混凝土工程加固及其施工方案的淺談
2015-05-27
混凝土構(gòu)筑物在使用的過程中往往因?yàn)樵黾雍奢d而出現(xiàn)功能性改變或者因?yàn)榕浣畈蛔?、自然?zāi)害、混凝土強(qiáng)度不夠等原因而出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，都需要進(jìn)行加固。現(xiàn)實(shí)工作中，加固施工和加固方案的選擇非常關(guān)鍵，對(duì)于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的實(shí)施方案。方案的選擇要遵循安全、經(jīng)濟(jì)、方便等原則，這樣才能確保加固工程收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
優(yōu)秀的加固方案一般表現(xiàn)在施工操作方便、施工技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效果好、加固質(zhì)量高等方面的特點(diǎn)。
1、確定良好的施工性
確定加固工程方案，要把施工操作方便作為首選條件，沒有良好的施工性就不能做好加固工程的施工。有的加固方案雖然能解決一些問題，但是由于按此方案施工增加了一定的施工難度，而造成施工工期長，勞動(dòng)用工大，安全系數(shù)低的缺點(diǎn)，結(jié)果將必然影響到加固工程的質(zhì)量和社會(huì)效益。例如，宿松縣破涼鎮(zhèn)供銷社辦公樓因水泥質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，砼中超標(biāo)的有害物質(zhì)破壞了鋼筋鈍化膜，導(dǎo)致該樓大梁產(chǎn)生裂縫，需要進(jìn)行加固。原施工設(shè)計(jì)方案是采取加大截面加固法，即通過增大構(gòu)件的截面和配筋，來提高構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和抗裂性，以達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。深入分析一下，不難發(fā)現(xiàn)此種加固方案加大了房屋大梁截面，影響房屋外觀和空間尺寸。
因?yàn)檫@些原因，經(jīng)業(yè)主單位和原設(shè)計(jì)單位共同商討，決定改變加固方案，采用先進(jìn)的外包鋼加固施工方法，應(yīng)用QR型建筑工程結(jié)構(gòu)膠粘錨技術(shù)，對(duì)此十字型大梁進(jìn)行加固。由于此加固技術(shù)先進(jìn)，加固性能好，具備占用空間小、施工周期短、材料消耗少、工藝簡便、安全等優(yōu)點(diǎn)，所以，此加固工程完工后取得了良好的社會(huì)綜合效益。
2、各種類型加固工程及其方案的分析
實(shí)際工作中，加固工程常用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法，如化學(xué)灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法等應(yīng)運(yùn)而生，并開始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中。具體那個(gè)方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況，綜合確定加固方案。
?。?）以框架梁的加固為例，本人認(rèn)為，先進(jìn)的加固方案當(dāng)屬碳纖維加固法，此種加固優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強(qiáng)度高，固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍；勞動(dòng)強(qiáng)度小，一個(gè)作業(yè)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。缺點(diǎn)是材料費(fèi)用較高。
?。?）以框架柱的加固為例，較為常見的加固方法有外包鋼濕式加固法，即在混凝土柱四周包以型鋼進(jìn)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。具體做法是用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上，以增強(qiáng)框架梁柱的承載力。
3、加強(qiáng)加固工程方案的新技術(shù)、新材料、新工藝的選擇
優(yōu)秀的加固工程方案要在其施工方法上體現(xiàn)出可行性、科學(xué)性、先進(jìn)性。本人認(rèn)為，化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)法不失為當(dāng)前加固工程中首選的一種最為先進(jìn)的方法。大家知道，一些加固工程采用的加固方法需要大量的人力、物力和財(cái)力，已不能滿足當(dāng)前加固工程質(zhì)量、工期、安全、經(jīng)濟(jì)的要求，而化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固方法越來越以其明顯的優(yōu)勢成為加固工程中的優(yōu)選方案。例如，宿松縣工業(yè)園區(qū)鑫鑫糧食生產(chǎn)車間技改工程中的加固部分，就是采取化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)的方法，采用QR型建筑工程結(jié)構(gòu)膠粘劑，對(duì)其底層框架梁進(jìn)行粘鋼加固，滿足了該車間在樓層增高、設(shè)備增加，荷載加大等情況下的正常使用要求，充分顯示出新技術(shù)、新材料、新工藝在加固工程中的應(yīng)用成果。
4、幾種典型加固方法的施工要求
工程加固的目的就是要通過加固施工，以達(dá)到修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)、提高承載力，增強(qiáng)使用功能、滿足使用的要求。因此，選擇加固方案要以提高加固工程質(zhì)量為根本目的。對(duì)于不同的加固方案也有不同的施工方法和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。依照本人在平時(shí)施工總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，不同的加固方法在施工時(shí)應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)：
?。?）混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法。此法施工較為簡單，但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理，對(duì)于舊、臟嚴(yán)重的混凝土構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面污物后用水沖洗，再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，除去2～3�厚表層平整，清除粉塵；對(duì)于混凝土表面較好的，則可直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，去掉1～2�厚表層，使之平整，清去粉塵，再用丙酮擦試表面即可；鋼板表面處理應(yīng)根據(jù)其繡蝕情況，可用砂布、砂輪機(jī)打磨，使鋼板出現(xiàn)金屬光澤，打磨紋路盡量與受力方向垂直，然后用丙酮擦試干凈。其次要注意的是對(duì)膠粘劑的選擇，目前國內(nèi)市場建筑膠粘劑比較混雜，對(duì)膠粘劑的選擇一定要慎重。第三要注意配膠、粘貼過程中的細(xì)節(jié)，膠粘劑要嚴(yán)格按照說明書要求的比例配制，尤其是要掌握好固化劑的用量，攪拌要均勻，同時(shí)在粘貼時(shí)要保證粘貼面的飽滿、密實(shí)。最后要注意在固化階段不能對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。
?。?）外包鋼加固法。要把表面處理（包括加固結(jié)合面和鋼板貼合面）作為加固施工過程中的關(guān)鍵，對(duì)于干式加固施工，為了使角鋼能緊貼構(gòu)件表面，混凝土表面必須打磨平整，確保無雜物和塵土；當(dāng)采用濕式加固施工時(shí)，應(yīng)先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿料，對(duì)鋼板進(jìn)行除銹，對(duì)混凝土表面進(jìn)行除塵，并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面，進(jìn)行粘、灌。
?。?）改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法。增設(shè)支點(diǎn)若采用濕式連接，應(yīng)將接點(diǎn)處梁、支柱與后澆混凝土的接觸面鑿毛，清除浮渣，灑水濕潤，再以微膨脹混凝土澆筑。
?。?）預(yù)應(yīng)力加固法。采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固時(shí)，在安裝前必須對(duì)拉桿事先進(jìn)行調(diào)直校整，拉桿尺寸和安裝位置必須準(zhǔn)確，張拉前應(yīng)對(duì)焊接接頭、螺桿、螺帽質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，保證拉桿傳力正確可靠，避免張拉過程中斷裂或滑動(dòng)，造成安全和質(zhì)量事故；采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固時(shí)，要注意對(duì)撐桿末端處角鋼（及其墊板）與混凝土構(gòu)件之間的嵌入深度和傳力焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后，將撐桿兩端用螺栓臨時(shí)固定，然后用環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行填灌。
就目前來看，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索，隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，更好的加固施工方法將會(huì)有更大拓展，因此，加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
