探析建筑工程中混凝土结构加固施工的技术与应用

张敏敏 董瑞鑫 段艳娥

【摘 要】建筑过程中，混凝土结构加固施工的目的在于提高结构的承载力、增大构件的强度、刚度、稳定性、耐久性，从而达到使用要求。本文阐述了建筑结构加固的施工要求，建筑混凝土结构的加固施工技术以及建筑混凝土结构加固施工的应用进行了探讨分析。

【关键词】建筑工程；加固；施工要求；混凝土结构加固；施工技术；应用；

一、建筑工程中结构加固的施工要求

建筑结构加固的施工要求主要体现在以下：（1）表面处理：混凝土表面清理后应露出结构本体、擦净，钢板打磨处理后，应露出金属光泽，表面处理不得沾上渍水、油渍和灰尘。（2）配胶：胶料应严格按比例称量配比，充分搅拌不得有沉淀色差，容器内应清洁，不应有灰尘、水分和油渍混入。（3粘贴：配制后的胶料应立即使用。涂抹胶料时，水平粘贴应中间厚边缘薄，竖向粘贴宜上厚下薄，应无漏抹。（4）加压：粘贴钢板后用M10或M12膨胀丝固定，并立即加压，加压应均匀缓慢，一经加压不得中途减压。（5）固化及养护：粘贴钢板后，常温下24小时可卸载。（6）防护处理：经检验合格，应进行抹灰。（7）检验：粘贴钢板固化后，应进行密实度检验，可用小锤轻击钢板，从音响确定有效粘贴面积，密实度应达到有关规定。（8）所有的焊接均应在灌（抹）胶前完成，灌（抹）胶后不得焊接、敲打。（9）采用手工涂胶时，钢板宜裁成多条粘贴，且钢板厚度不应大于5mm，采用压力注胶粘结的钢板厚度不应大于10mm。（10）对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时，其受拉面沿构件轴向连续粘贴的加固钢板宜延长至支座边缘，且应在钢板端部（包括截断处）及集中荷载作用点的两侧，设置U形钢板箍（对梁）或横向压条（对板）进行锚固。除图中特别注明外，U形钢箍板或压条的厚度为4mm，钢板宽度为200mm，锚栓为M14（对梁）或M10（对板）。

二、建筑工程中混凝土结构加固施工技术的分析

1、加大截面加固法。当混凝土梁、板设计与实际承载力相差较大且其刚度也不满足要求时，采用加大截面来加固较为有效。加大截面法的技术特点是在设计构造方面必须注意解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。加固结构在受力过程中，结合面会出现拉压弯剪等各种复杂应力，其中主要是拉力和剪力。

2、外包钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆、乳胶水泥粘贴等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。适用于需要大幅提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱构件的加固。

3、改变受力体系加固法。改变受力体系加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅度地提高承载能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。该法简单可靠，但易损害建筑工程物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

4、粘贴碳纤维片材加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。此加固补强方法除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

三、建筑工程中混凝土结构加固施工技术的应用

1、植筋施工技术的应用。（1）基础植筋施工要点。根据设计图纸，在需要植筋的部位进行定位放线，对于改造工程，图纸所标注的原结构的尺寸大小与实际值可能有一定的误差，因此对于添加构件的定位必须结合原有结构的实际尺寸进行综合的定位放线，事先探测原结构主筋，尽量避开原结构受力主筋。（2）以某工程为例。某一住宅楼5层，框架结构，独立基础。由于城市的发展的需要，需要在原有建筑工程的基础上进行加建两层。经现场全面细致的勘察，没见到有较大结构机体损伤和影响结构安全的裂痕现象，确定原主体结构是完好的，根据原结构的使用功能，对该楼的整体结构进行受力分析，得出原结构大部分结构构件均能满足受力要求，只有少数柱、基础需加大截面大柱和基础截面，都要面对新梁与旧柱、新旧梁、基础的钢筋混凝土的连接问题；可以说，能否解决好这个问题是这次改建工程的成败关键。本工程加固最多的是基础。（3）成孔：用冲击电钻等钻孔，孔径孔深须满足锚栓和胶剂相配的技术参数要求。清孔：用专用刷子和压缩空气清除孔道内的粉尘。洗孔：将沾有丙酮的刷子清洗孔道内壁，待丙酮挥发后，及时用纸等封堵孔道待用。避免外部环境中的灰尘落人孔内。（4）配胶：结构胶是一种常温下固化的改性无溶剂双组份环氧型高分子聚合物。目前市场上常见的有国产JGN型，JC型等系列，进口胶HIHI，FISHER等系列。以JGN—II型建筑工程结构胶为例，将1、2双组份结构胶以一定的比例进行配比，要求搅拌均匀，无气泡，拌制后的结构胶在固化前用完。（5）注胶、植锚栓：用专用灌人器或其它方法向内注入结构胶，要求填满，填实，将锚筋（或锚栓）顺孔道方向推进至指定深度并适当转动排出胶内空气，清除多余的结构胶，对水平锚筋应注意孔口流淌的复补。

2、楼板的加固施工。楼板裂缝主要表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。以某小区住宅楼为例，小区住宅楼均为十二层框架结构，桩基础，现浇楼板。部分房屋竣工后，沉降较为均匀，平均沉降值为50mm，但在业主进户开始装修后，房屋均不同程度地发生了楼板裂缝，最大裂缝达2mm。经过查看该工程施工质量记录和现场检测，分析裂缝发生的原因主要有以下几个方面：（1）施工不当，施工过程中，材料的堆积严重超载；（2）模板支撑系统数量不足，导致模板变形；（3）拆模时间过早，混凝土达不到强度；（4）混凝土养护不当；（5）楼板厚度施工偏差较大；（6）钢筋位置不符合设计要求。

根据上述裂缝发生的原因，采取了以下措施：（1）对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。（2）其它一般裂缝处理，可将板缝清洗后用1：2或1：l水泥砂浆袜缝，压平养护。（3）当楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。（5）通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.3mm的，可采用结构胶粘扁钢加固补强，板缝用灌缝胶高压灌胶。

结束语

综上所述，建筑工程中混凝土结構加固施工技术主要有外包钢法、粘贴碳纤维法、加大截面法、改变受力体系等。由于每种方法的施工环境、施工工艺、工程造价和利润都不相同，所以在选择什么样的加固方法，应针对建筑工程物的具体情况来确定。因此必须对建筑混凝土结构补强施工技术进行研究分析。

参考文献：

[1]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范[S].

[2]JGJ116-98混凝土结构后锚固技术规程[S].

[3]孙峰等.浅谈建筑物结构加固补强的主要施工技术方案[J]. 建筑工程技术与设计. 2014

[4]林詹煌. 浅谈建筑物结构加固补强的主要施工技术方案[J].房地产导刊，2013