06.05 混凝土構件的加固方法

鋼筋混凝土出現質量問題以後,除了倒塌斷裂事故必須重新制作構件外,在許多情況下可以用加固的辦法來處理。現首先將常用的結構補強加固辦法作一介紹。

1、加大斷面社強法

混凝土構件因孔洞、蜂窩或強度達不到設計等級需要加固時,可用擴大斷面、增加配筋的方法。擴大斷面可用單面(上面或下面),雙面、三面甚至四面包套的方法。所需增加的斷面一般應通過計算確定,在保證新舊混凝土有良好粘結的情況下可按統一構件(或疊合構件)計算。增加部分斷面的厚度較小,故常用豆石混凝土或噴射混凝土等,當厚度小於20mm時還可用砂漿。增加的鋼筋應與原構件鋼筋能組成骨架,應與原鋼筋的某些點焊接連好。這種加固方法的優點是技術要求不太高,易於掌握;缺點是施工繁雜,工序多,現場施工時間長。這種加固方法的技術關鍵是:新舊混凝土必須粘結可靠,新澆築混凝土必須密實。

2、外貼鋼板補強

外貼鋼板加固方法是指在混凝土構件表面貼上鋼板,與混凝土構件共同作用,一起承受外界作用,從而提高構件的抗力。至於外貼的方法,主要有焊接錨接和粘接。焊接和錯接是很早就採用的,粘接則是隨著高強粘結劑的出現而逐步得到推廣。

3、粘結鋼板法

採用高強粘結劑了將鋼板粘於鋼筋混凝土構件需要補強部分的表面,以達到增加構件承載力的目的。如對跨中抗彎能力不夠的梁,可將鋼板粘於梁跨中間的下邊緣:對於支座處抵抗負彎矩不足的梁,則可在梁的支座截面處上邊緣貼鋼板,或者在上邊打出一定長度的槽形孔,在其中粘結扁鋼;對抗剪能力不夠的梁,則可在梁的兩側粘結鋼板。

粘結鋼板的截面可由承載力計算確定。一般鋼板厚度3~5mm,粘結前應除鏽並將粘結面打毛(粗糙化),以增強粘結力,粘結鋼板施工後3d後即可正常受力，發揮作用。外漏鋼板應塗防腐蝕油漆。

粘鋼板補強的優點是:不佔有室內使用空間,可以在短時間內達到強度。但工藝要求較高,並且現在膠粘劑耐高溫性能差,當溫度達到80~90℃時,膠粘劑強度下降。此外、粘結劑的老化問題也需要進一步研究。

4、錨結鋼板法

由於衝擊鑽及膨脹螺栓的應用,可以將鋼板甚至其他鋼件(如槽鋼、角鋼等)錨結於混凝土構件上,以達到加固補強的目的。

與粘結鋼板法相比較,錨結鋼板的優點是可以充分發揮鋼材的延性性能,錨結速度快,錨結構件可立即承受外力作用。錨結鋼板可以厚一點,甚至用型鋼,這樣可大幅度提高構件承載力。當混凝土孔洞多,破損面大而不能採用粘接鋼板時,用錨結鋼板效果更好。但也有其缺點,即加固後表面不夠平整美觀,對鋼筋密集區錨栓困難,鋼材孔徑位置加工精度要求較高。並且錨栓對原構件有局部損傷,處理不當會起反作用。

若混凝土表面不夠平整,則需要用水泥砂漿或環氧砂漿找平,以使所加鋼板紫密結合。

5、焊接鋼筋或鋼板法

焊接鋼板法是將鋼板或鋼筋、型鋼焊接於原構件的主筋上,它適用於整體構件加固。焊接鋼板的主要工序是:

(1)、將混凝土保護層鑿開,使主筋外露;

(2)、用直徑大於20mm的短筋把新增加的鋼筋、鋼板與原構件主筋焊接在一起(可用斷續焊接);

(3)、用混凝土或砂漿將鋼筋封閉。

因焊接時鋼筋受熱,形成焊接應力。施工中應注意加臨時支撐,並設計好施焊順序。目前這種方法常與擴大斷面法結合作用。

6、碳纖維布加固法

碳纖維布加固修復混凝土結構是將高強碳纖維布用粘結材料粘於混凝土結構表面,即可達到加固目的。這種方法效益高,施工方便,斷面增加很小,因而應用面日益擴大。但造價較高,是其弱點

7、預應力加固法

預應力加周是採用預加應力的鋼拉桿或撐杆對結構進行加固。鋼拉桿的形式主要有水平拉桿、下撐式拉桿和組合式拉桿三種。這種方法幾乎可不縮小使用空間,不僅可提高構件的承載力,而且可減小梁、板的撓度,縮小原梁的裂縫寬度甚至使之閉合。預應力能消除或減小後加杆件的應力滯後現象,使後加杆件的材料強度得到充分利用。這種方法廣泛應用於加固受彎構件,也可用於加固柱子。但這種方法不宜用於處在高溫環境下的混凝土結構。

8、其他加固方法

加固方法種類很多,除上述介紹的常用加固方法外,還有一些加固方法可根據不同現場情況選用,如：

（1）、增設支點法，以減小梁的跨度

（2）、另加平行受力構件，如外包鋼桁架,鋼套柱等

（3）、增加受力構件,如增加剪力牆、吊杆等;

（4）、增加圈樑、拉桿,增加支撐加強房屋的整體剛度等