淺析建筑梁板加固的設計與施工

文/黃俊評 廣西壯族自治區建筑科學研究設計院 廣西南寧 530011

1、建筑梁板加固的設計原則

為了提高梁板加固效果，在具體施工時要注意遵循以下幾點原則：其一是針對性原則，施工人員通過調查明確導致建筑梁板結構損壞的具體原因，是振動、腐蝕還是材料老化等原因所致。在明確原因后，除了要采取加固措施外，還要注意消除這些不利因素，避免經過加固處理后反復出現問題。其二是綜合考慮加固效果與經濟效益。判斷建筑原梁板構建的受損情況，對于受損不嚴重的，以加固為主，可以節約一部分資金；對于經過檢查確定已經威脅到建筑質量安全的，需要拆除、更換，保證安全。

2、建筑梁板加固的設計方法

2.1 增大截面加固法

在應力集中或是出現裂縫的梁板位置，先將兩側清理干凈并做平整處理，然后沿著該平面進行加固施工，增大橫截面積，通過分擔壓力的方式達到加固目的。另外，還可以提前在梁板表面增加幾條鋼筋，然后再進行澆筑，以提高原來構件的承載力。選擇增大截面法進行加固，需要注意保證新舊結合面緊密、牢固的粘貼在一起，可以取得良好的加固效果。設計時除了要考慮梁板結構形式外，還要通過荷載計算，確定澆筑混凝土的厚度和鋼筋規格參數及用量。這種方法的優勢在于施工操作相對簡便，并且從成本上來看相對較低。

2.2 置換混凝土法

理想的置換是零應力（或低應力）狀態下的置換，置換前應對被置換的構件進行卸荷。在卸荷狀態下將質量低劣的混凝土或缺陷混凝土徹底剔鑿干凈。對于外觀質量完好的低強混凝土，除特殊情況外，一般僅置換受壓區混凝土。但為恢復或提高結構應有的耐久性，可用高強度樹脂砂漿對其余部分進行抹面封閉處理。為增強置換混凝土與原基材混凝土的結合能力，結合面應涂刷環氧樹脂或混凝土界面劑一道，并在環氧樹脂或界面劑初凝前澆筑完置換混凝土。置換混凝土法的優點在于最大程度上保證了建筑結構的本來面貌，不會占用建筑使用空間。但是需要做好加固后的養護工作，才能更好的發揮加固效果。

2.3 粘鋼板或碳纖維布法

無論是粘貼鋼板還是碳纖維布，本質上都屬于一種外加材料加固法。但是由于材質的不同，在加固設計的側重點上也略有差異。粘貼鋼板時，可以選擇錨栓固定的方式，將鋼板放置在梁板受力側。碳纖維布是近年來新型的一種高性能材料，具有材質輕、強度大、耐腐蝕等特點。可以將加熱后的樹脂涂膜在梁板裂縫處或受力側，然后將碳纖維布鋪上。粘貼鋼板或碳纖維布后，在減少結構撓度、避免裂縫發育等方面效果顯著。除了費用較低外，這種加固方法也不會對建筑梁板的結構外形造成影響，具有較好的環境適應性。

3、建筑梁板加固施工技術要點

3.1 封閉裂縫

由于建筑梁板構件上裂縫的形成原因、危害程度（長度、寬度、深度）不同，因此在施工時裂縫處理的技術要求較高。對于平均寬度不足0.5mm、長度不超過5cm 的輕微裂縫，采用表面封閉法處理。根據具體施工形式的不同，又可以具體分為兩種類型：一種是通過外加鋼筋等方式，在發現輕微裂縫的部位，加裝鋼筋并進行混凝土澆筑，以防止裂縫進一步發育，達到加固效果；另一種是使用環氧樹脂或是瀝青等材料，均勻的涂抹在裂縫表面。這些材料在液態下會滲入到裂縫內部，固化后可以產生較大的粘結力，組織裂縫擴張。

3.2 框架粘結鋼

按照加固設計方案，選擇鋼板的型號、規格，然后現場進行加工，將鋼板裁切成加固施工所需的形狀，并在合適位置進行打孔。同樣需要對建筑梁板表面進行簡單清理。然后將鋼板放置在梁板受力側，進行簡單的固定后，將膨脹螺絲預埋在指定的位置，將鋼板牢牢固定。然后在鋼板表面涂刷一層聚合物砂漿，起到保護和進一步加固的效果。在施工中，需要注意的技術要點有：其一，鋼板選材一定要符合設計要求。檢查鋼板是否有銹蝕問題，使用干凈紗布擦拭鋼板，處理鐵銹和油垢。聚合物砂漿也要保證質量，不允許選擇劣質砂漿。

3.3 裂縫灌漿

對于一些開裂較為嚴重的，最大寬度達到1cm 以上、長度在5cm 以上的裂縫，需要采用灌漿處理。根據前期調查，按照原建筑物的混凝土成分，選擇同樣物料、同等比例，制備新的混凝土，保證新舊混凝土能夠完美貼合。按照施工順序，需要重點關注的技術要點有：（1）清理裂縫。老舊建筑的裂縫中，通常有較多的灰塵，如果處理不徹底，后期可能會影響加固效果。可以使用工具沿著裂縫進行小范圍的開鑿，一來方便將內部的灰塵吹出，二來也可以清理裂縫兩側松動的灰渣。可以使用吹風機吹灰，也可與使用高壓水槍吹灰，但是要晾干后繼續下一步施工。（2）選擇質量較好的環氧基液，用刷子蘸濕后再裂縫兩側的壁上均勻涂抹。在環氧基液未干燥前，將環氧膠泥填塞到裂縫中。充填完畢后，帶表層膠泥完全干燥后，裂縫處理完成。

結語：

當前很多使用年限超過15年的老舊建筑，像梁板這類主要承重構件，因為長期承載高負荷，加上材料老化，已經存在不同程度的質量隱患。采用現場勘查或無損檢測等方式，判斷梁板構件是否需要加固。如果有細小裂縫、輕微變形等情況，需要及時進行加固，避免發生安全事故。根據調查結果，科學選擇一種加固方法。在此基礎上結合建筑情況進行加固設計。施工時，要嚴格把控各個環節的技術要點，并且在梁板加固后還要定期檢查加固效果，確保經過加固后的建筑能夠恢復安全和穩定。