地基基礎(chǔ)加固改造施工

加固與改造

11.1地基基礎(chǔ)加固既有建筑因勘察、設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)，因功能改變?cè)黾雍奢d、糾傾、移位、改造、古建筑保護(hù)，以及遭受臨近新建建筑、深基坑開挖、新建地下工程或自然災(zāi)害的影響等，需對(duì)其地基和基礎(chǔ)進(jìn)行加固。托換法是對(duì)既有建筑物的地基和基礎(chǔ)進(jìn)行處理和加固，或在既有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程，以及鄰近新建工程而影響既有建筑物的安全等問題的處理方法的總稱。托換法分類托換法可根據(jù)托換的性質(zhì)、目的、方法等進(jìn)行分類。1、按托換的性質(zhì)可分為：既有建筑物地基設(shè)計(jì)不符合要求；既有建筑物增層、擴(kuò)建或改建；鄰近修建地下工程、新建工程或深基坑開挖等。2、按托換目的可分為：補(bǔ)救性托換、預(yù)防性托換和維持性托換三種。(1)補(bǔ)救性托換是指：既有建筑物基礎(chǔ)下地基土不能滿足承載力和變形要求，或因擬對(duì)既有建筑物進(jìn)行增層改造、擴(kuò)建或改建等而使基礎(chǔ)下地基土不能滿足承載力和變形要求時(shí)，需擴(kuò)大既有建筑物基礎(chǔ)底面積或加深基礎(chǔ)至比較好的持力層上，或需對(duì)地基進(jìn)行處理的托換工程。(2)預(yù)防性托換是指：雖然既有建筑物的地基土能滿足地基承載力和變形要求，但由于在其鄰近要修建較深的新建筑物基礎(chǔ)，包括深基坑開挖和隧道穿越，可能危及既有建筑物的安全使用，用托換技術(shù)對(duì)既有建筑物的地基基礎(chǔ)所采取的預(yù)防性措施。(3)維持性托換是指：在新建的建筑物基礎(chǔ)上預(yù)先設(shè)置可裝設(shè)頂升的措施(如預(yù)留安放千斤頂位置)，以適應(yīng)事后產(chǎn)生不容許出現(xiàn)的地基差異沉降值時(shí)，設(shè)置千斤頂調(diào)整差異沉降。第11章加固與改造

3、按托換方法可分為：樁式托換法、灌漿托換法和基礎(chǔ)加固法三種。(1)樁式托換法所有采用樁的形式進(jìn)行托換的方法都稱為樁式托換法，包括坑式靜壓樁托換、錨桿靜壓樁托換、灌注樁托換和樹根樁托換等。樁式托換適用于軟弱粘性土、松散砂土、飽和黃土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。(2)灌漿托換法灌漿托換法采用氣壓或液壓將各種有機(jī)或無機(jī)化學(xué)漿液注入土中，使地基固化，起到提高地基土承載力、消除濕陷性或防滲堵漏等作用。根據(jù)灌漿材料的不同，可分為水泥灌漿法、硅化法和堿液法等。灌漿托換法適用于既有建筑物的地基處理。灌漿托換屬于原位處理，施工較為方便，漿料硬化快，加固體強(qiáng)度高，一般可實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)加固。但是，因材料價(jià)格一般較高，一般僅用于淺層加固處理，加固深度通常為3～5m。且宜與其他托換方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后，再?zèng)Q定是否采用。(3)基礎(chǔ)加固法采用水泥漿或環(huán)氧樹脂等漿液向基礎(chǔ)中灌漿，或加大基底面積、增大基礎(chǔ)深度使基礎(chǔ)支承在較好的土層上的加固方法，統(tǒng)稱基礎(chǔ)加固法?？煞譃楣酀{法、加大基礎(chǔ)托換法和坑式托換法等。適用于建筑物基礎(chǔ)支承能力不足的既有建筑物的基礎(chǔ)加固。4、按托換時(shí)間可分為：臨時(shí)性托換和永久性托換。托換技術(shù)準(zhǔn)備1、資料收集和調(diào)查研究。在制定托換設(shè)計(jì)和施工方案前，一般應(yīng)進(jìn)行周密的調(diào)查研究。主要是調(diào)查損壞的內(nèi)容、范圍和性質(zhì)，同時(shí)還要調(diào)查損壞原因，為確定托換方案提供必要的技術(shù)條件和資料依據(jù)。2、進(jìn)行工程病因分析。為了對(duì)被托換工程制定出具體、經(jīng)濟(jì)、合理、切合實(shí)際的托換技術(shù)方案，應(yīng)對(duì)被托換工程的病因進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析。被托換工程的病因一般可從以下幾方面進(jìn)行分析：第11章加固與改造

(1)地質(zhì)勘察工作方面：基礎(chǔ)是否達(dá)到設(shè)計(jì)持力層，地基承載力是否滿足要求，地基應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)有否未查明的軟弱土層、古河道、古基和古井存在，以及地下水位的改變對(duì)建筑物的影響等；(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面：同一建筑物內(nèi)是否采用了多種不同基礎(chǔ)形式；設(shè)計(jì)采用樁基是否進(jìn)入到設(shè)計(jì)要求的持力層或下部還存在有軟弱的下臥層，或由于穿越新近堆筑的填土層而引起較大負(fù)摩擦力，而設(shè)計(jì)未及考慮；設(shè)計(jì)計(jì)算是否遺漏荷載或忽略了大面積的地面堆載對(duì)鄰近樁基的影響等；(3)施工質(zhì)量方面：地基土是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的土層；地基土是否被擾動(dòng)、被水浸泡而破壞了原土天然結(jié)構(gòu)；沉樁是否未達(dá)到要求的貫人度或持力層，樁身質(zhì)量是否存在缺陷；(4)使用維護(hù)管理方面：建筑物內(nèi)或周圍給排水管道有否破損漏水，或存在工業(yè)廢水使基礎(chǔ)地基受到侵蝕、濕陷；建筑物鄰近是否建造較深建筑物而未作支護(hù)，或在鄰近打樁、或其他各種振動(dòng)的影響；對(duì)既有建筑物進(jìn)行加層或增加設(shè)施、設(shè)備等原因，導(dǎo)致建筑物的較大變形甚至破壞等。3、驗(yàn)算地基和結(jié)構(gòu)的安全度。對(duì)于補(bǔ)救性托換工程，還應(yīng)對(duì)地基和結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的驗(yàn)算，驗(yàn)算項(xiàng)目包括：持力層地基土承載力，軟弱下臥層承載力，地基變形(包括沉降量、沉降差、傾斜和局部?jī)A斜等)；樁基中各樁的荷載、承載力和沉降，樁缺陷數(shù)量及部位；實(shí)際基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)截面承載力、配筋量、剛度、耐久性及由于受侵蝕性水和腐蝕性介質(zhì)影響而受損壞程度；根據(jù)沉降觀測(cè)資料和載荷試驗(yàn)曲線，判斷淺基礎(chǔ)地基可能出現(xiàn)的破壞形態(tài)等。經(jīng)過上述驗(yàn)算、校核、判斷后，即可明確托換部位及所應(yīng)加強(qiáng)的方面，采取可靠的補(bǔ)救措施。第11章加固與改造

4、制定托換設(shè)計(jì)和施工方案。制定托換設(shè)計(jì)和施工方案是一個(gè)綜合比較的過程，需經(jīng)過驗(yàn)算、設(shè)計(jì)、校核、比較等程序。托換設(shè)計(jì)除基礎(chǔ)本身的設(shè)計(jì)內(nèi)容外，還應(yīng)作好支撐系統(tǒng)和施工設(shè)計(jì)，支撐方法分臨時(shí)性支撐和永久性支撐，應(yīng)密切配合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物本身特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。施工方案制定應(yīng)包括施工程序、機(jī)具設(shè)備選擇、施工方法、施工組織計(jì)劃以及安全技術(shù)措施等，盡可能做到詳盡、完善。選定方案時(shí)應(yīng)考慮托換目的、效果、地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的類型、剛度和強(qiáng)度貯備、支撐系統(tǒng)、施工方法和設(shè)備條件等因素，本著適應(yīng)原結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)特點(diǎn)、滿足地基土承載力和變形要求、支撐系統(tǒng)簡(jiǎn)單、施工技術(shù)可靠、工程費(fèi)用低等原則，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析比較后確定。5、搞好技術(shù)監(jiān)測(cè)工作。托換時(shí)應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)和竣工后的沉降觀測(cè)，并作好工程實(shí)錄。內(nèi)容包括：建筑物沉降、傾斜、位移和裂縫觀測(cè)，地面沉降和裂縫觀測(cè)，托換結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)，以及地下水位變化等。通過監(jiān)測(cè)得到的資料，可用來指導(dǎo)施工和及時(shí)調(diào)整托換方法，確保被托換建筑物的質(zhì)量和安全。11.1.3托換實(shí)施步驟、特點(diǎn)及適用范圍1、托換的實(shí)施步驟如下：(1)對(duì)需要加固的既有建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固；(2)采取適當(dāng)而穩(wěn)妥的辦法，將既有建筑物基礎(chǔ)的全部或部分支托住；(3)根據(jù)需要，對(duì)既有建筑物地基或基礎(chǔ)進(jìn)行加固；(4)當(dāng)需要在既有建筑物下修建地下構(gòu)筑物時(shí)，在基礎(chǔ)已支托的狀態(tài)下，于原基礎(chǔ)下開挖土方，并進(jìn)行該部分施工；(5)將荷載傳到新建的地下工程上；(6)必要時(shí)，拆除托換結(jié)構(gòu)。第11章加固與改造

第11章加固與改造2、托換法加固地基基礎(chǔ)有如下特點(diǎn)：(1)在既有建筑的基礎(chǔ)下進(jìn)行，施工空間較??；(2)托換范圍往往由小到大，逐步擴(kuò)大。在任何情況下都是一部分被托換后，才能開始另一部分的托換工作；(3)技術(shù)難度較大，費(fèi)用較高、工期較長(zhǎng)；(4)責(zé)任較大；必須精心設(shè)計(jì)和施工，否則會(huì)危及生命和財(cái)產(chǎn)的安全。3、托換法適用于既有建筑物的加固、增層或擴(kuò)建，以及受修建地下工程、新建工程或深基坑開挖影響的既有建筑物的地基處理和基礎(chǔ)加固。根據(jù)既有建筑物的地基基礎(chǔ)情況，可采用一種或幾種托換法進(jìn)行綜合加固處理。樁式托換法樁式托換法是所有采用樁的形式進(jìn)行托換的方法的總稱，內(nèi)容十分廣泛，包括坑式靜壓樁、錨桿靜壓樁、灌注樁、樹根樁和打人樁、灰土樁、石灰樁、石灰砂樁等。這里介紹前四種樁式托換。各種樁的單樁承載力可通過現(xiàn)場(chǎng)樁基載荷試驗(yàn)或按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5007—2002)》的有關(guān)規(guī)定確定。（一）坑式靜壓樁托換坑式靜壓樁托換是利用建筑物上部結(jié)構(gòu)自重作支承反力，采用千斤頂將預(yù)制樁分節(jié)壓入土中的托換方法，如圖11-1所示?？邮届o壓樁托換適用于對(duì)條形基礎(chǔ)的托換加固。壓入樁效率較高，操作較簡(jiǎn)單，但有時(shí)對(duì)周圍主體結(jié)構(gòu)有一定的擾動(dòng)影響?？邮届o壓樁身可采用直徑150～250mm的鋼管樁或邊長(zhǎng)為150～250mm的預(yù)制鋼筋混凝土方樁。每節(jié)樁長(zhǎng)可按托換坑的凈空高度和千斤頂?shù)男谐檀_定。

第11章加固與改造

圖11-1坑式靜壓樁托換1—被托換基礎(chǔ)2—千斤頂3—鋼墊板4—傳感器5—鋼管樁或鋼筋混凝土樁6—支撐和擋板

第11章加固與改造（二）錨桿靜壓樁托換錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建筑物基礎(chǔ)上鑿出壓樁孔，并埋設(shè)錨桿，然后設(shè)置反力架和千斤頂，利用錨桿承受反力將樁從壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中的托換方法，如圖11-2所示。錨桿靜壓樁托換施工時(shí)無振動(dòng)、無噪聲，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活，可在場(chǎng)地和空間狹窄條件下施工。適用于對(duì)既有建筑物和新建建筑物的地基處理和基礎(chǔ)加固，并可在不停產(chǎn)、不搬遷的情況下進(jìn)行工程處理。

圖11-2錨桿靜壓樁裝置示意圖1—樁2—壓樁孔3—錨桿4—反力架5—千斤頂6—電動(dòng)葫蘆7—基礎(chǔ)第11章加固與改造（三）灌注樁托換灌注樁托換是利用擱置在灌注樁上的托梁或承臺(tái)支承既有建筑物的柱和墻的托換方法，如圖11-3所示。根據(jù)成孔方式的不同，可分為螺旋鉆孔灌注樁、潛水鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁等。灌注樁托換適用于具有沉樁設(shè)備所需凈空條件的既有建筑物的托換加固。當(dāng)樁必須穿過存在障礙物的地層；或被托換建筑物較輕，或上部結(jié)構(gòu)條件較差，不能提供合適的千斤頂反力；或樁必須設(shè)置很深、費(fèi)用很高等情況時(shí)應(yīng)考慮采用灌注樁托換。

圖11-3灌注樁托換示意圖

a)增設(shè)承臺(tái)b)擴(kuò)大基礎(chǔ)1—被托換原基礎(chǔ)2—承臺(tái)與原柱聯(lián)結(jié)3—灌注樁4—擴(kuò)大基礎(chǔ)部分

第11章加固與改造（四）樹根樁托換樹根樁加固原理是利用鉆探手段在建筑物的基礎(chǔ)上施工豎直向下或向下傾斜的小口徑鉆孔，樁內(nèi)設(shè)置鋼筋籠或鋼筋，并灌注水泥砂漿、細(xì)石混凝土成為樹根樁，樁與基礎(chǔ)澆筑成一體。樹根樁依靠與土層的摩擦力及端承力承擔(dān)上部建筑荷載。在施工期間樹根樁本身不起承擔(dān)上部建筑荷載的作用，只有當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下沉?xí)r，樹根樁受荷載的負(fù)擔(dān)越來越大，直至建筑物全部荷載轉(zhuǎn)移到樹根上或者建筑物不再發(fā)生下沉?xí)r為止，如圖11-4所示。

圖11-4樹根樁托換

1—被托換條形基礎(chǔ)2—室內(nèi)地面3—樹根樁

第11章加固與改造灌漿托換法（一）水泥灌漿法水泥灌漿法是利用注漿管將水泥漿溶液注入土中，使水泥與土顆粒膠結(jié)起來以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)的加固方法。水泥灌漿的特點(diǎn)是能與巖土體結(jié)合形成強(qiáng)度高、滲透性小的結(jié)石體；取材容易，配方簡(jiǎn)單，操作易于掌握；無環(huán)境污染，價(jià)格便宜等。適用于砂土和碎石土中的滲透灌漿，也適用于粘性土、填土和黃土中的壓密灌漿與劈裂灌漿。水泥漿凝固時(shí)間快，可灌性高，并可準(zhǔn)確控制凝結(jié)時(shí)間。水泥應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，其標(biāo)號(hào)不低于32.5。為防止水泥漿被地下水沖失，可在水泥漿中摻入相當(dāng)水泥重量l％～2％的速凝劑。常用的速凝劑有水玻璃和氯化鈣等。（二）硅化法硅化法是利用膠皮管與注漿管將水玻璃(硅酸鈉)溶液與氯化鈣溶液分別輪換注入土中，使土體固化的加固方法。硅化法可分雙液硅化法和單液硅化法等。單液硅化法只采用水玻璃(硅酸鈉)一種溶液，雙液硅化法采用水玻璃(硅酸鈉)和氯化鈣兩種溶液。根據(jù)溶液注入方式，又可分為無壓力單液硅化法、壓力單液硅化法、壓力雙液硅化法和電動(dòng)雙液硅化法等四種。當(dāng)?shù)鼗翞闈B透系數(shù)為0.1～80.0m/d的粗顆粒土?xí)r，可采用雙液硅化法(水玻璃、氯化鈣)；當(dāng)?shù)鼗翞闈B透系數(shù)為0.1～2.0m/d的濕陷性黃土?xí)r，可采用單液硅化法(水玻璃)；對(duì)自重濕陷性黃土，宜采用無壓力單液硅化法，以減少施工時(shí)的附加下沉。

第11章加固與改造（三）堿液法堿液法是將一定濃度、溫度的堿液借自重灌入土中后，使顆粒表面活化，在接觸處彼此膠結(jié)成整體，從而提高土的強(qiáng)度的加固方法。堿液法適用于處理既有建筑物的非自重濕陷性黃土地基；對(duì)其他粘性土、素填土及地下水位以下的黃土地基，經(jīng)試驗(yàn)有效時(shí)，也可采用；長(zhǎng)期受酸性污水浸蝕的地基，不宜采用堿液法；當(dāng)土中含水量超過28％或飽和度超過75％以及地下水位較高時(shí)，溶液可灌性差，也不宜采用堿液法加固。堿液法設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作容易，加固效果良好，費(fèi)用較硅化法低。堿液分單液(氫氧化鈉溶液)和雙液(氫氧化鈉溶液和氯化鈣溶液)兩種。對(duì)于鈣、鎂離子飽和的粘性土，只用單液加固。氫氧化鈉溶液用濃度大于30％的固體燒堿加水配制，雜質(zhì)含量小于1g/L，碳酸鈣含量不應(yīng)超過5％；氯化鈣溶液要求雜質(zhì)含量小于lg/L，pH值不小于5.5～6.0?；A(chǔ)加固法（一）灌漿法灌漿法利用水泥漿或環(huán)氧樹脂漿液，通過注漿管注入基礎(chǔ)中，使?jié){液與顆粒膠結(jié)起來，提高基礎(chǔ)強(qiáng)度的處理方法。當(dāng)基礎(chǔ)由于機(jī)械損傷、不均勻沉降和凍脹等原因引起開裂或損壞時(shí)，可采用灌漿法加固基礎(chǔ)。灌漿法施工時(shí)可在基礎(chǔ)中鉆孔或打孔?？讖綉?yīng)比注漿管的直徑大2～3mm，在孔內(nèi)放置直徑25mm的注漿管。孔距可取0.5～1.0m,，對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)每邊打孔不應(yīng)少于2個(gè)。灌漿壓力可取0.2～0.6MPa。當(dāng)注漿管提升至地表下1.0～1.5m深度范圍內(nèi)而漿液不再下沉?xí)r，可停止灌漿。灌漿的有效直徑約為0.6～1.2m。施工應(yīng)沿基礎(chǔ)縱向分段進(jìn)行，每段長(zhǎng)度可取2.0～2.5m。

第11章加固與改造（二）加大基礎(chǔ)托換加大基礎(chǔ)托換是采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)基底面積，提高基礎(chǔ)承載力的加固方法。當(dāng)既有建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生裂縫或基底面積不足時(shí)，或因?qū)扔薪ㄖ镞M(jìn)行增層改造而使原有基礎(chǔ)面積不足時(shí)，可用混凝土或鋼筋混凝土套進(jìn)行加大基礎(chǔ)托換。通常采用以下幾種方式：（三）坑式托換在許多既有建筑物或改造工程中，由于基礎(chǔ)底面積不足而使地基承載力和變形不滿足要求時(shí)，采用將基礎(chǔ)落在較好的新持力層上加深基礎(chǔ)的方法進(jìn)行加固，以滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的地基承載力和變形要求。當(dāng)?shù)叵滤^高時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的排水和降水措施。坑式托換也稱墩式托換，是直接在被托換的建筑物基礎(chǔ)下挖坑到新設(shè)計(jì)的持力層，然后從坑底澆筑混凝土到基底的托換加固方法。當(dāng)既有建筑物需要增層或基礎(chǔ)需要加固，而地基不能滿足變形和強(qiáng)度要求時(shí)，可采用坑式托換法，增大基礎(chǔ)的埋置深度，使基礎(chǔ)支承在較好的土層上。坑式托換法具有施工簡(jiǎn)單易行、費(fèi)用低、托換施工期間建筑物仍可正常使用的特點(diǎn)，但工期較長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生一定的附加沉降。適用于土層易于開挖，且地下水位較低的地質(zhì)條件。一般坑式托換的深度不大，且建筑物的基礎(chǔ)最好是條形基礎(chǔ)。

（四）其他方法當(dāng)對(duì)地基或基礎(chǔ)進(jìn)行局部或單獨(dú)加固不能滿足要求時(shí)，可將原單獨(dú)或條形基礎(chǔ)連成整體式的片筏基礎(chǔ)，或?qū)⒃せA(chǔ)改成具有較大剛度的箱形基礎(chǔ)，也可設(shè)置結(jié)構(gòu)連接體構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，以增加結(jié)構(gòu)剛度，克服不均勻沉降。如果基礎(chǔ)加套后，地基承載力不夠，可在基礎(chǔ)擴(kuò)大部分底部加設(shè)灰土樁或混凝土灌注樁，以提高地基承載力；或在原樁基承臺(tái)外對(duì)稱設(shè)樁，并在其上面新增一承臺(tái)。干法噴射混凝土加固法干法噴射混凝土用于填補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙、麻面等，和需局部或全部更換已損傷混凝土，也可用于建筑物墻體、柱、梁和大型構(gòu)筑物加固補(bǔ)強(qiáng)。干法噴射混凝土加固方法具有工藝簡(jiǎn)單、施工機(jī)動(dòng)、靈活、高速、高效的特點(diǎn)，有較廣的適應(yīng)性。干法噴射混凝土的工藝原理是利用風(fēng)壓使水泥與骨料反復(fù)撞擊，使混凝土壓密，同時(shí)又采用較小的水灰比，因而它具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的耐久性。干法噴射混凝土施工的環(huán)境溫度應(yīng)不低于5℃。錨栓錨固法該法適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20～C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固；不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)?？稍?5℃～40℃溫度之間施工。無膨脹力錨固，對(duì)基材不產(chǎn)生擠壓力，適用于各種基材。通過合成樹脂砂漿粘合錨桿和孔壁，使錨桿、基材和被錨固對(duì)象形成一個(gè)整體，從而達(dá)到固定構(gòu)件和提高構(gòu)件承載力的效果。如圖11—6所示。第11章加固與改造

第11章加固與改造圖11-6錨栓錨固法11.3結(jié)構(gòu)處理與改造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)不當(dāng)、構(gòu)造不合理、非正常使用以及一些自然災(zāi)害和偶然事故的影響，常常會(huì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕、梁的承載力和耐久性不足等情況。世界各國(guó)每年都要耗巨資用于現(xiàn)有土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)施的加固維修。我國(guó)區(qū)域遼闊，地跨溫?zé)醿蓭?，北部地區(qū)又處于地震多發(fā)地區(qū)，加之一些工程質(zhì)量的不可靠，致使加固維修的問題十分突出。混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。

第11章加固與改造直接加固法直接加固法是用同種材料來增大原構(gòu)件的截面面積，并配以適當(dāng)?shù)匿摻?，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的目的。該方法的主要特點(diǎn)是加固效果好，施工工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固。其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，增大截面有時(shí)影響建筑物的外觀和使用功能。（一）增大截面加固法增大截面加固法也稱為外包混凝土加固法，可增大構(gòu)件的截面和配筋，用以提高構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性，也可用來修補(bǔ)裂縫等。這種加固方法適用較廣，可加固板、梁、柱、基礎(chǔ)、屋架等，可分為單面、雙面、四周加固等。（二）粘結(jié)外包型鋼加固法粘鋼加固技術(shù)是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。加固機(jī)理是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類黏接劑黏結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。該法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C15時(shí)，不宜采用本法固定。

第11章加固與改造（三）碳纖維布加固法碳纖維加固是一種新興的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用結(jié)構(gòu)膠將碳纖維織物(布)粘貼于構(gòu)件表面，從而達(dá)到提高構(gòu)件承載力的加固方法。其優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)高效，可充分利用碳纖維材料優(yōu)異的物理力學(xué)性能，利用其高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)來提高構(gòu)件的承載力和延性，改善其受力性能，同時(shí)又不增加構(gòu)件的自重及體積，便于施工。碳纖維布加固法適用于梁、板、柱的加固，但需要專門的防火處理，對(duì)施工及粘接膠的性能要求高，造價(jià)稍高。

圖11-7碳纖維加固預(yù)制樓板

間接加固法（一）預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力加固法是指采用預(yù)應(yīng)力筋對(duì)建筑物的梁或板進(jìn)行加固的方法。該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平，不僅加固效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力，但加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響。該法適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固，但在無防護(hù)的情況下，不能用于溫度在600℃，以上環(huán)境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。1、施工工藝及操作要點(diǎn)工藝流程：在需加固的受拉區(qū)段外面補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力筋—張拉預(yù)應(yīng)力筋—將預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁(板)的端部。（1)預(yù)應(yīng)力筋張拉。加固梁的預(yù)應(yīng)力筋通常裸置于梁體外，所以，預(yù)應(yīng)力筋張拉也是在梁體外進(jìn)行的。張拉的方法常用的有以下幾種：①千斤頂張拉法。這是一種用千斤頂在預(yù)應(yīng)力筋的頂端進(jìn)行張拉并錨固的方法，它適用于元寶筋。對(duì)于直線筋可采用外拉式千斤頂。②橫向收緊法。這是一種橫向張拉預(yù)應(yīng)力的方法，即在加固筋兩端被錨固的情況下，利用扳手和螺栓等簡(jiǎn)易工具，迫使加固筋由直變曲產(chǎn)生拉伸應(yīng)變，從而在加固筋中建立預(yù)應(yīng)力筋，如圖11-8所示。首先，將加固筋的兩端錨固在原梁上，加固筋可采用彎折的下?lián)问剑瑩螚U(角鋼或粗鋼筋)撐在兩根加固筋之間；最后在撐桿間設(shè)置u形螺栓，把兩根加固筋橫向收緊拉攏，以產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。第11章加固與改造

第11章加固與改造

圖11-8橫向收緊法張拉預(yù)應(yīng)力加固1—原梁2—加固筋3—u形螺栓4—撐桿5—高強(qiáng)度螺栓③豎向張拉法。該法分為人工豎向張拉和千斤頂張拉兩種張拉方法。圖11-9為人工豎向張拉法示意圖。其中圖11-9a所示為豎向收緊張拉示意圖，帶鉤的收緊螺栓在穿過帶加強(qiáng)肋的鋼板后，被鉤在加固筋上，擰動(dòng)收緊螺栓的螺帽時(shí)，加固筋即向下移動(dòng)，使其由直線變曲或增加曲度，從而建立預(yù)應(yīng)力；圖11-9b所示為豎向頂撐張拉示意圖，其中上鋼板固定在梁底面，下鋼板焊接在加固筋上，當(dāng)擰動(dòng)頂緊螺栓時(shí)，上下鋼板的距離加大，迫使加固筋下移，從而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力。

第11章加固與改造

圖11-9豎向張拉法預(yù)應(yīng)力加固

a)豎向收緊張拉b)豎向頂撐張拉1—原梁2—加固筋3—收緊螺栓4—鋼板5—高強(qiáng)螺栓6—頂撐螺栓7—上鋼板8—下鋼板第11章控加改固與吧改造④電熱孩張拉驢法。妙對(duì)加完固筋頃通以痛低電撇壓的繁大電洗流，圓使其土發(fā)熱量伸長(zhǎng)苦，當(dāng)吹伸長(zhǎng)居值達(dá)窗到要闊求后顏切斷會(huì)電流希，并南立即泳將兩防端錨走固。肢加固厭筋恢死復(fù)到坊常溫撞并產(chǎn)達(dá)生收著縮變副形時(shí)毛，便栗在加韻固筋遙中產(chǎn)薪生了于預(yù)應(yīng)迎力。（2)預(yù)應(yīng)力址筋錨固仙。預(yù)應(yīng)隱力筋錨勞固主要數(shù)有以下奪幾種方口法：①u形鋼板亮錨固。嘉首先將拳原梁端宮頭的混宰凝土保礦護(hù)層鑿章去，并投在其上趟涂以環(huán)妙氧砂漿霸；然后役把與梁厲同寬的u形鋼板拴緊緊卡狗在環(huán)氧厚砂漿上鬧；最后們將加固謹(jǐn)筋焊接插或錨接蒙在u形鋼板逮的兩側(cè)祝。②高坑強(qiáng)度遵螺栓惠摩擦軌粘結(jié)繪錨固要。在歉原梁器及鋼燦板上牽鉆出租與高目強(qiáng)度胖螺栓幼直徑痛相同永的孔極；在臺(tái)鋼板蔽和原睜梁上鹽各涂煌一層賀環(huán)氧屋砂漿晶或高翁強(qiáng)度賓水泥花砂漿昌，用猶高強(qiáng)恐度螺前栓將悲鋼板巧緊緊矮壓在蚊原梁輪上，孫以產(chǎn)殖生黏聰結(jié)力袖和摩蘇擦力寒；將竄預(yù)應(yīng)部力筋盡錨固熄在與寬鋼板蟻相焊遭接的日凸緣證上，濤或直譜接焊痕接在萍鋼板沖上；售焊接釘粘結(jié)蝴錨固遼，把粗加固州筋直杯接焊踐接在采原鋼還筋盈袖利較映小的戀區(qū)段危上并埋用環(huán)脊氧砂耀漿粘剝結(jié)。③扁擔(dān)餡式錨固鉗。用環(huán)包氧砂漿茶將鋼板勾或鋼板號(hào)托套粘毛固在原牌梁的受觸壓區(qū)，長(zhǎng)將加固艦筋固定呆在鋼板河上。④利鐘用原沸預(yù)埋惕件錨島固。扭若被帳加固遙的梁燦端有境合適餡的預(yù)挽埋件盞，宜黃將加獎(jiǎng)固筋躬焊接孩在預(yù)泡埋件甜上，斥即可嫁達(dá)到篩錨固之的目榨的。⑤套逆箍錨歌固。需把用塊型鋼荒做成咬的鋼撥框嵌上套在款原梁沫上，旗并將幕預(yù)應(yīng)囑力筋洞錨固祥在鋼積框上畢的一信種錨僚固方嘩法。擋施工他時(shí)，養(yǎng)應(yīng)除善去鋼?？蛱帒T的混釣?zāi)镣媳Ｗo(hù)孝層，附并用沾環(huán)氧醋砂漿欲固定孤鋼框邊。2、質(zhì)量仁控制(1)在安裝柏前必須算對(duì)撐桿已事先進(jìn)桶行調(diào)直沈校整，紫撐桿尺銅寸和安鹽裝位置私必須準(zhǔn)速確，張?zhí)道皯?yīng)豬對(duì)焊接糕接頭、街螺桿、蛾螺帽質(zhì)愧量進(jìn)行其檢驗(yàn)，扮保證撐斗桿傳力缺正確可扇靠，避芳免張拉誤過程中呢?cái)嗔鸦蛸澔瑒?dòng)，酬造成安挖全和質(zhì)禁量事故獲。(2走)采用預(yù)詞應(yīng)力撐莫桿加固悲時(shí)，要鄭注意撐替桿末端博處角鋼(及其墊霜板)與混凝汗土構(gòu)件角之間的膠嵌入深廉度傳力顆焊縫的炕質(zhì)量檢仙驗(yàn)，檢謠驗(yàn)合格碗后，將至撐桿兩疊端用螺勁栓臨時(shí)宋固定，驚然后用府環(huán)氧砂硬漿或高泛強(qiáng)度水星泥砂漿藥進(jìn)行填揉灌。(3依)加固婆的壓暗桿肢籃、連懼接板肝、綴庭板和裕拉緊葉螺栓管等均術(shù)應(yīng)涂作防銹筒漆進(jìn)番行防盒腐。（二旋）增成加支絕承加阿固法它是在篩結(jié)構(gòu)構(gòu)旨件中增配設(shè)支點(diǎn)交來減小觸結(jié)構(gòu)跨抄度和內(nèi)蔬力或改穴變其受蜜力狀態(tài)圖，提高搭其承載嗚力的一宏種方法赤，如圖11-愿10所示：愚其優(yōu)點(diǎn)蓬是受力妙明確，責(zé)簡(jiǎn)單可夢(mèng)靠，適鈔用于梁姐、板、鼓桁架、逃網(wǎng)架等妹水平結(jié)段構(gòu)的加條固。其喊缺點(diǎn)是余有時(shí)可裳能會(huì)給沒使用空舉間帶來課一定限因制，影汪響建筑草外觀。第11章摩加孔固與偶改造圖11叛-2握3增加鋼支承折加固析法1—原結(jié)構(gòu)2—加固桿蜂件托換技卡術(shù)結(jié)構(gòu)蜂托換課技術(shù)碼是指儀對(duì)原銜有影贏響建蚊筑使握用功原能的失承重宰結(jié)構(gòu)崖采用碌改變獅受力末體系寒的方逆法進(jìn)永行的跪功能秩改造皆，目凡的是得獲得泄更大美的理逝想使棟用空印間。陡結(jié)構(gòu)晃托換膝采用唯的方丟法一博般為獄型鋼條托換覽、鋼檢筋混此凝土沈托換文、桁裝架托旁換等蛾。采用序鋼筋歌混凝惰土和討桁架槳托換但施工洪，托胡換前堤對(duì)原閉結(jié)構(gòu)抓拆除顯量大傍，卸仔荷量朗較大溉，施粱工齡圍期較片長(zhǎng)，民難度隱較大六，而鴿且不桿能充惑分利丙用原幻玉結(jié)構(gòu)延，所炊以目咳前常蘿采用縫型鋼軍與原哥結(jié)構(gòu)趴組合檢成組啦合結(jié)近構(gòu)來府共同從承載秤，而攜且采什用型增鋼托拔換傳晶力明個(gè)確、掙施工視方便泡、工館期短笨、能隙充分猴利用摘原結(jié)供構(gòu)來脖進(jìn)行吼托換胸改造漆。植筋技柱術(shù)植筋技煩術(shù)是在擁預(yù)定部鎮(zhèn)位，按恩設(shè)計(jì)孔葵徑鉆至來規(guī)定深洲度，進(jìn)糟行清孔告，注入儉結(jié)構(gòu)膠魯，植入級(jí)鋼筋，寒使鋼筋遼與混凝宜土、磚煮等通過寫結(jié)構(gòu)膠際粘結(jié)在訓(xùn)一起，懶滿足傳棗遞結(jié)構(gòu)危受力的較要求。繼植筋技割術(shù)工藝防簡(jiǎn)單，局錨固快脂捷，安毫全可靠玻，用于次結(jié)構(gòu)加惠固補(bǔ)強(qiáng)飲、新老千結(jié)構(gòu)連配接、補(bǔ)機(jī)埋鋼筋并、后埋宇鋼構(gòu)件兄等方面侵。第11章鴿加賞固與壁改造本章愚學(xué)習(xí)肝小結(jié)本章頌分別跡從地忽基基扒礎(chǔ)的帳加固桑、結(jié)若構(gòu)一彩般缺末陷加襲固、咸結(jié)構(gòu)文處理蠅與改宜造三兔個(gè)部猛分進(jìn)單行描政述。秩在地課基基寧礎(chǔ)加圈固中呀介紹個(gè)了樁模式托摘換法嫩、灌匠注托償換法逆和基遞礎(chǔ)托晶換法塔。一養(yǎng)方面除通過北對(duì)基蘇礎(chǔ)的奪加固淚提高拌基礎(chǔ)控的剛著度和伯強(qiáng)度暈，另曾一方魂面通填過對(duì)靈地基撞的加鼓固提皮高地嬌基承陡載力縫。由斬于是糞在原悼基礎(chǔ)碑上進(jìn)餅行施沖工，揮因此盡所選拐用的旋施工廣機(jī)具您必須輩能夠抵保證株加固恢施工路的順匯利進(jìn)秒行，蛋又要姻保證既不對(duì)份原基板礎(chǔ)造賓成損另壞，自同時(shí)占嚴(yán)格俱進(jìn)行客質(zhì)量申控制枯確保界加固尤質(zhì)量狡。在糞結(jié)構(gòu)判一般辟缺陷眉加固碗中重?fù)]點(diǎn)描株述了困混凝鬼土構(gòu)分件的悶裂縫黃修補(bǔ)跡方法準(zhǔn)，對(duì)禁于裂蘿縫的午修補(bǔ)辣通常山采用痛噴射腹混凝具土、停灌漿昌填補(bǔ)掉以及腹鋼筋舉網(wǎng)水部泥砂繭漿加宏固等參方法啞。用宋于修言補(bǔ)裂局縫的疏材料鳴非常輕關(guān)鍵脂，要功