結構加固:定義,原因,方法,增補鋼筋,鋼筋螺栓錨固法,粘鋼,外包型鋼加固,貼上碳纖

既有混凝土結構受自然環境、使用環境等各種因素的影響，呈現出不同程度的承載力不足、變性過大等缺陷，國內外研究者針對工程結構受損情況提出了不同的維修加固方法。文章基於承載力加固、使用功能加固及耐久性加固等不同的加固性質，概述了各種新型加固方法的特點及工程套用實例，提出了不同加固性質較為理想的加固方法。

基本介紹

中文名：結構加固
依據：青冶工程
學科：建築學
分支：土木工程

定義,原因,方法,增補鋼筋,鋼筋螺栓錨固法,粘鋼,外包型鋼加固,貼上碳纖維,結構托換,加大截面,區別,問題,提醒,相關規範,

定義

根據青冶工程(QYETC)技術人員的經驗，結構加固是指對原有受力結構進行加固補強，從而滿足新的使用要求及安全性，並節約成本，減少投資。

原因

20世紀50、60年代建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有三十四十年的歷史，由於使用維修不當或者建造質量原因，許多房屋存在這樣或那樣的問題，有些相當嚴重，危及結構安全。而由於土建投資大，所以儘管房屋存在一些問題，往往不會因此拆除重建，而是採用結構加固的辦法，只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復其承載力，確保全全使用。

另外，1.由於新的使用要求，房屋要改變用途或進行夾層等也需要對原結構進行加固。

2. 設計達到使用年限，或在現有的規範下原結構不能滿足要求，經結構鑑定，需要加固。經過08年的四川地震，出了新的抗震規範，而原有建築物不能滿足現有的規範要求，那就需要進行抗震加固。

方法

國家規範《建築結構加固工程施工質量驗收規範》《工程結構加固材料安全性鑑定技術規範》《混凝土結構加固設計規範》上海同華特種土木工程有限公司為主編單位之一。

加大截面、增補鋼筋、預應力、改變傳力途徑、改變受力體系、粘鋼、包鋼、貼上碳纖維等。

對有裂縫的混凝土構件應先進行裂縫修補和化學灌漿，是否另外做加固補強，應根據實際情況，應根據實際承載力而定！

增補鋼筋

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。

鋼筋螺栓錨固法

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

粘鋼

用粘結劑貼上鋼板補強、加固的鋼筋混凝土結構構件，能大大提高其原設計承載力和抗破壞能力。這是因為貼上鋼板後，提高了原結構構件的配筋量，相應就提高了結構構件的抗拉、抗彎、抗剪等方面的力學性能，而這些性能是靠結構膠粘劑的良好粘結性能，把鋼板與混凝土牢固地粘結在一起，形成整體，有效地傳遞應力，共同工作來保證的。

外包型鋼加固

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）。

貼上碳纖維

將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為複合增強材料（單向連續纖維）；用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直於裂縫方向貼上在要補強的結構上，形成一個新的複合體，使增強貼上材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。

施工工藝：表面處理→塗刷底膠→修補找平→膠料配製→貼上碳纖維→表面防護→檢驗

結構托換

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。

區別

加固設計與新設計的區別在於其受到原構件的制約。加固設計除了要考慮安全和經濟因素外，還應考慮實際受力情況，周圍環境，施工的可行性。同一種方法對某種結構形式特別適用，而對於其他結構不一定適用。

問題

現今加固市場，某些設計人員由於業務素質和專業水平有限，胡亂套用（濫用）別的加固方案，造成很多問題。

例如可是某些公司和技術人員由於業務素質缺乏，專業水平有限，套用別的加固圖紙，濫做設計。不管工程是否適合，到處貼上鋼板和碳纖維。（因為粘鋼粘碳纖維加固圖紙大同小異）。

其實加固方法應根據實際情況來選用。

提醒

根據碳纖維和粘鋼的受力特徵，用其來加固梁、板等受彎構件或者其他受拉構件特別有效，但是如果用其加固軸壓構件或小偏壓構件就不太合適。

結構加固