建筑物结构的加固与改造

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摘要：介绍了混凝土建筑物加固改造中目前常用的施工技术，为新、旧建筑物的加固改造提供了可供选择的几种施工方法。
关键词：建筑物加固改造；植筋；碳纤维；喷射混凝土；裂缝
        0  前言
        近年来，随着国民经济的迅速增长，建筑领域里，不断出现越来越多的混凝土建筑物由于设计变更、施工质量、使用功能改变或经受灾害破坏等原因，而必须对原建筑物进行加固改造。现对目前常用的几种施工方法进行简单的介绍，供业主及设计人员在工程项目改造时选择。
        1  植筋
        植筋，即钢筋的后生根技术。作为钢筋锚固用的化学材料，现在市场上通用的均为结构胶，以取代纯环氧树脂或水泥砂浆。结构胶作用机理较为复杂，在此可简化理解是由钢筋与胶、胶与混凝土之间的粘结力共同作用产生的锚固力，来完成整体（钢筋与混凝土）受力的目的。锚固力包含：胶与钢筋表面的粘结力、胶与混凝土界面的粘结力、胶体自身胶结力、各介质之间的摩阻力等。
        通过对锚固钢筋抗拉力值的检测，其主要破坏形式有以下三种：（1）钢筋破坏：在锚固深度大于或等于建议锚固深度时，锚固胶及锚固质量为合格；（2）胶体破坏：表现形式为钢筋与胶体脱离、胶体与基材脱离，多发生于锚固深度小于建议锚固深度，且后者多发生于前者；（3）基材破坏：在不同锚固深度下均可发生，与基材强度有直接关系。从破坏形式可判定材料整体性能及施工质量是否合格。
2  粘碳纤维复合材料、粘钢加固
        当结构的抗弯、抗剪承载力不够或建筑抗震达不到要求时，引起原因有：设计失误、施工错误、混凝土强度过低等，都可以采用在混凝土结构外面粘贴碳纤维布（板）或钢筋的方法进行补强。粘钢板的施工工法已被业内广为熟悉，在《混凝土结构技术加固规范》中已有明确阐述。
        碳纤维片材、板材在我国研究和应用是近几年开始发展起来的，但发展非常迅速，工程应用范围不断扩大。这种高科技的符合材料也越来越被更多的业内人士认同。目前国内碳纤维加固使用的碳纤维布大部分是国外进口产品，其性价比较好。上述两种材料使用的胶粘剂一般是国产产品，性能与国外同类产品基本相同但价格便宜的多。碳纤维片材对混凝土的加固原理与粘钢板相同。但其独有的特殊性能是钢板无法取代的，诸如：质量轻、施工便捷、不增加构件截面积、强度高、耐腐防锈等。
        3  喷射混凝土扩大混凝土截面
        建筑物加固也经常使用加大原有结构截面积的方法来提高结构的承载力。其优点是结构的钢性提高较多且施工成本较低，缺点是增大了原结构的体积和重量，施工比较烦琐。增大截面的混凝土层通常较薄，采用一般的混凝土施工方法很难做到混凝土自身密实，也很难达到和原由混凝土面结合牢固，因此经常使用喷射混凝土的方法。二十世纪七十年代，我国首先在煤炭系统应用喷射混凝土方法用于地下工程中。随着技术日臻成熟，该方法在地面建筑物加固、建筑基坑和岩石边坡护坡等工程中得到广泛应用，满足了工程的需要。喷射混凝土具有以下特点：建筑物加固时，常采用在结构（梁、柱、板、墙）表面增加一层钢筋混凝土扩大原有结构的截面积来提高承载力。由于喷射混凝土粘结性强，有较高的强度，故与原有结构面粘结牢固，达到共同承载的目的。在某些情况下，模板的组装是困难的，且要大量时间做准备。而采用混凝土喷射工艺，虽然每立方米喷射混凝土成本较高，但从节省的准备费用和时间上讲，该法还是比传统的立模浇灌混凝土经济适用。从喷射方式划分施工可以分为两种：