲面板的加固[4]及水庫(kù)泄洪閘墩的加固。

　　3.3 纖維復(fù)合材料嵌入式加固技術(shù)，克服了碳纖維材料粘貼加固技術(shù)存在的防火性能差、粘貼在樓面上(負(fù)彎矩區(qū)域)易被人為或環(huán)境破壞、易產(chǎn)生剝離破壞等缺陷，加快完善和推廣纖維復(fù)合材料嵌入式加固技術(shù);建立此項(xiàng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;進(jìn)行這方面的理論研究。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上，建筑物結(jié)構(gòu)加固是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，除了在加固方法、設(shè)計(jì)及施工技術(shù)方面努力外，還應(yīng)從源頭上抓起，加強(qiáng)管理，提高工程質(zhì)量可以有效避免損壞的發(fā)生。由于作者水平有限，文中不足之處望行業(yè)同仁多多指正，今后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中亦會(huì)時(shí)刻保持積極進(jìn)步不斷探索的精神，爭(zhēng)取為我國(guó)在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)及施工技術(shù)方面作出更大的貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

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