混凝土結構工程（chéng）加固施工及方案

混凝土構築物（wù）因出現功（gōng）能性（xìng）改變，如接建、增加荷載等（děng），或在出現質量問題，如配筋不足、災後修補（bǔ）、混凝（níng）土（tǔ）強度不夠（gòu）等，都需要進行加固。其加（jiā）固施工及加固（gù）方案的製定尤為重要，對於需要加固的構築物，應根據構築（zhù）物的不同情況製（zhì）定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的（de）原則，隻有（yǒu）這（zhè）樣，加固工程才（cái）能收到（dào）良（liáng）好的（de）社（shè）會效益和經濟效益。 

    加固方案具體體（tǐ）現在其施工作業方（fāng）便、施工技術、經濟效果好、加固質量高等（děng）四方麵的特點。 

    1、好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一 

    加固工程方案（àn）的（de）優劣，首先（xiān）要把（bǎ）是否（fǒu）具有施工作（zuò）業方便作為必要條件（jiàn），沒有良好（hǎo）的施（shī）工性是阻礙加固（gù）工程施工的一個（gè）攔路虎。有的加固方案雖然具有解決問（wèn）題的可（kě）行（háng）性，但是，由於其方案在施工過程中增加了一定的施工難（nán）度，而（ér）造成施工（gōng）工期長，勞動用工大，安全係數低的弊端，結（jié）果是將影（yǐng）響到加固質量。例如（rú），新鄉市某技工學校辦公樓因冬季施（shī）工，摻加不合格防凍劑，超標的氯離子破（pò）壞了鋼筋鈍化膜，致（zhì）使十架大梁產生嚴重裂縫，需要進行加固，原施工設計方（fāng）案之一是采取簡易（yì）修補法，即，將（jiāng）大梁裂縫處（chù）出現的酥鬆混凝土鑿除，露出鋼筋後，將鏽蝕的鋼筋周圈（quān）進（jìn）行除鏽後，用環氧砂漿進行封（fēng）閉，達到加固目的；方案之（zhī）二是采（cǎi）取加大截麵（miàn）加固法，即，通過增大構件的截麵和配筋，用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性（xìng），並達到（dào）修補裂縫的（de）目的。經對（duì）設計方案分析，此（cǐ）兩種方案除具有工程造價低的優點外，還有以下不足之處： 

    1．1 技術可行（háng）性差，由於此（cǐ）大梁跨度大，鑿除（chú）混凝土梁則需分段進行，要用大量的臨時支撐進行安（ān）全防護，造成周轉材料不必要的浪費； 

    1．2 勞動強（qiáng）度高，在鑿除混（hún）凝土梁時，因分段施（shī）工時，隻能鑿一米挪一米，成倍增加了勞動強度； 

    1．3 工效低，大量的重複勞動和落（luò）後的施工作業方法（fǎ），延（yán）誤了施工工期並導（dǎo）致勞動（dòng）效率下降； 

    1．4 安全性差，因所有大（dà）梁必須將鋼筋鑿除外露，大梁承載力減小，在施工時（shí），須時刻注意防（fáng）護措施（shī）是否到位（wèi），麻痹大意則易出（chū）現意外事故； 

    1．5 產值效益小，大量的周轉材料和人工費用的浪費，加大了生產成本，減少了生產效益（yì）； 

    1．6 加大的截麵影響房屋外觀和空間尺寸。 

    基（jī）於這些（xiē）原因，經與甲方（fāng）和設計院商討，改變加（jiā）固方案，采用外（wài）包鋼加固施（shī）工方法，應用QR型建築工程結構膠粘錨技術，對這十架（jià）大梁進行加固，加固（gù）性能好，占用空間小，施工周期短，材（cái）料消耗少（shǎo），工藝（yì）簡便、安全並減輕了勞動強度（dù），提高了加固質量。取得了良好的綜合（hé）效益。 

    2、不（bú）同類型加固（gù）工程與加固方案分析 

    一般來說，加固工程常采（cǎi）用的方法有加大截麵（miàn）加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等，隨（suí）著（zhe）技術的（de）不斷進步，應用新（xīn）技（jì）術、新材料、新工藝進行工程加固的方法，如，化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生，並開始廣泛應用於各類加固工程中（zhōng）。具體那個方案能體現加固工程所要求的短、平、快（kuài）、省的特點，應根據需（xū）要加固的構件（jiàn）情況，綜合確定加固方案。 

    2．1 以框架梁的加固為例，筆者認為，較為合理、經濟、技術的加固方案（àn）當屬粘鋼錨固法和碳纖（xiān）維加固法，前者以造（zào）價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優於加大截麵法和（hé）預應力加固法，後者（zhě）除材料費用高外，則各種優勢盡顯其中，重要表現在（zài）自重輕，材料自（zì）身幾乎不增加重量；強度高（gāo），固化後的碳纖維強度比鋼材（cái）高達十幾倍；勞動強度小，一個作業麵隻（zhī）需一至兩人操作即可；施工工期（qī）短，熟練工人每人每天可完成近200㎡左右。但是，應用其在負彎矩部位進行加固效（xiào）果不如鋼板性能好。 

    2．2 以框架（jià）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行加固，這（zhè）樣既不（bú）增大混凝土截麵尺寸（cùn），又大幅度地提高混凝土柱的承載力（lì），具體方法（fǎ）又分幹法作業與濕作業法兩種形式：幹式加固法是將型鋼（gāng）（一般是角（jiǎo）鋼）直接（jiē）外包於需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土（tǔ）之間無連接，由於與混凝土沒有形成一個整體，所以不能確保結（jié）合麵傳遞剪（jiǎn）力。濕式加固法一（yī）是用乳膠水泥漿或（huò）環氧樹（shù）脂化學灌（guàn）漿等材（cái）料，將角鋼粘貼在混凝土柱上，二是角鋼與（yǔ）混（hún）凝土之間留一定間距，中間澆築混凝土，達到外包鋼材（cái）與混凝土相結合。兩種作（zuò）業方法相比較，幹式作業法施工更為簡單，價格低，施工時間短，但其承載力提高（gāo）不如濕式作業法好。在方案選擇時，應根據加固要求和原構件情況，合理挑選適當的方案進行加固。如，新鄉市泰（tài）和賓館由於功能改變，原設計一層柱子采用的是幹式加固方案，將L100×6的角鋼包於柱子四周並用綴條連接，已完全滿足加固需求；而新鄉市某機電工程學校四、五層柱子，由於內置鋼（gāng）筋鏽蝕，致使混凝土柱（zhù）產生裂縫（féng），采取的是濕式加固方案（àn），對局部柱角用石（shí）英砂配置的高標號水泥（ní）砂漿和環氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周，達到整體加（jiā）固補強目的。兩種加固方法均取得良好（hǎo）效果。 

    另外，對於加固（gù）工程，還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴（pēn）射混凝（níng）土補強法、化學灌漿（jiāng）修補法、粘鋼（gāng）加固法、碳纖維加固法等，每（měi）種加固方法各有其特點及適（shì）應範圍，隻要行之有效，技術（shù）成熟，既（jì）滿足加固要求，又經濟實用，均可采用。 

    3、加固工程方案要在新技術、新材料、新（xīn）工藝上寫文章 

    加固工程方案要在工（gōng）法上（shàng）體現出（chū）其可行性、性、性。筆者認為，化學補強法不失（shī）為當前加固工程中的一（yī）種工法。眾所周知，一些加固工程采用（yòng）過（guò）時的加固方法需要大量的人力、物力和時間，已不能滿足當前加固工程質量（liàng）、工期、安全、經濟的要求（qiú），而化學補強（qiáng）加固方法越來（lái）越以其明顯的優（yōu）勢成為加固工程中的優選方案。例（lì）如，新鄉市麵粉廠製（zhì）粉車間（jiān）技改（gǎi）工程中的加固部分，就是采（cǎi）取（qǔ）化學補（bǔ）強的方法，應用QR型建築工程結構膠粘劑，對其第四層、第五（wǔ）層框（kuàng）架梁進行粘鋼加固,滿足了該車間在樓層增高、設備增加，荷栽加大情況下（xià）的正（zhèng）常使用要（yào）求。采取同樣方（fāng）法施工的。充分顯示出新技術、新材料、新工藝（yì）在加（jiā）固工程中的應用成（chéng）果。 

    在化學補（bǔ）強方（fāng）法中，除粘（zhān）鋼加固外，碳纖維加固工藝也不適為一（yī）種（zhǒng）的加固工法，例如（rú），某開（kāi）發公司地下室梁（liáng）柱加固、某水廠水（shuǐ）泵房大梁加固工程，由於環境濕度較大，適於采用碳纖維加固，與其它加固工藝相比，更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強、自重輕、強度（dù）高、施（shī）工便捷、質（zhì）量好的特點，加固（gù）性能均優於目前其它加（jiā）固方法。 

    可見，選擇（zé）加固工程方案（àn）要有針對性，不同的加固工程應采取相應的加固措施，其方案（àn）需要在進行價格比、性能比（bǐ）、質量比的同時，還要體現（xiàn）出其工藝技（jì）術的性和性，這（zhè）樣的（de）加固方案（àn）才是優秀的加固方案。 

    4、幾種典型加（jiā）固方法的（de）工程施工要求 

    工程（chéng）加固的（de）目的就是要通過（guò）加固施工達到修複、補強、提高（gāo）承載力、增強使用功能、滿足使用要求，因此，選（xuǎn）擇加固方案要以提高（gāo）加固工程質量為根本目的。對於不同的加固方案也有不同的施工方法和質（zhì）量評定標準。根（gēn）據《混凝（níng）土結構加固技術規範》（CECS25︰90）中幾種典型的加固方法，依（yī）照（zhào）施工經驗，不同的（de）加固方法在施工時應重點（diǎn）做到（dào）： 

    4．1 外（wài）包鋼加（jiā）固法（fǎ）  要把表麵處理包括加固結合麵和鋼板貼合麵（miàn）處理（lǐ）作為加固施工過程中的（de）關鍵，對於幹（gàn）式加固施工，為了使角鋼能緊貼構件表麵，混凝土表麵必（bì）須打磨平整（zhěng），無雜物（wù）和塵土；當采用濕式加固施工時，應先在處理好的角鋼及混凝土表麵抹上（shàng）乳膠（jiāo）水泥漿或配（pèi）製環氧樹脂化學灌漿料，對鋼板（bǎn）進（jìn）行除鏽，混凝（níng）土進行除塵並用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表麵，進行粘、灌。 

    4．2 預應力加固法  采用預應力拉杆加固時，在（zài）安裝前（qián）必須對拉杆事行調直（zhí）校整，拉杆（gǎn）尺寸和（hé）安裝位置必須準確，張拉前應對焊接接頭、螺杆、螺帽質量進行檢驗，保證拉杆傳力正確可靠，避免張拉過程中斷裂或滑動，造成安全和質（zhì）量事故（gù）；采用預應力（lì）撐杆加固時，要注意撐杆末端處角鋼（及其墊板）與混（hún）凝（níng）土構（gòu）件之間的嵌入深度傳力焊縫的質量檢驗，檢驗（yàn）合格後，將撐杆兩端用螺拴臨時固定，然後用（yòng）環氧砂漿或高強（qiáng）度水泥砂（shā）漿進行填灌，加固的壓杆肢、連接板、綴板和拉（lā）緊螺栓等均應塗防鏽漆進行防腐。 

    4．3 改變結構傳力途徑加固法（fǎ）  增設支點若采用濕式連接（jiē），在接點處梁及支柱與後澆混凝土的接觸麵，應進行鑿（záo）毛（máo），清除浮渣，灑水濕潤，一般以微膨脹混凝土澆築為宜。若采用型鋼套箍幹式連接，型（xíng）鋼套箍與梁接觸麵間應（yīng）用水泥砂漿座（zuò）漿，待（dài）型鋼（gāng）套箍與支柱焊牢後，再用較幹（gàn）硬砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實；對於楔塊頂升法，頂（dǐng）升完（wán）畢（bì）後（hòu），應將所有楔塊焊連，再用環氧砂漿封（fēng）閉。 

    4．4 混（hún）凝土構件外（wài）部粘鋼（gāng）加固法  此法施工較為簡單，但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表麵處理，對於舊、髒嚴重的混凝土構（gòu）件的粘合麵（miàn），應先（xiān）用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表麵油垢汙物後用水衝洗（xǐ），再對粘合麵進行打磨，除去2～3㎜厚表（biǎo）層（céng），露（lù）出新麵和平整，將粉塵清除幹（gàn）淨；對於混凝土表麵較好的（de），則（zé）可直接對粘合麵進行打磨，去掉1～2㎜厚表層，使之平整，清去粉塵，再（zài）用丙酮擦試表麵即可（kě）；鋼板表麵處理應根據其繡蝕情況，可用噴砂、砂布、砂輪機打磨，使鋼板出現金屬光澤，打磨紋路盡量與（yǔ）受（shòu）力方向垂直（zhí），然後用丙酮擦試幹（gàn）淨。其次要注意對膠粘（zhān）劑的選擇，目前國內市場建築結構膠粘劑魚龍混雜，對膠粘（zhān）劑的選擇一定要慎重。第三要注意在配膠、粘貼過程中的細節，膠粘劑要嚴格按照說明書要求的比例配製，尤其是要掌握好固化劑的用量，攪拌要均勻，同時在粘貼時要保證（zhèng）粘貼麵（miàn）的飽滿、密實。最後要注意在固化階（jiē）段不（bú）能對鋼板有任何擾動。 

    就目前（qián）來看，這些混（hún）凝土結構（gòu）加固技術還有待於在實踐（jiàn）中進一步探索，隨著建築技術的不斷進步，新型建築材料（liào）不斷出（chū）現，加固施工方法將會有更大拓展，因此，加固施工方案的選擇範圍也將具（jù）有更為廣泛的空間（jiān）。