刘 勇 姜 浩
(1.吉林建筑大学(沈阳铁路公安局吉林公安处) 130118;2.吉林建筑大学 130118)
中国在上个世纪50年代起就已经逐步开始推进混凝土结构加固技术的发展和应用,在八九十年代随着中国改革开放的推进,其发展十分迅猛。国家颁布了一系列的技术纲要和规划章程,从具体的实践出发,对于加固材料、加固方法、加固内容、施工要求进行了明确的规定,促进了行业的发展。但是,也存在着一些问题需要业界人员进行相应的关注和解决。一些专业人士满足于已有的加固经验,在混凝土结构加固技术运用方面固步自封,没有做到就事论事,并且缺乏相关的理论研究和具体分析。在加固设计时应该做到施工简捷,经济有效,安全可靠。但是,一些相关人员并没有满足相应的要求,反而是进行了大量的不必要的拆除和更换,没有保证结构的安全性和耐久性,对于经济技术指标的考虑不周全,导致了施工工期较长、停产停工现象普遍、建筑物难以正常使用等诸多现象。建筑工程混凝土结构架构技术所要求的抗震能力、结构延展性的要求虽然在逐年提高,但是,现有工艺和现有材料却受到了一定的约束,难以与时俱进。因此在现阶段应该对建筑工程混凝土结构加固技术进行相应的改进和更新,从而更好地解决相应的问题,为结构加固技术的应用发挥应有的作用。
对于混凝土构件本身进行直接加固的方法,我们称之为直接加固法,主要运用了直接加固技术,针对混凝土构件的本身情况进行相关的改造工作,从而增强其本身的抗拉、抗剪性能。常见的方法有外包钢法、粘钢法、加大截面法等多种方法,下面针对这些方法进行简单的论述。
外包装法是利用固化剂、粘连剂和角钢、槽钢等外包装,将钢铁包裹在混凝土构件的外角折点处等力量集中点。由于混凝土构件具有较高的抗压能力,但是,其抗弯抗拉抗剪能力相对较弱,因此,可以和刚才进行良性的互补,从而对其进行直接加固,提高整体构件的刚度。外包钢加固施工之时必须将混凝土的表面进行清理,除去油污,打磨平整。在部分环境中,粘连剂、固化剂可能会面临着老化的情形,因此可以采用真空吸尘手段对于表面进行清洁,使其结合紧密。钢材料之间可以用细条扁钢进行相应的焊接和加固,在边缘以胶密封或者是涂抹相应的防锈漆。
加大截面法是一种较为传统的直接加固技术,指的是在现有的混凝土构件的外面先铸造一层混凝土,从而使其横截面积加大。一般混凝土构件截面增大,需要进行植筋工作,在原有的施工缝附近进行钻孔工作,清理表面之后,植入相应的钢筋注入固化剂,搭建相应的模板,然后浇筑混凝土。但是,加大截面法也有若干缺点,其中之一就是会使得建筑物内部的有用空间减小,空间利用率较低。
粘钢法其实是指在混凝土构件表面粘贴一层外钢板,从而使其抗剪、抗拉能力增强。粘钢法所需要的构件并不是型钢。而是相应的钢板。因此,对于所需要加固的混凝土构件的平面度的要求相对较高,其表面需要进行良好的打磨,打磨厚度应保持在两到三毫米之间,以防止其出现脱粘,膨胀等不良现象。粘钢法适合用于横截面积更大的构建,首选材料是不锈钢板,进行内表面粘贴时所需要用到的材料和工具是使用细砂纸轮的角磨机磨去防锈氧化膜,从而使得其粘连程度更高。
所谓间接加固技术就是指通过合理的调整建筑物的结构的受力状态,从而使得混凝土构件的载荷大小和受力方向得到一定的优化。面对一些出现裂纹,或者是老化严重的混凝土构件,对于构件本身进行加固的风险较大,成本较高,因此,此时可以采用间接加固技术,主要的方法有支撑点增加法、预应力加固法等,下面对这些方法进行相应的论述。
所谓支撑点主要是指弹性支撑点和刚性支撑点,支撑点增设法主要适用于梁水平构件的加固工作,大跨度的承重梁和与屋顶具有较大接触面积和较大载荷的架设结构。刚性支撑点一般采用具备高强度结构性能的钢或者是强度较高的混凝土预制构件。前者适用于刚性受拉或者受压的加固情况,后者使用于刚性承压并且加载直接传导给基础构件的加固情况。在进行刚性支撑点设置以及安装之时,需要保证其设计精度,垂直承压的垂直度需要保证在千分之五以内。弹性支撑点是通过支撑构件自身产生的弹性形变来抵消压拉应力,适用于屈服强度较高的钢材或者其他的材料。其优点在于有效抗震,弹性支撑通过自身的弹性形变和变动,可以有效的缓解结构振动等效应,从而对于建筑物的构件本身有较好的加固效果。
如果在直接加固和增加相应支撑结构加固的情况下还不足以弥补相应的问题,就可以考虑采取相应的砌体加固法。房子状况接近于危房,但是又想将其进行临时性的加固,此时一般可以采取这样的方法。在建筑的内部,用耐压转和耐压材料去构建相应的砌体,对损坏情况较为严重的混凝土构件周围进行相应的砌体加固工作,从地面一直砌至顶层。由于砌体加固高度增加以后,其效果会相应降低,因此,主要在低层楼房或者是平房中进行相应的加工应用,将楼层的整体压力传递至地基。在进行砌体加固时钢筋网、水泥、沙石可以发挥其相应的作用。同时,可以运用抗裂复合砂浆来替代相应的水泥砂浆。复合砂浆,由于拥有较好的拉强重量比,以及良好的韧性延展度。因此,具有比普通水泥砂浆具有更大的抗裂能力。在进行墙体加砌时,可以减小涂抹的厚度,因此可以对所需要加固的混凝土构架形成更好的保护效果。但是,由于砌体加固法是一种应急性的措施,虽然其成本相对低廉,但是,却不应用于永久性的加固。在农村的危房改造工作中砌体加固法有着良好的应用,并且也取得了相应的应用效果。
综上所述,对于建筑工程混凝土结构加固技术的应用工作已然取得了部分成效。在相关从业人员和技术人员的共同努力和见证之下,相关的技术标准得到了执行,相关的技术问题得到了相应的解决。随着中国城镇化比例的大幅度上升,建筑行业发展的后劲很足。因此,对于建筑工程混凝土构件加固技术或有着更为得天独厚的优势条件。当前建筑工程混凝土构件加固的市场还未得到有效的拓展,因此,建筑工程混凝土构件加固技术的发展前景可谓不言而喻。然而,建筑工程加固设计之时应该对相应的工程情况进行比对分析,选择合理的加固方法,考虑其施工性、经济条件等各方面因素。从而使得加固技术得到更为充分的运用。伴随着建筑技术的不断进步,新型建筑材料的推陈出新,相信混凝土结构加固技术会有更大的进步。