混凝土結構工程加固施工及方案的優選
發布時間：2014-02-25 共2頁
混凝土構筑物因出現功能性改變，如接建、增加荷載等，或在出現質量問題，如配筋不足、災后修補、混凝土強度不夠等，都需要進行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要，對于需要加固的構筑物，應根據構筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。
優秀的加固方案具體體現在其施工作業方便、施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方面的特點。
1．良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一
加固工程方案的優劣，首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件，沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個攔路虎。有的加固方案雖然具有解決問題的可行性，但是，由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度，而造成施工工期長，勞動用工大，安全系數低的弊端，結果是將影響到加固質量。例如，新鄉市某技工學校辦公樓因冬季施工，摻加不合格防凍劑，超標的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜，致使十架大梁產生嚴重裂縫，需要進行加固，原施工設計方案之一是采取簡易修補法，即，將大梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除，露出鋼筋后，將銹蝕的鋼筋周圈進行除銹后，用環氧砂漿進行封閉，達到加固目的；方案之二是采取加大截面加固法，即，通過增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性，并達到修補裂縫的目的。經對設計方案分析，此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 技術可行性差，由于此大梁跨度大，鑿除混凝土梁則需分段進行，要用大量的臨時支撐進行安全防護，造成周轉材料不必要的浪費；
1．2 勞動強度高，在鑿除混凝土梁時，因分段施工時，只能鑿一米挪一米，成倍增加了勞動強度；
1．3 工效低，大量的重復勞動和落后的施工作業方法，延誤了施工工期并導致勞動效率下降；
1．4 安全性差，因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露，大梁承載力減小，在施工時，須時刻注意防護措施是否到位，麻痹大意則易出現意外事故；
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；
1．6 加大的截面影響房屋外觀和空間尺寸。
基于這些原因，經與甲方和設計院商討，改變加固方案，采用先進的外包鋼加固施工方法，應用QR型建筑工程結構膠粘錨技術，對這十架大梁進行加固，由于技術先進，加固性能好，占用空間小，施工周期短，材料消耗少，工藝簡便、安全并減輕了勞動強度，提高了加固質量。取得了良好的綜合效益。
2．不同類型加固工程與加固方案分析
一般來說，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、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，隨著科學技術的不斷進步，應用新技術、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，并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點，應根據需要加固的構件情況，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、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法，前者以造價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優于加大截面法和預應力加固法，后者除材料費用高外，則各種優勢盡顯其中，重要表現在自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強度高，固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍；勞動強度小，一個作業面只需一至兩人操作即可；施工工期短，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果不如鋼板性能好。
2．2 以框架柱的加固為例，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，這樣既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承載力，具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式：干式加固法是將型鋼（一般是角鋼）直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土之間無連接，由于與混凝土沒有形成一個整體，所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上，二是角鋼與混凝土之間留一定間距，中間澆筑混凝土，達到外包鋼材與混凝土相結合。兩種作業方法相比較，干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，新鄉市泰和賓館由于功能改變，原設計一層柱子采用的是干式加固方案，將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接，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，由于內置鋼筋銹蝕，致使混凝土柱產生裂縫，采取的是濕式加固方案，對局部柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周，達到整體加固補強目的。兩種加固方法均取得良好效果。
另外，對于加固工程，還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等，每種加固方法各有其特點及適應范圍，只要行之有效，技術成熟，既滿足加固要求，又經濟實用，均可采用。
優秀的加固方案具體體現在其施工作業方便、施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方面的特點。
1．良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一
加固工程方案的優劣，首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件，沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個攔路虎。有的加固方案雖然具有解決問題的可行性，但是，由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度，而造成施工工期長，勞動用工大，安全系數低的弊端，結果是將影響到加固質量。例如，新鄉市某技工學校辦公樓因冬季施工，摻加不合格防凍劑，超標的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜，致使十架大梁產生嚴重裂縫，需要進行加固，原施工設計方案之一是采取簡易修補法，即，將大梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除，露出鋼筋后，將銹蝕的鋼筋周圈進行除銹后，用環氧砂漿進行封閉，達到加固目的；方案之二是采取加大截面加固法，即，通過增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性，并達到修補裂縫的目的。經對設計方案分析，此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 技術可行性差，由于此大梁跨度大，鑿除混凝土梁則需分段進行，要用大量的臨時支撐進行安全防護，造成周轉材料不必要的浪費；
1．2 勞動強度高，在鑿除混凝土梁時，因分段施工時，只能鑿一米挪一米，成倍增加了勞動強度；
1．3 工效低，大量的重復勞動和落后的施工作業方法，延誤了施工工期并導致勞動效率下降；
1．4 安全性差，因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露，大梁承載力減小，在施工時，須時刻注意防護措施是否到位，麻痹大意則易出現意外事故；
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；
1．6 加大的截面影響房屋外觀和空間尺寸。
基于這些原因，經與甲方和設計院商討，改變加固方案，采用先進的外包鋼加固施工方法，應用QR型建筑工程結構膠粘錨技術，對這十架大梁進行加固，由于技術先進，加固性能好，占用空間小，施工周期短，材料消耗少，工藝簡便、安全并減輕了勞動強度，提高了加固質量。取得了良好的綜合效益。
2．不同類型加固工程與加固方案分析
一般來說，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、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，隨著科學技術的不斷進步，應用新技術、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，并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點，應根據需要加固的構件情況，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、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法，前者以造價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優于加大截面法和預應力加固法，后者除材料費用高外，則各種優勢盡顯其中，重要表現在自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強度高，固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍；勞動強度小，一個作業面只需一至兩人操作即可；施工工期短，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果不如鋼板性能好。
2．2 以框架柱的加固為例，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，這樣既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承載力，具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式：干式加固法是將型鋼（一般是角鋼）直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土之間無連接，由于與混凝土沒有形成一個整體，所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上，二是角鋼與混凝土之間留一定間距，中間澆筑混凝土，達到外包鋼材與混凝土相結合。兩種作業方法相比較，干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，新鄉市泰和賓館由于功能改變，原設計一層柱子采用的是干式加固方案，將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接，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，由于內置鋼筋銹蝕，致使混凝土柱產生裂縫，采取的是濕式加固方案，對局部柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周，達到整體加固補強目的。兩種加固方法均取得良好效果。
另外，對于加固工程，還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等，每種加固方法各有其特點及適應范圍，只要行之有效，技術成熟，既滿足加固要求，又經濟實用，均可采用。
