混凝土工程加固及其施工方案的浅谈
2015-05-27
混凝土构筑物在使用的过程中往往因为增加荷载而出现功能性改变或者因为配筋不足、自然灾害、混凝土强度不够等原因而出现质量问题时，都需要进行加固。现实工作中，加固施工和加固方案的选择非常关键，对于需要加固的构筑物，应根据构筑物的不同情况制定不同的实施方案。方案的选择要遵循安全、经济、方便等原则，这样才能确保加固工程收到良好的社会效益和经济效益。
优秀的加固方案一般表现在施工操作方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等方面的特点。
1、确定良好的施工性
确定加固工程方案，要把施工操作方便作为首选条件，没有良好的施工性就不能做好加固工程的施工。有的加固方案虽然能解决一些问题，但是由于按此方案施工增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的缺点，结果将必然影响到加固工程的质量和社会效益。例如，宿松县破凉镇供销社办公楼因水泥质量不达标，砼中超标的有害物质破坏了钢筋钝化膜，导致该楼大梁产生裂缝，需要进行加固。原施工设计方案是采取加大截面加固法，即通过增大构件的截面和配筋，来提高构件的强度、稳定性和抗裂性，以达到修补裂缝的目的。深入分析一下，不难发现此种加固方案加大了房屋大梁截面，影响房屋外观和空间尺寸。
因为这些原因，经业主单位和原设计单位共同商讨，决定改变加固方案，采用先进的外包钢加固施工方法，应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术，对此十字型大梁进行加固。由于此加固技术先进，加固性能好，具备占用空间小、施工周期短、材料消耗少、工艺简便、安全等优点，所以，此加固工程完工后取得了良好的社会综合效益。
2、各种类型加固工程及其方案的分析
实际工作中，加固工程常用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等。随着科学技术的不断进步，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法，如化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法等应运而生，并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的特点，应根据需要加固的构件情况，综合确定加固方案。
（1）以框架梁的加固为例，本人认为，先进的加固方案当属碳纤维加固法，此种加固优点表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200�左右。缺点是材料费用较高。
（2）以框架柱的加固为例，较为常见的加固方法有外包钢湿式加固法，即在混凝土柱四周包以型钢进行加固，这样既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承载力。具体做法是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料，将角钢粘贴在混凝土柱上，以增强框架梁柱的承载力。
3、加强加固工程方案的新技术、新材料、新工艺的选择
优秀的加固工程方案要在其施工方法上体现出可行性、科学性、先进性。本人认为，化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的方法。大家知道，一些加固工程采用的加固方法需要大量的人力、物力和财力，已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求，而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如，宿松县工业园区鑫鑫粮食生产车间技改工程中的加固部分，就是采取化学补强的方法，采用QR型建筑工程结构胶粘剂，对其底层框架梁进行粘钢加固，满足了该车间在楼层增高、设备增加，荷载加大等情况下的正常使用要求，充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。
4、几种典型加固方法的施工要求
工程加固的目的就是要通过加固施工，以达到修复、补强、提高承载力，增强使用功能、满足使用的要求。因此，选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。依照本人在平时施工总结的经验，不同的加固方法在施工时应注意做到以下几点：
（1）混凝土构件外部粘钢加固法。此法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3�厚表层平整，清除粉尘；对于混凝土表面较好的，则可直接对粘合面进行打磨，去掉1～2�厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮擦试表面即可；钢板表面处理应根据其绣蚀情况，可用砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦试干净。其次要注意的是对胶粘剂的选择，目前国内市场建筑胶粘剂比较混杂，对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意配胶、粘贴过程中的细节，胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制，尤其是要掌握好固化剂的用量，搅拌要均匀，同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。
（2）外包钢加固法。要把表面处理（包括加固结合面和钢板贴合面）作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，确保无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，对混凝土表面进行除尘，并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。
（3）改变结构传力途径加固法。增设支点若采用湿式连接，应将接点处梁、支柱与后浇混凝土的接触面凿毛，清除浮渣，洒水湿润，再以微膨胀混凝土浇筑。
（4）预应力加固法。采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠，避免张拉过程中断裂或滑动，造成安全和质量事故；采用预应力撑杆加固时，要注意对撑杆末端处角钢（及其垫板）与混凝土构件之间的嵌入深度和传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺栓临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌。
就目前来看，混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索，随着建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固施工方法将会有更大拓展，因此，加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
