探討建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

1、探討建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)探討建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)摘要：介紹了建筑結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、補(bǔ)強(qiáng)的常用加固方法，說明了各種方法的技術(shù)特點(diǎn)、施工方法和適用范圍，提出了合理選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法的建議，并指出建筑行業(yè)中新型的粘貼FRP加固結(jié)構(gòu)的前景，具有可利用價值。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)，加固法，纖維材料，鋼筋混凝土隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對建筑的數(shù)量、質(zhì)量和使用功能提出了越來越多的要求，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也促使各種新型結(jié)構(gòu)、新型材料以及新的施工工

2、藝不斷出現(xiàn)。為保證建筑工程的質(zhì)量，促使建筑業(yè)健康發(fā)展，我國于1997年通過了《中華人民共和國建筑法》，明確規(guī)定：“建筑物在合理使用壽命內(nèi)，必須確保地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，對已發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，建筑施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)修復(fù)?！背酥?，對我國而言，將原有的建筑進(jìn)行改造以充分利用，不但可以節(jié)約投資，而且能夠減少對土地的征用，對緩解日益緊張的城市用地矛盾有著重要的意義。1常用的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)11增大截面加固法對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，增大截面法是通過采

3、用同種材料(鋼筋混凝土)來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。當(dāng)梁、柱構(gòu)件抗力不夠時，常采用增大截面法，其優(yōu)點(diǎn)如下：1)施工技術(shù)成熟，便于施工；2)質(zhì)量好，可靠性強(qiáng)；3)提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大，尤其對柱增加穩(wěn)定性較大。增大截面、增加剛度，首先要考慮分析整體結(jié)構(gòu)，不能僅為局部加大而加大，這樣會引起整體結(jié)構(gòu)的局部薄弱層發(fā)生重大事故。此外，加大截面法還有一些不利因素，使用時要予以考慮。1)因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大，結(jié)

4、構(gòu)固有頻率會發(fā)生變化，因此，應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域，造成新形式的破壞；2)現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)時間較長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響；3)構(gòu)件的截面增大后對結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墻等一般結(jié)構(gòu)。12外包鋼加固法外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角，角鋼之間用綴板連接的加同方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。1)濕式外包鋼法是在型鋼與原構(gòu)件之間用乳

5、膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié)，使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力，其整體性好，但濕作業(yè)工作量大；2)干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之問無任何粘結(jié)，有時雖填以水泥砂漿，但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞，型鋼與原構(gòu)件不能整體工作，彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比，于式外包鋼施工更為簡便，但承載力提高不如濕式外包鋼有效。該法能在基本上不改變原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下，大幅度提高構(gòu)件承載力，增大延性和剛度，適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙

6、囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。該法施工速度快，現(xiàn)場工作量較小，加固效果好，但用鋼量大，加固費(fèi)用較高。聚力，能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料，一般用于修補(bǔ)寬度為02mm～05iD2n的裂縫；另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料，它具有可灌性好的特點(diǎn)，能灌入005nlnl寬

7、的細(xì)微裂縫中，一般用來修補(bǔ)縫寬在02Inrn以下的裂縫?；瘜W(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu)，如水池、水塔、水壩等，也可用來修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。17水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法是一種用壓力設(shè)備將水泥漿液壓入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的蜂窩、孔洞或裂縫中，充填并固結(jié)這些缺陷，以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。水泥灌漿具有強(qiáng)度高、材料來源廣、價格低，運(yùn)輸、儲存方便及灌漿工藝比較簡單等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是應(yīng)用最廣

8、泛的灌漿材料。該法的缺點(diǎn)是需要專門的設(shè)備，主要用于因地震、溫度、沉降等原因引起的磚墻裂縫的修補(bǔ)。18噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法是一種用混凝土噴射機(jī)將混凝土拌合料和水(干噴機(jī))或混凝土濕料(濕噴機(jī))以高速噴射到混凝土結(jié)構(gòu)上，并快速凝固成型的加固方法。噴射混凝土不需要振搗，它借助水泥與骨料之間的連續(xù)沖擊實(shí)現(xiàn)密實(shí)化，也不需要支?；蛑恍璨糠种?，施工方便、速度快、工期短、噴射凝固層與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)力強(qiáng)，所以在大范圍加固工程中具有獨(dú)特優(yōu)勢，其缺

9、點(diǎn)是需要專門的設(shè)備，對混凝土的配合比設(shè)計要求較高。這種方法常用于：病弱混凝土的局部或全部更換；在梁、板等構(gòu)件的下面增補(bǔ)混凝土；填補(bǔ)混凝土和磚石結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙及混凝土墻的麻面。19粘貼纖維材料加固法纖維復(fù)合材料作為一種新型的混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固材料在我國逐漸興起，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是利用樹脂類膠結(jié)材料將纖維布粘貼于混凝土表面，從而達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。結(jié)構(gòu)加固中常用的FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)有：CFRP(碳纖維

10、增強(qiáng)塑料)、GFRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)和AFRP(芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)，與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)越性。1)高強(qiáng)高效。在加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中可以充分利用其高強(qiáng)度的特點(diǎn)來提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和延性，改善其受力性能，達(dá)到高效加固修補(bǔ)的目的，對于柱的抗震加固尤其具有重要意義。2)施工便捷。施工工效高，沒有濕作業(yè)，不需要大型施工機(jī)具，無需現(xiàn)場固定設(shè)施，施工占用場地少。3)具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。4)施工質(zhì)量易保證。5

11、)FRP材料質(zhì)量輕且薄，粘貼后每平方米重量不到10kg(包括樹脂重量)，一層粘貼后厚度僅10mill左右：，加固修補(bǔ)后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。6)適用面廣。2結(jié)語對于上述加固方法，國內(nèi)外的很多科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了大量的研究工作，且大都已經(jīng)用于實(shí)際工程中。然而，這些加固方法都有一定的缺陷，除去帶有共性的化學(xué)腐蝕問題外，象粘鋼加固法，還會增加構(gòu)件自重、結(jié)點(diǎn)不易處理、施工難度大等。因此，在實(shí)際加固時，應(yīng)尋求一種簡便易行的技術(shù)含量高的加