鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用中需關(guān)注的問題

袁常昇

（冀中能源峰峰集團有限公司錫盟查干淖爾礦籌建處，河北 邯鄲 056107）

1 鋼結(jié)構(gòu)需要加固的原因

隨著近年來各類建筑物改造工程的迅速發(fā)展，我們對建筑物的要求也越來越高，同樣對工程技術(shù)人員的要求也逐漸的提高，他們所面臨的主要問題就是如何采取有效措施對即有建筑物進行處理以達到其功能要求。當出現(xiàn)以下狀況時，我們就要對已有鋼結(jié)構(gòu)進行加固，一是鋼結(jié)構(gòu)存在嚴重的損壞、損傷或者是鋼結(jié)構(gòu)點的使用條件發(fā)生改變；另外就是經(jīng)檢查驗算結(jié)構(gòu)的強度、剛度或穩(wěn)定性不滿足使用要求。下面列舉幾種常見的需要鋼結(jié)構(gòu)加固的狀況：

（1）在建筑物初期建造時，設(shè)計或者施工中存在問題使得鋼結(jié)構(gòu)存在缺陷，焊縫長度不足，桿件切口過長，使截面削弱過多就會造成鋼結(jié)構(gòu)缺陷。

（2）鋼結(jié)構(gòu)使用年限太長，自然條件造成鋼結(jié)構(gòu)不同程度上的磨損、銹蝕等，造成鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。

（3）建筑物在實際應(yīng)用過程中未能按照設(shè)計強度使用，超出了設(shè)計時的荷載，使得鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)常處在超載狀態(tài)，嚴重影響鋼結(jié)構(gòu)的使用。

（4）搭建鋼結(jié)構(gòu)時，為了降低成本，使用一些達不到設(shè)計強度要求的鋼材。

（5）地震、泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生會在很大程度上損壞鋼結(jié)構(gòu)。

（6）構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)時沒能深入考察當?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)，進而使得鋼結(jié)構(gòu)由于地基基礎(chǔ)下沉發(fā)生損壞。

2 鋼結(jié)構(gòu)的加固方法

2.1 改變鋼結(jié)構(gòu)計算圖形的加固法

所謂的改變鋼結(jié)構(gòu)計算圖形的加固法就是通過改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預應(yīng)力、考慮空間協(xié) 同工作等措施對結(jié) 構(gòu)進行加固的方法；增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算是我們改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般方法。另外我們還會通過一些手段使得結(jié)構(gòu)的承載力和結(jié)構(gòu)動力特性得以改善，比如加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，調(diào)整結(jié)構(gòu)的自震頻率。我們還可以減小結(jié)構(gòu)的長細比，比如增設(shè)支架或者輔助桿件來提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.2 增設(shè)支點加固法

通過額外增設(shè)支撐點來承擔一部分負荷，減小結(jié)構(gòu)計算的跨度，進而使得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布也發(fā)生改變，從而大幅度的提高建筑承載能力就是我們所說的增設(shè)支點加固法。在梁、板上增設(shè)支點后，不僅能夠通過減小建筑跨度，很大程度上的提高鋼結(jié)構(gòu)承載能力，而且還能夠有效解決梁、板的撓曲變形的問題。從定義上不難看出，這種加固方法主要適用于一些大空間結(jié)構(gòu)中，梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。簡單、可靠是增設(shè)支點加固法的優(yōu)點，存在的不足之處就是減小了建筑的有效使用空間。

2.3 粘結(jié)外包型鋼加固法

在被加固構(gòu)件的外邊包上型鋼或者鋼板就是我們所說的外包鋼加固法。外包法可以分為濕式外包法和干式外包法兩種方法。濕式外包法就是采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加同構(gòu)件粘結(jié)成一整體。外包鋼加固法采用的就是濕式外包法，用這種方法加固后的構(gòu)件，受拉和受壓鋼截面面積會有發(fā)幅度的提升，進而提高了正截面承載力和截面剛度。

2.4 粘貼纖維增強塑料加固法

粘貼纖維增強塑料加固法是一種類似于粘結(jié)外包型鋼加固法的加固方法，這就使得這種方法加固之后的鋼結(jié)構(gòu)擁有了上種方法的特點。但是由于此時我們粘貼的是纖維增強塑料，就使得這種方法具備了粘結(jié)外包型鋼加固法不具備的特點，那就是耐腐濁、耐潮濕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護費用較低，但值得一提的是，采用粘貼纖維增強塑料加固法，還應(yīng)做專門的防火處理，用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。另外，在加固完成后，還要判斷粘接效果或用超聲波法探測粘貼密度，如錨固區(qū)粘貼面積少于90%，非錨同區(qū)粘貼面積少于70%，則此粘貼無效，應(yīng)剝下重新粘貼。對于重大工程來說，還應(yīng)該進行必要的抽樣檢查，以保證加固工程的質(zhì)量。

3 加固工作應(yīng)注意的問題

雖然我們明確了加固的方法，但是在進行加固工作時，我們還應(yīng)注意以下兩點：

3.1 先鑒定后加固

在確定結(jié)構(gòu)加固方案之前，我們必須要對原有的結(jié)構(gòu)進行檢測，并出具質(zhì)量可靠性鑒定，只有根據(jù)鑒定結(jié)構(gòu)才能夠做出合理的結(jié)構(gòu)加固方案，避免為加固工程留下隱患。

3.2 結(jié)構(gòu)加周方案要科學選擇

考慮已有結(jié)構(gòu)實際現(xiàn)狀和加固后結(jié)構(gòu)受力及使用要求，是我們在選擇加固方案時必須要考慮的問題。同時，一定要明確加固后結(jié)構(gòu)體系的受力路線，結(jié)構(gòu)要可靠。如何使得新的結(jié)構(gòu)和材料可靠的連接起來也是施工人員需要提前解決的一個問題。在整個加固方案確定的過程中，要盡可能的減少對原有構(gòu)件的移動或拆除。同時，最大程度的利用原有構(gòu)件，充分保留原有構(gòu)件的承載能力。總的原則就是“技術(shù)上可靠，經(jīng)濟上合理，施工上方便”。

4 總結(jié)

總而言之，建筑鋼結(jié)構(gòu)不同程度上的損壞是不可避免的，我們要做的就是在原有鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度上的損壞時，對其進行加固，延長建筑物的使用壽命，避免更換構(gòu)件所造成的極大的浪費，防止材料在荷載和環(huán)境等因素的作用下出現(xiàn)持續(xù)的損壞，造成鋼結(jié)構(gòu)工程事故。從另一個角度上看，鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷是不同步的，往往損壞只出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的一部分，因此，我們不可能因為一小部分的損壞就去更換整個鋼結(jié)構(gòu)，所以，提高鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)就成為提倡可持續(xù)發(fā)展的今天勢在必行的一個問題。

[1] 陳曉德.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)加固的預防和措施[J].價值工程，2010，29（16）.

[2] 李典慶，唐文勇，張圣坤.對鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程可靠度水平的評價[J].四川建筑科學研究，2003，29（3）.