混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)工程實例應用簡析

混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)工程實例應用簡析摘要：本文從直接加固和間接加固兩個方面闡述了混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。通過工程實例的加固技術(shù)應用，探討實踐中在加固工程過程中出現(xiàn)的問題，并提出加固方法以及施工方案。關(guān)鍵詞：混凝土加固；工程應用；加固方法引言隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)被廣泛應用到建筑工程中，其發(fā)展速度遠超其他建筑結(jié)構(gòu)。但混凝土結(jié)構(gòu)在長期使用后，會出現(xiàn)被侵蝕的現(xiàn)象，再加上受到各種人為損壞以及自然災害等因素的影響，會出現(xiàn)相當嚴重的安全隱患，此時應立即采取加固措施，避免造成重大安全問題。一、混凝土加固方法1、直接進行加固（1） 加大截面混凝土結(jié)構(gòu)加固最常使用的是加大截面法，該方法在多種混凝土構(gòu)件中都適用，如梁、柱以及板等。加大截面法擁有多種優(yōu)勢，如：工藝成熟、不過分強調(diào)施工人員專業(yè)素質(zhì)、便捷施工、極易管理質(zhì)量、高度可靠、能夠提升構(gòu)件的抗力、尤其有利于提升加固構(gòu)件的穩(wěn)定性。加大截面法也有一定的缺陷，如侵占一定空間縮小建筑內(nèi)部使用面積、濕性作業(yè)占據(jù)比例較大、養(yǎng)護耗時過長、生產(chǎn)和生活將會受到結(jié)構(gòu)加固的影響、建筑結(jié)構(gòu)會因此而影響外觀。[1]（2） 對混凝土進行置換若混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強度或者密實度等等不達標的情況，應選用置換的方法進行處理，這種方法在梁、柱等主要承重構(gòu)件上較為常用。但其也存在一些缺陷，如濕作業(yè)工作量大、需清理大量的舊混凝土、需要在原有結(jié)構(gòu)位置進行支撐或加固處理，防止影響到周邊。（3） 使用外包鋼進行加固若混凝土結(jié)構(gòu)既需要進行加固處理又不允許將其構(gòu)件的截面加大。則應選用外包鋼法。此法是指運用鋼板和角鋼等鋼制材料約束住混凝土構(gòu)件，以此加大其抗壓性能。外包鋼法通常分為干式與濕式兩類。此類加固方法的優(yōu)勢在于，工藝簡單、操作便利、能較大程度提升構(gòu)件承載性能、安全可靠、占據(jù)空間面積小、施工時工作量小、工期較短；其缺陷在于需要使用大量的鋼材、加固成本高、沒有防護的施工場地以及溫度在60°C以上時不能使用。使用粘貼鋼板法進行加固此類加固方法在橋梁加固上應用較廣，在近年來更是得到公路部門大力推廣，對建筑結(jié)構(gòu)的梁、板等構(gòu)件進行加固時，也經(jīng)常使用這種方法。該方法的缺陷是：抗腐蝕性能差、對使用環(huán)境有要求、節(jié)點部位很難被處理等。使用粘貼纖維復合材法進行加固結(jié)構(gòu)加固經(jīng)常使用的材料為碳纖維，這種材料適用于混凝土、鋼質(zhì)、砌體以及木質(zhì)等各種材質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)中，其主要目的是加固結(jié)構(gòu)受拉、受彎以及受剪的部位，以增強其承載性能，使用碳纖維材料纏繞約束結(jié)構(gòu)時，受壓構(gòu)件既能被加固，又能增強其延性，可被廣泛應用在具備抗震性能的結(jié)構(gòu)加固上。從施工角度講，在結(jié)構(gòu)上進行粘貼，結(jié)構(gòu)的自身重量與尺寸沒有太大變化，不用動用大型機械。其缺陷主要為需要施工場地溫度適宜，而且要做好防護、處理工作。若防護不到位，容易引起火災以及人為損傷。用于結(jié)構(gòu)加固的方法還包括：繞絲法和噴射混凝土法以及結(jié)構(gòu)膠植筋法。2、間接方法進行結(jié)構(gòu)加固增加支承法增加支撐法是指在結(jié)構(gòu)上增加支撐點，以減少其計算跨度，進而將其的內(nèi)力分布形式改變，以提高結(jié)構(gòu)的承載性能。這種方法可被應用到對使用條件以及外觀沒有高要求的建筑結(jié)構(gòu)加固上，如搶險時設(shè)立的臨時支頂，其優(yōu)勢在于受力點精確、安裝和拆卸便捷、簡單可靠等；其缺點是，占據(jù)建筑內(nèi)部使用空間面積大、損傷建筑物外觀以及有些使用功能。使用預應力進行加固預應力加固法是指在結(jié)構(gòu)外部布置拉桿或撐桿并施加預應力使其受力，已達到使原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布被改變的目的，進而減小結(jié)構(gòu)承載內(nèi)力，提升其承載性能。這種方法有三重作用，一改換內(nèi)力分布、二卸載、三加固，該法同時能避免出現(xiàn)應力應變滯后的問題；所以被廣泛應用于重型、大跨度混凝土結(jié)構(gòu)以及位于高應力、高應變情況下的結(jié)構(gòu)中，但其也有缺陷：影響結(jié)構(gòu)美觀、在缺乏防護措施時不能用于收縮徐變大的結(jié)構(gòu)中，周圍環(huán)境高于60C時不能使用。二、實際工程中加固技術(shù)的應用1工程總情況某辦公樓形狀為長方形，東西總長240米，南北總長308米，總占地面積73300平方米，建筑面積69779平方米，位于地上61970平方米，位于地下9398平方米，建筑總高為94.2米，地上建筑有19層（部分25層），地下建筑一層，整體我框架結(jié)構(gòu)。屋面高度為17.2米的報告廳、觀眾廳結(jié)構(gòu)在澆筑時，使用腳手架支撐時因失穩(wěn)使屋面部位出現(xiàn)坍塌。2、加固方法以及施工方案選用（1）檢測四樓位置柱頭結(jié)構(gòu)質(zhì)檢單位檢測四樓位置的混凝土柱，發(fā)現(xiàn)該柱性能完好，結(jié)構(gòu)強度達到標準要求；但也有兩個問題需要處理：觀眾廳發(fā)生坍塌時沒有搗實的混凝土四散在柱頭周圍，凝結(jié)成塊狀，進而造成柱頭位置的混凝土咬藕力下降；另一問題是有一小部分的柱頭因為受到混凝土沖擊，而使其鋼筋保護層發(fā)生脫落和細小開裂等情況。⑵可使用下面的方法來進行問題修護：1） 對四散的混凝土進行鑿除，到柱體混凝土位置后，用清水對其沖洗；2） 對出現(xiàn)脫落和細小裂痕的位置；使用扁嘴鑿將其所在部位鑿干凈，若脫落部位是鋼筋中線時，要把鋼筋四周的混凝土通通清理掉，避免混凝土和鋼筋兩者間握裹力下降，混凝土被清理后，需和上部柱子位置的混凝土一起進行澆搗。3） 對四樓位置的混凝土要鑿毛處理好梁、柱的接頭位置，并將四散的殘渣清除，在處理位置刷上界面劑；局部結(jié)構(gòu)為了防止出現(xiàn)分層，這里的鑿除范圍要保持在外皮到里部10厘米以上。（2）處理懸臂梁、板位置的混凝土1）四樓懸臂梁、板位置因為事故使混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，懸臂部位和主體結(jié)構(gòu)之間的連接處出現(xiàn)嚴重斷裂，這種情況應該使用全部懸臂加固的方法，并將已經(jīng)破壞的混凝土全面清理。a、 如何處理好混凝土結(jié)合面：新、老混凝土之間的結(jié)合面位于懸臂梁的根部位置，為了保障該位置結(jié)合良好，先對結(jié)合面位置的老混凝土進行鑿毛處理，并參照10厘米的間距水平，鑿出一道深約10厘米，寬約5厘米的凹槽，據(jù)此加大新、老混凝土兩者間的咬合力；選用高出原混凝土一標高的微膨脹混凝土進行澆搗，在施工前使用清水對結(jié)合部清洗，并在界面刷上界面劑；b、 要保證懸臂梁在梁根位置的抗剪能力：懸臂結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)之間因剛被澆筑混凝土，使得有施工縫出現(xiàn)，且處在懸挑梁根部位置，對剪力有較大影響，根據(jù)施工經(jīng)驗若使用原有方案將不能確保該處的抗剪性能符合標準要求，因此一定要在原有方案的基礎(chǔ)上進行重新設(shè)計，采用相關(guān)措施有效保障該位置的抗剪性能：一、加大懸臂梁的截面；二、增加縱向受力位置鋼筋，懸臂梁已經(jīng)被拆掉的編號為KL26,L16的上排和下排鋼筋位置各自將6根直徑25螺紋三級鋼鋼筋植入其中；三、懸臂梁箍筋尤其是根部箍筋進行加密處理，將其間距改成四肢箍10@100;上面措施的使用，將使懸臂梁根部位置的抗剪能力得到有效加大，其抗剪設(shè)計值大概為311KN，高于255KN數(shù)值的實際剪切力。[3]2)在屋面結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌后，經(jīng)檢測二層觀眾席位置的KL25.L9梁被嚴重損壞，已經(jīng)不能再投入使用，因為該位置并不對上部結(jié)構(gòu)造成安全威脅，在綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)因素后，確定對該處進行拆除處理，并重新施工。三小結(jié)根據(jù)工程實例對混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應用進行探討，總結(jié)得到加固技術(shù)應用應結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)的特點、當?shù)氐木唧w條件等因素綜合判斷，分析，然后選擇適合該工程的加固方案。就目前來看，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應用已較為廣泛，隨著建筑科學技術(shù)的不斷進步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，加固技術(shù)將會不斷完善和提