常見的幾種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)

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碳纖維根據(jù)原料及生產(chǎn)方式的不同，主要分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產(chǎn)品包括PAN基碳纖維（高強度型）及瀝青基碳纖維（高彈性型）。

2、環(huán)氧樹脂

不同類型的樹脂還可以保證其對砼具有良好的滲透作用，例如底涂樹脂；以及對碳纖維片與砼結(jié)構(gòu)的粘接作用，例如環(huán)氧粘結(jié)樹脂等。

（1）環(huán)氧樹脂簡介

僅僅依靠碳纖維片本身并不能充分發(fā)揮其強大的力學特性及優(yōu)越的耐久性能，只有通過環(huán)氧樹脂將碳纖維片粘附于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面并與之緊密地結(jié)合在一起形成整體共同工作，才能達到補強的目的。因此，環(huán)氧樹脂的性能是重要的關鍵之一。環(huán)氧樹脂因類型不同而有不同的性能，適應于各個部位的不同要求。例如底涂樹脂對混凝土具有良好的滲透作用，能滲入到混凝土內(nèi)一定深度；粘貼碳纖維片的環(huán)氧樹脂易于"透"運過軌碳絮纖菊維那片假，井有吼很晉強液的亦粘逢結(jié)舊力梳。榮依啦使趁用測溫丈度創(chuàng)的歪不寧同著，具樹寫脂尤還申分土為音夏肺用癢及軍冬得用傭類斧樹移脂壞。按我到公縱司鞭使爐用薯的張各遙類有樹哥脂罪規(guī)宅格屈及拌性仇能次（模包槳括破底搏層隊涂邁料冠的切規(guī)廣格浸及險性月能去、堪環(huán)襪氧挽膩旁子臣的乎規(guī)逝格關及四性句能桶、穿粘憐結(jié)足樹捆脂召的己規(guī)慶格漫及植性伸能鋼等僚均蝴有昂詳雨細宣表鍛格重資歸料皇、調(diào)以屢備陳索彼取傷）翻。

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（4）重量：約為鋼材的五分之一。

（5）與碳纖維板的比較：碳纖維片材可以粘貼在各種形狀的結(jié)構(gòu)表面，而板材更適用于規(guī)則構(gòu)件表面。此外，由于粘貼板材時底層樹脂的用量比片材多、厚度大，與混凝土界面的粘接強度不如片材。3、材料性能

碳纖維片是以碳纖維為組分，以樹脂為基體，通過一定的成型方法形成的單向排列的碳纖維的復合片材。它具有極其優(yōu)越的品質(zhì)：材料質(zhì)輕高強，碳纖維片的抗拉強度比同截面鋼材高7~10倍，用環(huán)氧樹脂將它與結(jié)構(gòu)物粘貼后形成一體，能可靠地與鋼筋混凝土共同工作，獲得優(yōu)異的補強效果，而結(jié)構(gòu)物自重的增加幾乎可以忽略；其抗疲勞強度高，耐久性能好，耐磨損、抗老化等。注：設計厚度是按照碳纖維斷面積推算出的厚度，施工時用的片材含有集束用的預浸樹脂、玻璃纖維網(wǎng)和襯紙，其厚度與設計厚度不同。

4、工具簡介

（1）基底處理工具：

①磨機：用于混凝土表面的打磨用

②鏨子：用于剔鑿混凝土表面松散部位的混凝土殘渣

③鋼絲刷：用于清除混凝土表面的不潔污漬

（2）粘貼碳纖維：

①調(diào)料容器：用于調(diào)和環(huán)氧樹脂用

②衡器：用于稱量材料各組分的重量

③攪拌器：用于攪拌混合樹脂材料用

④刮板：用于修補凹凸不平及粘貼碳纖維撫平用

⑤滾筒刷：用于涂刷樹脂用

⑥羅拉：用于碳纖維的脫泡和壓緊用

（3）檢測類工具：

①靠尺：用于檢查混凝土表面平整度

②塞尺：與靠尺配合使用

③溫濕度計：用于測量大氣溫度、濕度用

④小鼓錘：用于檢查空鼓用⑤卷尺與鋼板尺

（4）修補類工具①

注膠器：用于向空鼓內(nèi)注入粘結(jié)樹脂

②割刀：用于割開空鼓處碳纖維片以便注入粘結(jié)樹脂（5）勞保類用品①工作服、工作帽②防護眼睛③防塵口罩④安全帽⑤膠手套結(jié)構(gòu)粘鋼加固粘貼鋼板加固法，是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構(gòu)件外部的一種加固方法。該法在建筑，橋梁等工程的加固、補強、修復中的應用較為廣泛。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，與其他的加固方法比較，有許多獨特的優(yōu)點和先進性，主要有：

1、堅固耐用：經(jīng)過多年來的工程實踐，已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設計的要求。施工工藝精巧，質(zhì)量優(yōu)秀，工程合格率為100%。膠粘劑30年老化試驗耐久性能滿足要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗，也證明強度和剛度的設計方法是正確的和可靠的。2、施工快速：在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，快速完成施工任務，并能根據(jù)業(yè)務要求，在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工，受到用戶的普遍贊揚。3、簡潔輕巧：與其它加固方法比較，粘鋼加固的施工，干凈利落，比較簡便，現(xiàn)場無濕作業(yè)。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，比較輕巧，鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加極微，不會導致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。4、靈活多樣：粘鋼加固法的適應性很強，能夠解決生產(chǎn)上和生活上各種有關問題。粘貼鋼板的方案多種多樣，靈活巧妙。還可粘貼型鋼、加固鋼結(jié)構(gòu)及磚砌體結(jié)構(gòu)等。5、經(jīng)濟合理：由于施工快，避免或減少工廠停產(chǎn)時間，節(jié)約加固材料，與其它加固方法比較，粘鋼加固的費用大為節(jié)省，經(jīng)濟效益很高。結(jié)構(gòu)粘剛加固的使用情況：

（1）鋼筋焊接點斷裂加固

（2）施工中漏放鋼筋加固

（3）混凝土標號達不到，提高結(jié)構(gòu)強度加固

（4）加層抗震加固

（5）陽臺根部斷裂加固

（6）牛腿接點加固

（7）懸掛式吊車梁提高荷載加固

（8）樓面荷載集中力加固

（9）火災后梁柱砼燒壞加固

（10）混凝土柱子牛腿斷裂加固

（11）橋式吊車梁加固

（12）薄腹梁斷裂加固

（13）爆炸沖擊波破壞梁體加固

（14）提高樓面荷載加固

（15）屋架梁下弦腐蝕嚴重露筋加固

（16）斷梁加固

（17）截柱加固

（18）減震加固

（19）梁柱受化學腐蝕的粘鋼加固

（20）舊房改造綜合加固

（21）生命線建筑物抗震加固

（22）剪力墻開1.6M以下的圓洞加固，開1MX2M以下的門洞加固

（23）橋梁斷裂、舊橋維修加固（24）提高柱子承載力解決柱子軸壓比超標加固化學植筋技術(shù)（一）、化學植筋技術(shù)

植筋新技術(shù)是運用高強度的化學粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握固力，從而達到預期效果。施工后產(chǎn)生高負荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且密著性能良好，無需作任何防水處理。由于其通過化學粘合固定，不但對基材不會產(chǎn)生膨脹破壞，而且對結(jié)構(gòu)有補強作用。施工簡便迅速，安全并符合環(huán)保要求，是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更、追加、加固的最有效的方法。（二）、使用范圍

1、各類建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預留鋼筋固定。

2、橫梁、柱頭、樓板、剪刀墻等加固預留鋼筋錨定。

3、各類剛結(jié)構(gòu)、機械設備、支架等的螺桿錨定。土結(jié)構(gòu)（三）、技術(shù)特點

1、高承載力（剪力、拉力）

2、對固定的基材不產(chǎn)生膨脹力，適宜邊距、間距小的部位

3、施工簡便、時間短（四）、植筋（化學錨栓）加固施工工藝流程①鉆孔②清孔③注入錨固劑④植入鋼筋或螺桿⑤固化⑥完成（五）、植筋技術(shù)數(shù)據(jù)鋼筋直經(jīng)鉆孔直徑鉆孔推薦深度承載力（KN）10MM14MM150MM26.312MM16MM180MM37.914MM18MM210MM51.616MM22MM240MM67.418MM25MM270MM85.420MM28MM300MM105.222MM30MM330MM127.325MM32MM400MM153.828MM36MM500MM206.332MM40MM600MM257.9

注漿加固設計（一）、注漿加固設計針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物（構(gòu)造物）由于各種原因產(chǎn)生的各種裂縫，采用環(huán)氧樹脂類粘合劑及密封劑灌漿加固修補，在不影響生產(chǎn)運營的情況下可以達到預期的強度，延長結(jié)構(gòu)的適用壽命，施工快捷方面，不需要大型機械作業(yè)，加固效果安全可靠。（二）、注漿工法特點

1、采用慢速、低壓連續(xù)灌漿，可以確保樹脂注入裂縫細微部位

2、可以控制注入量，必要時可以補充灌漿料

3、可根據(jù)裂縫大小、注入狀況的需要，調(diào)整壓力

4、注入量和注入情形可以目視觀察（三）、注漿工法適用的范圍

1、混凝土建筑物裂縫的修補：大廈、公寓、倉庫

2、各種設施：儲存、塔槽、煙囪等

3、橋梁、鐵道的附屬構(gòu)件：橋墩、橋臺、橋面、絎架、隧道等

4、港灣、河川設施：堤岸、便橋、攔沙壩、堰堤等（四）、注漿加固工法施工工藝流程①基層處理②裂縫密封③安裝底座④密封劑養(yǎng)護⑤注入漿材⑥硬化養(yǎng)護⑦修正飾平⑧完成改變受力體系加固法改變受力體系加固法，既在梁的中間部位增設支點、托梁（架）或?qū)⒍嗫缤仓Я鹤優(yōu)檫B續(xù)梁等方法。改變結(jié)構(gòu)的受力體系，能大幅度地降低計算彎矩，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，達到加強原結(jié)構(gòu)的目的。按增設支點的支撐剛度的不同，分為剛性支點和彈性支點兩種。按支撐的受力情況分預應力支撐和非預應力支撐。（一）、剛性支點所謂剛性支點，就是指新增設的支撐件剛度很大，以致被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的新支點在外荷載作用下沒有豎向位移或位移很小可忽略。工程中常見的集中支撐體系，這些桿件受軸向力作用，在后記上荷載作用下，新支點的變位很小，可以作為剛性支點考慮。（二）、彈性支點所謂彈性支點，是指所增設的支桿或托架相對剛度不大，在外荷載作用下，新支點的位移相對于原結(jié)構(gòu)支座較大。當采用受彎構(gòu)件作為支撐件或支撐件的剛度較小，軸向變形叫大時，支撐點的位移不能忽略，應按彈性支點計算。工程中長作為彈性支點計算的加固件。（三）、預應力撐桿（支柱）預應力撐桿（支柱），是指在施工時，對支撐桿件施加預壓應力，使之對被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預頂力。它不僅可保證支撐件良好地參加工作，而且可調(diào)節(jié)被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力。預定理頂力對被加固構(gòu)件的內(nèi)力有較大的影響，梁中彎矩隨預應力的增大而減小，預頂力越大，跨中彎矩減少得越多，增設支點的“卸載”作用也就越大。若預頂力過大，原梁可能出現(xiàn)負彎矩。因此，對預頂力的大小應加以控制。加固規(guī)范規(guī)定，預應力的大小以支點上表面不出現(xiàn)裂縫和不需增設附加鋼筋為宜。在撐桿中施加預應力的方法有以下兩種：（1）.縱向壓縮法采用預制型鋼支撐或鋼筋混凝土支柱時，使其預制長度略小于實際長度，并在支柱下部預留一孔洞。加固施工時，先將小托梁穿入預留孔內(nèi)，然后用兩只千斤頂頂升小托梁，當頂升力達到要求后，在支柱底部嵌入鋼板，拆去千斤頂及小拖梁，澆混凝土加以保護?？v向壓縮的另一種方法，是采用直接在支柱的底部及基礎頂面嵌入鋼，以產(chǎn)生預頂力。（2）.橫向校直法用型鋼做支柱時，可采用橫向交織法產(chǎn)生預頂力。做法是使鋼支柱的制作長度稍大于安裝尺寸，并使其對稱地向外彎曲（折）。安裝時，先固定支柱的兩端，然后用螺栓裝置將支柱校直。支柱彎曲（折）變直，受到壓縮而產(chǎn)生預頂力。預頂力值由初始彎曲值控制。在對被加固梁進行內(nèi)力分析時，可以把預頂力作為作用在加固梁上的外力來考慮。（四）、多跨簡支梁的連續(xù)化簡支梁在房屋建筑和橋梁工程中有廣泛的應用。多跨簡支梁的支座處加負彎矩筋，使其可以承受彎矩。這樣，簡支梁體系變?yōu)檫B續(xù)梁體系，減小了原梁的跨中彎矩，提高了受荷等級。簡支梁連續(xù)化的加固方法如下：1）在鋪設鋼筋的位置，鑿出鋼筋槽（深20mm、寬50mm）；2）清洗鋼筋槽，并用丙酮將混凝土表面擦拭干凈；3）在槽內(nèi)鋪10mm厚的環(huán)養(yǎng)砂，放入加配的鋼筋；4）對鋼筋施加1.5～2.0kN/m的壓力，3d后即可使用。增補受拉鋼筋加固法增補受拉鋼筋加固法，是指在梁的受力較大區(qū)段補加受拉鋼筋（或型鋼），以提高梁承載能力的加固方法。增補鋼筋與原梁之間的連接方法有全焊接法、半焊接法和黏結(jié)法3種；增補型鋼與原梁的連接方法有濕式外包法和干式外包法兩種。（一）、全焊接發(fā)全焊接法是增補鋼筋直接焊接在梁的原筋上，以后不在補澆混凝土做黏層保護。即增補筋是在裸露情況下，依靠焊接參與原梁的工作。增補筋之所以能錨固與梁中原筋上完成承載功能，是由于梁中原梁的應力是不均勻的有寫區(qū)段、部位（如簡支梁的端部、連續(xù)梁的反彎點附近）原筋的應力較小。這些部位的原筋強度沒有被充分利用，尚有潛力可挖。若把增補鋼筋的端頭焊接在上述區(qū)段內(nèi)，則原筋對增補筋即可起到錨固作用。（二）、半焊接法半焊接法是指將增補筋焊接在梁中原筋上后，再補澆或噴射一層細石混凝土進行黏結(jié)和保護。這樣增補筋即手焊點錨固，有手混凝土黏結(jié)力的固結(jié)，使增補筋的受力特征與原筋相近，受力較為可靠。（三）、黏結(jié)法黏結(jié)法是增補筋完全依靠后澆混凝土的黏結(jié)力傳遞，來參與原梁的工作。黏結(jié)法施工工藝如下：1）.將需增補鋼筋區(qū)段的構(gòu)件表面鑿毛，使凹凸不平度大于6mm；2）3）.將增補縱筋穿入U形箍筋并予以綁扎，最后涂刷環(huán)氧膠黏劑和噴射混凝土。（四）、濕式外包鋼濕式外包鋼加固法，是一種用乳膠水泥砂漿或環(huán)氧樹脂水泥砂漿把角鋼黏貼在原梁下邊角部，并用U形螺栓套箍加強，再噴射水泥砂漿保護的加固方法。當被加固梁為樓面梁時，應在樓板U形螺栓相應位置處鑿一個方式（或長方形）凹坑，以使墊板和螺帽置與屋面構(gòu)造層上，這樣不會影響防水層，而且施工也比較方便。（五）、干式外包鋼用型鋼對梁進行加固時，當型鋼與原梁間無任何膠黏劑，或雖填塞水泥砂漿，但不能確保剪力在結(jié)合面上的有效傳遞，這種加固屬于.干式外包鋼連接。施加預應力加固法用預應力鋼筋對梁、板進行加固的方法，稱為預應力加固法。這種方法具有施工簡便和不影響結(jié)構(gòu)使用空間等缺點。用預應力鋼筋加固、板的基本工藝是：在需要加固的受拉區(qū)段外面補加預應力筋，對鋼筋進行張拉，并將其錨固在梁、板的端部。（一）、預應力筋的張拉預應力筋通常裸置于梁體之外，所以預應力筋的張拉也是在梁體外進行的。張拉的方法有以下3種。（1）千斤頂張拉法千斤頂張拉法是使用千斤頂在預應力筋的端部進行張拉并錨固的方法。（2）橫向收緊法橫向收緊法，即在加固筋兩端被錨固的情況下，利用簡易工具使鋼筋由直變彎產(chǎn)生拉伸應變，從而在加固筋中建立預應力。（3）豎向張拉法豎向張拉法分為人工張拉和千斤頂張拉兩種方法。（二）、預應力筋的錨固預應力筋的錨固可采用以下4種方法。（1）U形鋼板錨固首先將原梁端部的混凝土保護層鑿去，并涂以環(huán)氧砂漿，然后把與梁同寬U形鋼板卡在環(huán)氧砂漿上，再將加固筋焊接或錨接U形鋼板的兩側(cè)。（2）高強螺栓錨固在梁及鋼板上鉆出與高強螺栓相同直徑的孔，然后在鋼板和梁上涂一層環(huán)氧砂漿，用高強螺栓將鋼板壓在原梁上，以產(chǎn)生摩擦力和黏結(jié)力，最后將預應力筋錨固在鋼板上，或直接焊接在鋼板上。（3）扁擔式錨固在原梁的受壓區(qū)增設鋼板托套，把加固筋錨固或焊接在鋼板托套上。施工時，鋼板托套用環(huán)氧砂漿年節(jié)在原梁上，以防止其滑動。（4）套箍錨固套箍錨固是把型鋼作成的剛框嵌套在原梁上，并將預應力筋錨固在鋼框上的一種錨固方法。施工時，先除去鋼框處的混凝土保護層，并用環(huán)氧砂漿黏結(jié)鋼框。增大加固法增大加固法，是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補加相應的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載能力的方法。他是工程中常用的一種加固方法。補澆的混凝土處在受拉區(qū)時，對補加的鋼筋起到黏結(jié)和保護作用；當補澆層混凝土處在受拉區(qū)時，增加了構(gòu)件的有效高度，從而提高了構(gòu)件的抗彎、抗簡承載力，并增加了構(gòu)件的剛度。因此，其加固效果是很顯著的。實際工程中，在受拉區(qū)補攪混凝土層的情況是比較多的。原配筋率較低，其混凝土受壓區(qū)高度較小，因此在受拉區(qū)補加縱向鋼筋并澆混凝土是提高該梁抗彎承載力的有效方法。又如陽臺、雨蓬等懸臂構(gòu)件的承載力加固，可在原板的上面（受拉區(qū)）補配鋼筋和補澆混凝土。當在連續(xù)梁（板）的全長上部補澆混凝土時，后補澆的混凝土在跨中處于受壓區(qū)，而在支座卻處在