基本介紹
- 中文名：加固
- 外文名：reinforce [,ri:in'fƆ:s]
- 所屬行業：特種工程、維修
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規範標準
《建築結構加固工程施工質量驗收規範》
《混凝土結構加固設計規範》
《工程結構加固材料安全性鑑定技術規範》
《砌體結構補強加固技術規範》
《建築抗震設計規範》
《建築抗震鑑定標準》
《建築抗震加固技術規程》
《雙曲拱橋加固改造技術規程》
粘鋼加固
基本概念
混凝土粘鋼加固技術，是採用優質JGN建築結構膠，把鋼板與混凝土牢固地粘在一起，形成複合的整體結構， 有效地傳遞應力形成整體聯合協調工作，從而恢復或提高結構的承載能力與結構的強度和鋼度。
特點
1、對構件進行有針對性地補強
2、與砼構件具備較廣泛的類似力學性能指標
3、抗老化、抗疲勞性能好
⒋建築結構膠要通過抗衝擊剝離韌性檢測
碳纖維
基本概念
碳纖維布加固修復混凝土結構技術是採用配套膠粘劑將碳纖維布貼上於混凝土表面，起到結構補強和抗震加固的作用。廣泛適用於建築物梁、板、柱、牆的加固，並可用於橋樑、隧道等其它土木工程的加固補強。貼上纖維織物（布）複合材加固法 即用改性環氧樹脂貼上各種符合國標GB50367-2013規定的碳纖維單向織物布複合材，S玻璃布，（玄武岩布），E玻璃纖維單向織物布及GB/T221491-2008規定的芳綸布，芳玻韌布複合材料。
優點
具有貼上鋼板相似的優點外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用於各種受力性質的混凝土結構構件和一般構築物。
壓力注漿
壓力注漿主要解決基礎不均勻沉降的問題。
裂縫修補
混凝土結構裂縫修補加固
植筋技術
“植筋"技術又稱鋼筋生根技術，在原有混凝土結構上鑽孔，注結構膠，把新的鋼筋旋轉插入孔洞中。此技術廣泛用於設計變更，增加梁、柱、懸挑梁、板等加固和變更工程。
1、各種設備基礎的錨固。
2、加大基礎承台。
3、各種建築結構的鋼筋埋植與錨栓錨固。
4、懸挑梁、板等結構功能改變。
5、鐵路、鐵軌的錨固。
6、幕強安裝錨固及化工設備、管道、廣告牌等的安裝錨固。
7、水利設施，碼頭，公路，護坡，橋樑等工程的各種錨固。
煙囪加固
電廠煙囪加固 磚煙囪加固 水泥煙囪加固 混凝土煙囪加固
原始狀態
韓城發電廠 130. 0Π6. 0 m 煙囪建於 1975 年，承擔2 ×6.5MW 和2 ×12.5MW 共4 台鍋爐排煙任務。由於受廠區周圍山體蠕滑，煙囪傾斜破壞嚴重。1984年對該煙囪進行加固處理，主要是在煙囪內地3面下填築了782 m 的土方，目的在於加強煙囪抗傾覆的穩定性。1995 年以來，山體蠕滑加劇，由於煙囪處於蠕滑變形的隆起帶的坡面上，煙囪產生嚴重傾
斜。1996 年9 月經測量傾斜方向為 76°59′，傾斜角度12′57″，煙囪頂部移位455.7 mm，該移位值已接近設計允許的最大傾斜值。由於原設計、施工、運行等因素的影響，煙囪還存在如下問題：
⑴ 鋼筋混凝土外筒壁縱向裂縫較為嚴重，裂縫從35 m處開始出現，80～120 m處最嚴重，其縫寬一般為0.5～1.5 mm，長度多數為30 m左右，最大裂縫寬度為 3.5 mm、長度為 60 m，並且裂縫多數已貫通整個筒壁，裂縫有不斷發展的趨勢。
⑵ 外筒壁內鋼筋普遍腐蝕，在裂縫處尤為嚴重。筒壁混凝土碳化速度高於一般結構，實測碳化深度：平均為33 mm。
⑶ 55 m處煙氣對內襯碎磚混凝土的腐蝕較為明顯。1992 年調查時，內襯平均腐蝕深度 25 mm,1997 年調查時平均腐蝕深度 26. 2 mm，年平均腐蝕速度為1.31 mmΠ年。
⑷ 外筒壁混凝土原設計為 30 MPa,1992 年調查時平均抗壓強度為30.20 MPa,1997年調查時平均抗壓強度為28.98 MPa，降低速率為0.24 MPaΠ年。
治理方案
針對山體滑坡造成煙囪傾斜，為確保煙囪的安全運行，以治理滑坡為主，兼顧煙囪外筒壁混凝土腐蝕、裂縫、鋼筋鏽蝕、混凝土強度降低對煙囪結構帶來的危害等，經專家組審定採取如下治理方案：
⑴ 在煙囪周圍均布開挖 8 個 800 mm ×800mm，深 9. 3 m 基坑，放置支柱鋼筋籠，澆注混凝土。加強煙囪對山體滑坡抗傾覆的穩定性。
⑵ 緊貼外筒壁沿煙囪全高加一個厚度為150 mm的鋼筋混凝土套，消除腐蝕、裂縫、鋼筋鏽蝕對筒身帶來的危害。
⑶ 為消除煙囪內的煙氣正壓，降低煙氣對內襯結構的腐蝕速度，拆除煙囪頂部5 m高外筒（不拆除內襯）安裝一個5 m高不鏽鋼擴散頭，外包薄壁混凝土。
⑷ 安裝新煙囪爬梯、信號平台、避雷針。
煙囪抗滑
煙囪抗滑、加固施工流程鋼筋混凝土支柱、圈樑施工新鋼筋混凝土筒施工吊裝不鏽鋼擴散頭拆除頂部混凝土花?124.5～132.5 m標高鋼筋混凝土筒壁施工安避雷器、爬梯及信號平台。
設施工藝
⒋1 煙囪基礎加固
支柱、圈樑施工採用人工挖井方法，沿煙囪周圍均布開挖 8基坑，搭設雙排腳手架，安裝倒鏈準確吊放支柱鋼籠。混凝土採取分段澆注、分段振搗，確保混凝土搗過程中不發生離析，從而保證支柱混凝土工程量。支柱完工後，開挖600 mm×600 mm圈樑的環基槽，用於鋼筋連線及澆築混凝土。
⒋2 煙囪鋼筋混凝土套施工
煙囪外筒壁加鋼筋混凝土套施工，首先要根施工平台承受荷載及安全規範要求，解決施工平設施 ，設計、製造1 套組裝式施工平台。其特點是據煙囪半徑變化進行平台組合。沿煙囪周長方向置。其吊點根據混凝土套筒施工高度分別承力50 m、90 m、125 m標高雙道抱箍上，施工平台安全險繩繫於信號平台上。施工平台的升、降利用手葫蘆操作。施工人員上、下使用施工吊船，信號平上對稱安裝2 部搖頭拔桿作為工器具、材料等垂運輸通道。根據設計要求對原煙囪外表面進行2毛，清洗舊煙囪表面面積 3 491 m，並對裂縫進行理。埋置1 150個膨脹螺栓作為新、舊混凝土結合的“剪力鍵”。為保證新套筒外觀質量，施工中收模板採用 P1015 鋼模與一塊300 mm×1 500 mm的扎鋼板焊接在一起 ，解決了模板收分漏漿問題。於新煙囪外套是在舊煙囪運行情況下施工 ，為解舊煙囪圓度超標，新煙囪套筒壁厚在一定範圍內行了調整。為保證其圓度採取了如下措施：在圈的上表面用水泥砂漿找平，以保證鋼模板在同一高；模板圍檁採用分段製作，螺栓連線；通過控制檁弧度及支撐長、短不同口撐方法達到控制新套煙囪圓度，使新煙囪鋼筋混凝土外套質量達到了良。
⒋3 不鏽鋼擴散頭吊裝
根據設計要求，煙囪頂部安裝 5 m 高喇叭口擴散頭。該擴散頭用8 mm厚不鏽鋼製作，外部用超細玻璃棉保溫，並用2 mm厚不鏽鋼覆蓋。擴散頭由 6片組成，每片重約 2 t。為確保擴散頭吊裝安全順利，經過反覆論證採取如下吊裝方案：在煙囪筒壁124 m處對稱安裝 4 榀懸挑單孔井架，井架高度為15 m，懸挑井架托架承力於煙囪 124 m處，4 榀單孔井架之間用十字桁架及連繫梁連成一個整體。為確保該體系在吊裝過程中整體的穩定性，懸空托架承力於煙囪筒壁處，經現場取樣試驗其混凝土強度，經設計、計算確定錨固螺栓直徑及托架結構尺寸。由於6 片擴散頭在高空組合拼裝，為確保組裝過程萬無一失，提前在地面進行模擬拼裝，並對每片擴散頭法蘭接口進行拼裝、編號。根據擴散頭上部口徑用工字鋼特製一個環形軌道 ，安裝滑車進行就位拼裝。為減少吊裝過程中擴散頭對新外套磨損，在每片擴散頭上安裝3 部簡易滾輪，使滑動摩擦變為滾動摩擦，既便於吊裝又保護新外套外觀質量。由於前期準備工作細緻、周密，1999 年 10 月 6 日韓電計畫全廠停機12 天完成擴散頭吊裝工作，僅用了 4 天零 23 h 就按設計要求提前完成任務，為電廠提前發電作出了貢獻，間接經濟效益近百萬元。
⒋4 拆除花飾、安裝爬梯及信號平台原設計要求採用控制爆破方法拆除舊煙囪頂部5 m處花飾部分，而不能破壞內襯碎磚混凝土，保證拆除過程中起隔煙作用。經對頂部取樣發現，混凝土筒壁與內襯粘連現象普遍。經與設計院聯繫，採用風動工具對花飾部分進行拆除，既滿足了設計要求，也保證了施工環境要求，安裝爬梯及信號平台均達到了煙囪施工規範要求。
結束語
韓電煙囪加固改造工程工期緊，施工難度大，在國內沒有先例的前提下，經過設計人員及施工人員獻計獻策，克服了施工難題，安全、按時、按質量要求完成了此項工程。為此得到了韓電“煙囪維修、堪稱第一”的高度讚揚。西電煙囪維修公司已能夠獨立完成火電廠煙囪現狀的調研、加固、維修等一系列工作。
外包型鋼
基本概念
包鋼加固亦稱粘結外包型鋼加固法，鋼筋混凝土樑柱外包型鋼加固稱之為包鋼加固。當以乳膠水泥貼上或以環氧樹脂化學灌漿等方法貼上時，稱之為濕式包鋼加固。適用於使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
技術特點
該法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用於600C以上高溫場所；能不增大構件截面尺寸，大幅度地提高混凝土柱的承載力。
當地下水位高於設計基底0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基的加固處理應選用（重錘夯實法）。
螺栓錨
⒈施工準備施工前應認真閱讀設計施工圖，必須要將結構面清理乾淨，按設計圖紙，放線標明鋼筋錨固點的鑽孔位置，鑽孔位置標明後由現場負責人驗線。
⒉鑽孔按設計圖紙要求明確螺栓錨固位置、成孔直徑及錨固深度。
⒊清孔
⑴.鑽孔完成後，將孔周圍半徑0.5米範圍內灰塵清理乾淨，用氣泵、毛刷清孔，此過程要作到三吹兩刷，即吹孔三次、清刷兩次，清刷完畢後，用棉絲沾丙酮，清刷孔洞內壁，使孔洞內最終達到清潔乾燥；如遇較潮濕的情況，還須用加熱棒，進行乾燥處理。
⑵.若為水鑽孔：用清水將孔內泥漿沖刷乾淨，用棉絲將孔擦淨，等孔晾乾後再進行下一道工序，如工期緊，可用加熱棒進行乾燥處理。
⑶.用乾淨棉絲將清潔過的孔洞嚴密封堵，以防有灰塵和異物落入。
⑷.現場負責人檢查清孔工作，請總包及監理驗收，做好隱檢記錄。
⒋鋼筋清理
⑴.在鋼筋端部相應位置做上標記，標示好除銹清理的長度範圍；要求此長度範圍大於要求錨固深度50mm。
⑵.啟動磨光機，用鋼絲刷將除銹清理長度範圍內的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止。
⑶.將除銹清理好的鋼筋放在乾燥處整齊碼放。
⑷.用棉絲蘸丙酮，將除銹清理長度範圍內的鋼筋表面擦拭乾淨。
⑸.將所有處理完的鋼筋碼放整齊，報請現場負責人檢查。
⒌鋼筋埋植
⑴.鋼筋錨固用膠的配製。（具體配比使用方法參見相應產品說明，或聽從現場負責人要求）要求：按比例配製且攪拌均勻。
⑵.如為盲孔鋼筋埋植：將錨固用膠注入孔洞內2/3 即可；將處理好的鋼筋，除銹清理端朝向孔洞，一邊向同一方向旋轉，一邊緩慢將鋼筋插入洞內，直至到達孔洞底部為止。此時，如無錨固用膠從洞內溢出，說明注膠量不夠，須將鋼筋拔出，重新注膠，再次插入鋼筋，直至能使膠溢出洞口。
⑶.如為通孔鋼筋埋植：先將處理好的鋼筋插入孔內，孔兩端用環氧砂漿封堵，封堵時，須在一端留出注膠孔，另一端留出出氣孔；待環氧砂漿凝固後方可進行高壓注膠。將配製好的錨固用膠裝入打膠筒內，安裝打膠嘴；將錨固用膠通過注膠孔注入孔洞內，直至另一端出氣孔溢出膠為止；而後，用環氧砂漿或其它材料將注膠孔及出氣孔封堵死。
⑷.如是垂直通孔植筋，前期步驟同第3條，注膠時應從孔底部的注膠口向上注膠，以孔上部出氣口出膠為宜。
⑸.對已埋植好的鋼筋要做好保護工作，如掛明顯標誌牌等。以防錨固用膠在固化時間內，鋼筋被搖擺動或碰撞，影響埋植效果。
⑹.用棉絲蘸少許丙酮，清理工作面遺留的膠及清理工作面的垃圾。注意：在清理遺留膠的時候，要小心輕緩，不得對鋼筋進行搖擺或碰撞。
⑺.報請現場負責人檢查。
⒍成品保護在錨固用膠固化前應對埋植好的鋼筋進行必要的違擋，固定；做好標示、標牌
裂縫修補
基本介紹
該技術適用於混凝土結構穩定裂縫修補，恢復構件的整體性，從而達到使用功能的目的。
裂縫化學灌漿加固採用低黏度、高抗拉強度灌漿材料，通過壓力灌漿（0.2-0.4MPa）注入混凝土構件的裂縫、空洞中，擴散、膠凝、固化，達到粘結、鍵合、恢復構件整體性的目的，是理想的原位加固技術。適用於修補混凝土結構所出現的裂縫（溫度縫、收縮縫、受力縫、沉降縫），恢復其整體性和使用功能。
漿液特點
⒈粘度低（10-20x10-3Pa.s），可灌入0.05mm的細微裂縫。
⒉固結體強度高，抗壓強度50-80MPa，抗拉強度大於33MPa，是混凝土的10倍以上。
⒊膠凝時間易控制，從30分鐘到幾十小時均可調節。
⒋可在乾燥或潮濕環境下固化，可滿足粘結、補強、抗滲等多種要求。
對於結構承載力不足的引起的裂縫採取本技術處理外，還應該採取其他加固措施，確保結構安全可靠.
混凝土裂縫注膠施工工藝
流程：裂縫處理→貼上注膠底座 → 封縫 → 配膠 → 灌膠 → 成品保護 .
施工流程
⒈裂縫處理對於混凝土構件上的裂縫，可用鋼絲刷等工具，清除裂縫表面的灰塵、浮渣等污物，然後用壓縮空氣將裂縫內的灰塵吹出，再用棉絲沾丙酮擦拭裂縫表面。
⒉貼上注膠底座對於有裂穿通縫的厚度大於120mm的樓板、牆，需兩面分別貼上注膠底座。對於厚度小於120mm的樓板和牆，只需在一面貼上底座。將底座底部周邊均勻塗抹一層封縫膠，注意不要將底座的膠孔堵住，將底座出膠孔對準裂縫，貼上安裝，底座安裝間距200～300mm。在裂縫的注膠位置將裂縫處鑿大一點，但不宜超過注膠底座直徑。
⒊封縫用小鏟刀將封縫膠刮抹到裂縫上，厚度1mm左右，寬度20～30mm，抹膠時應防止產生小孔和氣泡，要刮平整，保證封閉嚴密可靠。
⒋配膠按灌縫膠說明書提供配比和所需用量提取A料和B料分別攪拌，以消除任何沉澱物，把A料和B料倒進混合容器，混合攪拌至顏色均勻，然後使用。一次配膠量不宜過多，以40～50分鐘用完為宜。
⒌灌膠將配製好的灌縫膠裝入注射器，豎向裂縫按從下向上順序，水平裂縫按從一端向另一端順序，灌膠時從第一個底座開始注入，待第二個注膠底座流出膠後為止，用後堵將第一個底座進膠嘴堵死，再從第二個注膠底座注入，如此順序進行。最後一個注膠底座為排氣用，可不注膠。
⒍成品保護灌膠結束後，在24小時內不得擾動注膠底座，3～5天后可拆除底座。
基礎加固
對房屋結構和工程結構由於各種原因(如基礎沉降、地基基礎施工)引起的局部或整體偏斜，採用應力解除法、截樁法、頂升法等技術，利用信息反饋法施工實施糾偏。
托換加固
結構托換技術是指對原有影響建築使用功能的承重結構採用改變受力體系的方法進行的功能改造，目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換採用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。
地基基礎托換技術是指因城市修建的捷運或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過，為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基，先在其承台附近採用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上，由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過後不產生開裂、傾斜等破壞，採取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術，樁基托換可套用微型嵌岩鋼管灌注樁、砼界面連線技術等多項專利技術。
加大截面
增大截面加固技術，也稱為外包混凝土加固技術，它是增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性，也可用來修補裂縫等，這種加固技術適用範圍較廣，可加固板、梁、柱、基礎和屋架等。根據構件的受力特點和加固目的的要求、構件幾何尺寸、施工方便等可設計為單側、雙側或三側的加固，四側包套的加固。
根據不同的加固目的和要求，此技術又可分為加大斷面為主的加固，和加配筋為主的加固，或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固，為了保證補加混凝土正常工作，亦需適當配置構造鋼筋。加配筋為主的加固，為了保證配筋的正常工作，需按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當增大截面尺寸。加固中應將鋼筋加以焊接，作好新舊混凝土的結合。
增大截面加固技術缺點是現場濕作業工作量大，養護期較長，對生產和生活有一定的影響，此技術增大截面尺寸，有時影響房屋的外觀和淨空。
如果需要縮短工期的話，膠結材料可以換成灌漿料，養護期可縮短為3-7天，在工期緊、增加截面尺寸較小時非常實用。缺點是價格較高。且灌漿料種類很多，各種型號都有，視情況採用。
相關規範
GB 50367-2006 混凝土結構加固設計規範
JTG/T J22-2008 公路橋樑加固設計規範
GB 50550-2010 建築結構加固工程施工質量驗收規範
GB 50728-2011工程結構加固材料安全性鑑定技術規範
GB 50009-2012 建築結構荷載規範
GB 50003-2011 砌體結構設計規範
GB 50011-2010 建築抗震設計規範
JGJ123-2000既有建築地基基礎加固技術規範
