淺析混凝土加固施工方案

      摘 要：文章根據(jù)作者的施工經(jīng)驗(yàn)，介紹了目前混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工中所采用的加固施工方案及施工方法。  

　　關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)工程；加固施工方案

　　由于混凝土構(gòu)筑物出現(xiàn)功能性改變，如接建、增加荷載等，或在出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、災(zāi)后修補(bǔ)、混凝土強(qiáng)度不夠等，都需要進(jìn)行加固。其加固施工及加固方案的制訂尤為重要，對(duì)于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　優(yōu)秀的加固方案具體體現(xiàn)在其施工作業(yè)方便、施工技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效果好、加固質(zhì)量高等四方面的特點(diǎn)。 

　　一般來說，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法，如，化學(xué)灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應(yīng)運(yùn)而生，并開始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中。具體那個(gè)方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況，綜合確定加固方案。

　　1 不同類型加固工程與加固方案分析

1.1 以框架梁的加固為例

　　筆者認(rèn)為，較為合理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)的加固方案當(dāng)屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法，前者以造價(jià)低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優(yōu)于加大截面法和預(yù)應(yīng)力加固法，后者除材料費(fèi)用高外，則各種優(yōu)勢(shì)盡顯其中，重要表現(xiàn)在自重輕材料自身幾乎不增加重量；強(qiáng)度高，固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍；勞動(dòng)強(qiáng)度小，一個(gè)作業(yè)面只需一至兩人操作即可；施工工期短，熟練工人每人每天可完成近200m2左右。但是，應(yīng)用其在負(fù)彎矩部位進(jìn)行加固效果不如鋼板性能好。

1.2 以框架柱的加固為例

　　較為常見的加固方法有外包鋼加固法，即，在混凝土柱四周包以型鋼進(jìn)行加固，這樣既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承載力，具體方法又分干法作業(yè)與濕作業(yè)法兩種形式：干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土之間無連接，由于與混凝土沒有形成一個(gè)整體，所以不能確保結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力。濕式加固法：①用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上；②角鋼與混凝土之間留一定間距，中間澆筑混凝土，達(dá)到外包鋼材與混凝土相結(jié)合。兩種作業(yè)方法相比較，干式作業(yè)法施工更為簡單，價(jià)格低，施工時(shí)間短，但其承載力提高不如濕式作業(yè)法好。

　　在方案選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)加固要求和原構(gòu)件情況，合理挑選適當(dāng)?shù)姆桨高M(jìn)行加固。如，新鄉(xiāng)市泰和賓館由于功能改變，原設(shè)計(jì)一層柱子采用的是干式加固方案，將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接，已完全滿足加固需求；而新鄉(xiāng)市某機(jī)電工程學(xué)校四、五層柱子，由于內(nèi)置鋼筋銹蝕，致使混凝土柱產(chǎn)生裂縫，采取的是濕式加固方案，對(duì)局部柱角用石英砂配置的高標(biāo)號(hào)水泥砂漿和環(huán)氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周，達(dá)到整體加固補(bǔ)強(qiáng)目的。兩種加固方法均取得良好效果。

　　另外，對(duì)于加固工程，還有焊接補(bǔ)筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法、化學(xué)灌漿修補(bǔ)法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等，每種加固方法各有其特點(diǎn)及適應(yīng)范圍，只要行之有效，技術(shù)成熟，既滿足加固要求，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用，均可采用。

　　2 幾種典型加固方法的工程施工要求

　　工程加固的目的就是要通過加固施工達(dá)到修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)、提高承載力、增強(qiáng)使用功能、滿足使用要求，因此，選擇加固方案要以提高加固工程質(zhì)量為根本目的。對(duì)于不同的加固方案也有不同的施工方法和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25：90)中幾種典型的加固方法，依照施工經(jīng)驗(yàn)，不同的加固方法在施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)做到：

2.1 外包鋼加固法

　　要把表面處理包括加固結(jié)合面和鋼板貼合面處理作為加固施工過程中的關(guān)鍵，對(duì)于干式加固施工，為了使角鋼能緊貼構(gòu)件表面，混凝土表面必須打磨平整，無雜物和塵土；當(dāng)采用濕式加固施工時(shí)，應(yīng)先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿料，對(duì)鋼板進(jìn)行除銹，混凝土進(jìn)行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面，進(jìn)行粘、灌。

2.2 預(yù)應(yīng)力加固法

　　采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固時(shí)，在安裝前必須對(duì)拉桿事先進(jìn)行調(diào)直校整，拉桿尺寸和安裝位置必須準(zhǔn)確，張拉前應(yīng)對(duì)焊接接頭、螺桿、螺帽質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，保證拉桿傳力正確可靠，避免張拉過程中斷裂或滑動(dòng)，造成安全和質(zhì)量事故；采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固時(shí)，要注意撐桿末端處角鋼(及其墊板)與混凝土構(gòu)件之間的嵌入深度傳力焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后，將撐桿兩端用螺栓臨時(shí)固定，然后用環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行填灌，加固的壓桿肢、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應(yīng)涂防銹漆進(jìn)行防腐。
2.3 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法

　　增設(shè)支點(diǎn)若采用濕式連接，在接點(diǎn)處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面，應(yīng)進(jìn)行鑿毛，清除浮渣，灑水濕潤，一般以微膨脹混凝土澆筑為宜。若采用型鋼套箍干式連接，型鋼套箍與梁接觸面間應(yīng)用水泥砂漿座漿，待型鋼套箍與支柱焊牢后，再用較干硬砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實(shí)；對(duì)于楔塊頂升法，頂升完畢后，應(yīng)將所有楔塊焊連，再用環(huán)氧砂漿封閉。

2.4 混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法

　　此法施工較為簡單，①需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理，對(duì)于舊、臟嚴(yán)重的混凝土構(gòu)件的黏合面，應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面油垢污物后用水沖洗，再對(duì)黏合面進(jìn)行打磨，除去2～3mm厚表層，露出新面和平整，將粉塵清除干凈；對(duì)于混凝土表面較好的，則可直接對(duì)黏合面進(jìn)行打磨，去掉1～2mm厚表層，使之平整，清去粉塵，再用丙酮擦拭表面即可；鋼板表面處理應(yīng)根據(jù)其繡蝕情況，可用噴砂、砂布、砂輪機(jī)打磨，使鋼板出現(xiàn)金屬光澤，打磨紋路盡量與受力方向垂直，然后用丙酮擦拭干凈。②注意對(duì)膠粘劑的選擇，目前國內(nèi)市場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑魚龍混雜，對(duì)膠粘劑的選擇一定要慎重。③注意在配膠、粘貼過程中的細(xì)節(jié)，膠粘劑要嚴(yán)格按照說明書要求的比例配制，尤其是要掌握好固化劑的用量，攪拌要均勻，同時(shí)在粘貼時(shí)要保證粘貼面的飽滿、密實(shí)。最后要注意在固化階段不能對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。

　　就目前來看，這些混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索，隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，更好的加固施工方法將會(huì)有更大拓展，因此，加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。 　

 原作者： 韓愛軍 陳志勇