混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)分析

徐興國（蘭州新現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

對(duì)混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)可以增加建筑的承重能力，往往需要加強(qiáng)大量構(gòu)件甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)。隨著我國社會(huì)的發(fā)展，混凝土建筑的加固技術(shù)也越來越發(fā)達(dá)，但仍有許多問題需要我們加以解決。因此，必須選擇合理的加固方法，以使結(jié)構(gòu)的性能得到顯著改善[1]。

1 混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的工作流程

在混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)中，需要注意正確的工作流程，收集有關(guān)需要修復(fù)和加固的建筑結(jié)構(gòu)的最新信息，在工作前準(zhǔn)備流程圖，了解現(xiàn)有的問題和現(xiàn)場條件。在開始建造之前，應(yīng)該找到專業(yè)人士或組織在現(xiàn)場檢查舊建筑物并簽發(fā)可以建造該建筑物的適當(dāng)證明，這是修復(fù)和加強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的重要憑據(jù)之一。

加固過程中有時(shí)所需的組件或其他材料可能會(huì)出現(xiàn)問題，此時(shí)必須暫時(shí)停止施工，確保已解決所有問題之后才能繼續(xù)工作，還需要檢測(cè)并發(fā)布具有合理性和有依據(jù)的檢測(cè)報(bào)告。

必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)建筑物進(jìn)行加固。在早期階段，需要進(jìn)行廣泛的研究和證據(jù)收集，熟悉特定構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的位置并進(jìn)行加固。首先要確定加固方案是否可行，并需要考慮如何將新的鋼筋與舊鋼筋進(jìn)行結(jié)合，將建筑物整合在一起，并使其變得既耐用又美觀[2]。

在加固過程中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行溝通，并應(yīng)時(shí)時(shí)監(jiān)控建筑進(jìn)度，及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的問題和緊急情況。必須嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場，了解每個(gè)項(xiàng)目的過程，解決施工問題，最后對(duì)一些重要的加固細(xì)節(jié)進(jìn)行最終測(cè)試[3]。

2 混凝土加固技術(shù)遵循原則

加固時(shí)必須遵循以下原則：第一點(diǎn)是總體效果原則。分析混凝土建筑物的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以減少相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，在對(duì)鋼筋混凝土建筑進(jìn)行加固時(shí)，需要對(duì)建筑質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。研究建筑物中產(chǎn)生裂縫的根本原因，然后制定針對(duì)性的解決方案。擴(kuò)建后必須考慮對(duì)建筑物的影響。一些建筑物是局部加固的，會(huì)對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，并可能改變結(jié)構(gòu)的整體安全性，導(dǎo)致整個(gè)建筑物的抗震性、抗剪性和抗風(fēng)性降低。因此，在對(duì)鋼筋混凝土建筑進(jìn)行加固之前，有必要制定一份總體規(guī)劃。

第二是抗震和減震的原理。在建造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，有必要考慮建筑物的抗震特性并使其最大化。確定建筑物的抗震結(jié)構(gòu)和等級(jí)，然后以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)加固計(jì)劃，以確保其滿足提高建筑物整體減震性能的要求。其中，應(yīng)充分注意抗震加固和阻尼方案的設(shè)計(jì)，以確保建筑物在加固完成后能夠有效提高抗震和阻尼性能，并且其他性能不會(huì)降低。

3 混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)分析

3.1 加大截面加固法

如圖1所示為加大截面加固法的現(xiàn)場圖片。加大截面加固法是常用的加固技術(shù)，主要用于解決混凝土建筑結(jié)構(gòu)承載力不足的問題。具體的加固方法包括單側(cè)加厚、四維外包等，這些通常用于圓柱、樓板以及混凝土建筑結(jié)構(gòu)的橫梁。在鋼筋混凝土加固施工中，通過去除鋼筋混凝土梁底部或側(cè)面的受損混凝土，并平滑地澆注細(xì)石混凝土作為外層，并在去除區(qū)域中增加鋼筋，以增加構(gòu)件橫截面或構(gòu)件的尺寸。建筑表面的橫截面面積增加了建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的有效工作面積，從而提高了混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承重能力，提高了傾斜截面和法線的抗剪強(qiáng)度和截面彎曲特性，有效地提高了混凝土建筑的抵抗力和穩(wěn)定性，達(dá)到了加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的最終目的[4]。它的優(yōu)點(diǎn)是可行性高、效果更好、設(shè)計(jì)方便、質(zhì)量控制容易并且完工以后不需要定期維護(hù)，但是還存在一些缺點(diǎn)，例如濕操作時(shí)間長，正常使用面積減少，影響混凝土建筑結(jié)構(gòu)的外觀等。

圖1 加大截面加固法的現(xiàn)場圖

3.2 粘貼鋼板加固法

如圖2是粘貼鋼板加固法的現(xiàn)場圖片。粘貼鋼板加固法主要用于鋼筋混凝土建筑物的加固和維護(hù)，它適用于加固鋼筋混凝土構(gòu)件的彎曲和抗拉性能。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)增加整體強(qiáng)度、抑制混凝土變形的效果。還可以增強(qiáng)組件的抗彎曲性，并利用結(jié)構(gòu)粘合劑的剪切轉(zhuǎn)移來限制鋼板的粘合。加大混凝土建筑物的承載力和防止新的裂縫，利用鋼板的良好抗拉強(qiáng)度來增加結(jié)構(gòu)的承載力和抗破壞能力，以達(dá)到加強(qiáng)建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的目的。粘貼鋼板加固法設(shè)計(jì)方法簡單、技術(shù)可靠性高、補(bǔ)強(qiáng)施工周期短，此外與其他補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)相比，其工程造價(jià)相對(duì)較低且區(qū)域補(bǔ)強(qiáng)成本趨于降低。缺點(diǎn)是工作溫度限制在5℃~60℃之間，組件操作難度高，并且難以評(píng)估鋼材的腐蝕程度。該過程的施工順序如下。首先，在建筑物的鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)上鉆孔，除銹并拋光鋼板，使建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)表面粗糙，然后將鋼板提起并固定在螺栓上，將排氣管安裝在鋼板的四角處，以彌合粘結(jié)結(jié)構(gòu)周圍的間隙，最后涂上填充膠進(jìn)行檢查和防腐處理[5]。

圖2 粘貼鋼板加固法的現(xiàn)場圖

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)加固法

該方法包括增加混凝土結(jié)構(gòu)或部件的剛度以達(dá)到處理目的。此方法最常見的用途是加固支持效果。首先，計(jì)算空間結(jié)構(gòu)，然后增加對(duì)該空間的支持。其次，增加支撐柱可以改善空間結(jié)構(gòu)的整體剛度，或調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)的固有頻率，然后增加結(jié)構(gòu)的承重能力和動(dòng)態(tài)特性。最后，增加了結(jié)構(gòu)支撐或其他支撐元件，以減小混凝土結(jié)構(gòu)的柔韌性并增加穩(wěn)定性。

3.4 預(yù)應(yīng)力加固法

此方法需要使用鋼筋、鋼絞線或鋼支架的設(shè)備。此方法是用于拆卸、提高和改變混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在預(yù)應(yīng)力和載荷的共同作用下，水泥板產(chǎn)生軸向應(yīng)力，而在加固過程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力引起偏心壓縮，從而增加了混凝土構(gòu)件的抗彎強(qiáng)度并降低了載荷。通過控制混凝土結(jié)構(gòu)的彎曲變形程度，可以提高混凝土結(jié)構(gòu)傾斜部分的承載能力。這種方法的缺點(diǎn)是，在施工過程中必須開發(fā)預(yù)應(yīng)力施工方法和專用機(jī)械設(shè)備，并且結(jié)構(gòu)的施工溫度不得高于600℃。

3.5 碳纖維加固技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要使用碳纖維和膠水使建筑物的結(jié)構(gòu)更耐用，這種方法非常實(shí)用和方便，這也是目前被普遍使用的原因。在碳纖維增強(qiáng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，首先必須進(jìn)行表面處理，清潔待增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)表面上的所有碎屑，并且需要清潔碳化層以保持混凝土表面的清潔和均勻。然后用有機(jī)溶劑（如丙酮）擦拭混凝土表面，并風(fēng)干以保持混凝土表面干燥，混凝土表面的裂縫必須填充修補(bǔ)膠并使其干燥。完成上述操作后，可以粘貼碳纖維布并使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備有效地處理構(gòu)件，以將其成形為弧形。在碳纖維織物的實(shí)際粘合中，第一步是濕床處理，第二步是在室溫下的硬化處理[6]。在實(shí)際操作中，首先將樹脂均勻地涂在混凝土表面上，干燥后使混凝土表面光滑，可以將碳纖維織物粘合。將碳纖維布粘在混凝土表面后，用手壓緊將碳纖維布牢牢地固定在混凝土表面，并使用特殊的輥?zhàn)舆M(jìn)行滾壓加工，為了確保碳纖維布的均勻性，將樹脂完全填充在碳纖維布和混凝土之間，以使碳纖維布和混凝土緊密結(jié)合。

4 結(jié)語

加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)是建筑設(shè)備質(zhì)量和安全保證體系的重要組成部分。如果建筑物由于老化或其他因素而不再適合居住，或者出現(xiàn)問題，則拆除將花費(fèi)更多的金錢和物質(zhì)資源。此時(shí)就體現(xiàn)出加固的好處，尋找某些組成部分的缺陷絕對(duì)比整個(gè)過程重建更方便、更快捷和更實(shí)惠。本文概述了建筑加固技術(shù)的流程，重點(diǎn)介紹了與各個(gè)加固技術(shù)相關(guān)的情況，希望加強(qiáng)在建筑項(xiàng)目中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固的重視程度，以確保建筑物加固后的使用安全性以及延長建筑壽命。