浅谈结构建筑的加固施工

关键词：固改造；植筋；碳纤维；喷射混凝土

建筑物的使用随着年限增长坚固程度减弱，或者随着设计需要的变更，施工质量的问题，自然灾害等原因以及使用功能的改变需要重新改造和不断加固。在建筑物的加固改造技术领域里，新材料、新技术的不断的发明和推广使用，使可供用户选择的加固方法越来越多，这些方法都能较好地达到加固与改造的根本目的。本文主要对当前几种常用的施工方法进行简单的介绍，以供业主及设计人员在工程项目改造时选择。

一、建筑物植筋加固

植筋加固的根本原理在于：由钢筋与胶、胶与混凝土之间的粘结力共同作用产生的锚固力，来完成整体（钢筋与混凝土）受力的目的。植筋即钢筋的后生根技术。作为钢筋锚固用的化学材料，现在市场上通用的均为结构胶，以取代纯环氧树脂或水泥砂浆。锚固力包含：胶与钢筋表面的粘结力、胶与混凝土界面的粘结力、胶体自身胶结力、各介质之间的摩阻力等。我们在此所指的锚固力主要为单根钢筋的抗拉力或拉弯共同作用下的复合拉力。不同基材强度对应下的抗拉力也不同，但对于此类锚固，基材强度应在C15～C60之间。

一般而言通过对锚固钢筋抗拉力值的检测可以总结出锚固钢筋主要有三种破坏形式：

1．钢筋破坏：在锚固深度大于或等于建议锚固深度时，锚固胶及锚固质量为合格；

2．胶体破坏：表现形式为钢筋与胶体脱离、胶体与基材脱离，多发生于锚固深度小于建议锚固深度，且后者多发生于前者；

3．基材破坏：在不同锚固深度下均可发生，与基材强度有直接关系。从破坏形式可判定材料整体性能及施工质量是否合格。

位移测试作为锚固钢筋抗拉力值检测的另一指标，在工程现场检测可选择性地进行测试，通常不予正式要求。

二、建筑物粘碳纤维复合材料、粘钢加固

当由于设计失误、施工错误、混凝土强度过低等引起结构的抗弯、抗剪承载力不够或建筑抗震达不到要求时，我们可以采用在混凝土结构外面粘贴碳纤维布（板）或钢筋的方法进行补强。

研究和实践证实，碳纤维布用于砖混或砌体的加固是有效的。加固后墙体的开裂荷载明显提高，变形能力也

明显改善，同时提高了构件的抗裂能力。

三、喷射混凝土扩大混凝土截面的施工方法

喷射混凝土扩大混凝土截面的施工方法也是一种较为常用的加固方法，20世纪70年代我国首先在煤炭系统应用喷射混凝土方法用于地下工程中。并以此推广到地面建筑物加固、建筑基坑和岩石边坡护坡等工程中，得到广泛应用。该方法主要用于提高结构的承载力。这种方法由于对结构的钢性提高较多且施工成本较低而受到欢迎。建筑物加固时，常采用在结构（梁、柱、板、墙）表面增加一层钢筋混凝土扩大原有结构的截面积来提高承载力。由于喷射混凝土粘结性强，有较高的强度，故与原有结构面粘结牢固，达到共同承载的目的。从喷射方式划分施工可以分为两种：

1．干式喷射混凝土。操作方法是在现场进行混凝土干拌合，然后将混合料送入转子喷射机，再由高速运动的压风将混合料沿软管输送，当到达喷射时再加入水。由于是在输料软管的末端才加水，因此混凝土不会与水充分拌匀，在喷射过程中会产生相当数量的粉尘。这就要求正确地掌握加水量，这在很大程度上取决于喷射手的经验。为了获得一定的喷射厚度，并增强“锤击效应”，该法需要在混凝土中加一定数量的骨料，因此，回弹量会达到30%。

2．湿式喷射混凝土。这种施工方法是把混凝土在搅拌站进行拌合，然后将混合料送入湿式喷射机，再由湿式喷射机沿软管输送混凝土料，当到达喷咀时压风将混合料喷射到结构面。

四、混凝土裂缝压力注胶修补的施工方法

需要加固的工业与民用建筑主体通常存在裂缝。其产生的原因也是相当复杂的。其中现在广泛使用的商品混凝土中某些添加成分引起的裂缝也比较多。裂缝是混凝土结构可能进一步破坏的第一个信号，如果不及时进行修补加固，随着时间的进行可能会造成结构的严重破坏，影响到正常使用。

混凝土裂缝的修补主要是表面修补和内部修补两种工法，表面修补可以采用粘贴碳纤维布的方法。而结构内部的修补方法常用的是：采用压力注射的方法将低粘度的高分子结构胶注入结构的裂缝中，结构胶固化后将混凝土裂缝粘好，既可恢复混凝土的整体性又封闭了裂缝防止水及有害气体对结构内部的侵蚀。所使用的灌缝结构胶流动性好，不收缩，抗压、抗弯强度高，和混凝土有良好的粘结性，固化时间较长，可以通过注射器压注充满混凝土内部。此种方法常用于修复0.2~2mm混凝土的裂缝。

前几年在裂缝灌注施工中，多使用纯环氧树脂或自行调配过的环氧树脂浆液。而且这种裂缝注胶工法，所适用的对象是混凝土结构或具备一定强度的基材，而不适用于砖砌体结构。近年来裂缝修补施工使用的多为专用灌注胶，配合封缝胶一起使用。专用灌注胶具有粘度低、粘结力大、无收缩等特点，可灌注时间加长至1~2小时。采用低压注射法灌注施工比较简单，不需要大型设备很适合在正在使用的建筑物改造加固中应用。现在市面上还推出一种专用灌注工具，具有体积小，施工便捷，成本低廉等优点。

五、结语

建筑物加固改造一般应遵循以下程序：加固改造的原因→结构鉴定（检测）→加固方案确定→选择施工队伍、施工材料→施工（必须时调整加固方案）→施工质量检测→加固结构定期观测。结构加固改造经常是几种加固方式同时使用，须根据结构的特点、工期、成本控制、施工条件等综合因素，选择最优的方案。除以上对结构加固的常用的几种方法的简单的介绍以外，在结构改造时经常要拆除混凝土的某些部分，也可使用无振动的静态切割的方法。此外体外预应力法及隔震、消震法也是工程中经常用到的施工方法，这些方法均属加固改造的常用方法。但施工技术和施工材料总是在不断地发展和进步中，建筑物加固也将不会不断出现新的技术方法。

参考文献

[1]赵彤，张晨军，等．碳纤维布加固修复砖砌体的研究与工程实践[J]．建筑结构，2002，（3）．

[2]周新钢，司伟建，等．钢筋混凝土植筋锚固构件受低周反复荷载作用的恢复力特性[J]．建筑结构，2002，（8）．