建筑加固是土建施工的一個(gè)分支。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有一些五、六十年代建造的老房屋因超過了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期有待加固，有大約1/3的住宅安全儲(chǔ)備不足，且城市的住宅結(jié)構(gòu)逐漸進(jìn)入老齡化，需要加固維修。同時(shí)，國(guó)家限定結(jié)構(gòu)建設(shè)投資，從節(jié)約成本考慮，利用老結(jié)構(gòu)、老建筑進(jìn)行加固的情況越來越多，需要進(jìn)行加固處理的項(xiàng)目逐漸增加。下面就分享幾種加固方法和技術(shù)要點(diǎn)。
粘鋼加固
粘鋼加固法是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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)構(gòu)件承載能力的一種加固方法。
粘鋼加固的效果主要取決于粘結(jié)施工質(zhì)量。粘鋼加固施工應(yīng)嚴(yán)格按工藝流程進(jìn)行專業(yè)化施工。
表面處理→（卸荷、配膠）粘貼→固定及加壓→固化→檢驗(yàn)→防腐處理。
1.表面處理
表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理及鋼板貼合面處理，是最關(guān)鍵的工序，應(yīng)認(rèn)真處理混凝土構(gòu)件結(jié)合面，根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度、堅(jiān)實(shí)程度、干濕程度，分別按以下四種情況處理。
1） 對(duì)構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面油垢污物，后用冷水沖洗，再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨掉2～3mm表層，直至完全露出新面，并用無油壓縮空氣吹除粉粒。若表面嚴(yán)重凹凸不平，可用高強(qiáng)樹脂砂漿修補(bǔ)。
2） 如混凝土表面不是很臟，則可直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，去掉1～2mm表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
3） 對(duì)于新混凝土粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。
4） 對(duì)于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期在3個(gè)月內(nèi)的混凝土構(gòu)件，因一般樹脂類膠粘劑在潮濕的基層上粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，故除滿足上述要求外，還須進(jìn)行人工干燥處理。
2.鋼板鋼板貼合面，應(yīng)根據(jù)鋼板銹蝕程度，分別按以下兩種方法處理。
1）如鋼板未生銹或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙越大越好，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直。其后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。
2）如鋼板銹蝕嚴(yán)重，須先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和酸離子，最后用平砂輪打磨出紋道。
3.卸荷。為減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力、應(yīng)變滯后現(xiàn)象，粘鋼板前宜對(duì)構(gòu)件適量進(jìn)行卸荷。
4.配膠。目前各種結(jié)構(gòu)加固用膠粘劑基本上為甲、乙雙組分，須在使用時(shí)于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)配制。配制原則上應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定進(jìn)行，但由于膠的時(shí)限性較強(qiáng)，使用前還應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試配，根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貧鉁貤l件及存放時(shí)間長(zhǎng)短作適當(dāng)調(diào)整，選擇各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)均為最優(yōu)的配比。按選定的配比秤量，將甲、乙2組分別倒入干凈容器，采用機(jī)械按同一方向進(jìn)行攪拌，拌至色澤完全均勻?yàn)橹埂?/p>
5.粘貼。膠粘劑配制好后，用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板貼合面，為使膠能充分浸潤(rùn)、滲透擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量膠于結(jié)合面來回刮抹數(shù)遍，再添抹1～3mm，中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。若是立面粘貼，為防止流淌，可加一層脫蠟玻璃絲布。鋼板粘貼后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實(shí)，否則應(yīng)剝下鋼板，補(bǔ)膠，重新粘貼。
6.固定與加壓。鋼板粘貼好后立即用卡具、支撐或膨脹螺栓等固定，并適當(dāng)加壓，以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為宜。膨脹螺栓一般兼作鋼板的永久附加錨固措施，其埋設(shè)孔洞應(yīng)與鋼板一道于涂膠前配鉆。
7.固化。前面提到的幾種結(jié)構(gòu)膠粘劑都是在20℃下固化，24h即可拆除夾具或支撐，3d即可受力使用。若氣溫低于15℃，應(yīng)采取人工加溫，一般用紅外線加熱。固化期中不得對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。
8.防腐處理。外部粘鋼加固鋼板，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理。當(dāng)外抹砂漿保護(hù)防腐時(shí)，為利于耙漿粘結(jié)，可于鋼板表面粘結(jié)或外包一層鉛絲網(wǎng)或點(diǎn)一層豆石，并在抹灰刷一道混凝土界面劑。
碳纖維加固
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外，采用該工法，可大幅提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。
1.混凝土表面處理
1）將混凝土構(gòu)件表面的殘缺、破損部分清除干凈。
2）對(duì)經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原。
3）裂縫修補(bǔ)�？p寬小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫。
4）打磨。將構(gòu)件表面凸出部分（混凝土構(gòu)件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修復(fù)后的構(gòu)件表面盡量平順。
5）清洗打磨過的構(gòu)件表面，并使其充分干燥。
2.缺陷部位涂刷底膠
將配好的底膠（粘結(jié)劑），用涂刷均勻于缺陷部位的混凝土表面。
3.構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)
用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)構(gòu)件表面殘缺面的修補(bǔ)是十分重要的一步，要點(diǎn)如下。
1）膩?zhàn)又鲃⒐袒哌M(jìn)劑、固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。
2）構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇�，修�?fù)至表面平整。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r(shí)，要在氣溫-5℃以上，相對(duì)濕度小于85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏�，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整。
4.涂刷底膠。將配好的底膠（粘結(jié)劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。
5.粘貼碳纖維。粘貼碳纖維材料之前，首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫在零下10℃以上，相對(duì)濕度RH>85%時(shí)，如無有效措施不得施工。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料，每段長(zhǎng)度一般以不超過6m為宜。為防止材料在保管過程中損壞，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn)。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。其施工工藝要點(diǎn)如下。
1）粘貼樹脂的主劑、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
2）粘貼時(shí)，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣�？捎昧_拉（專用工具）沿著纖維方向在碳纖維材料上滾壓多次，使樹脂滲浸入碳纖維中。
6.養(yǎng)護(hù)
粘貼碳纖維材料后，需自然養(yǎng)護(hù)1~2h達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞。
7.涂裝
若加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件需要防火時(shí)， 可在樹脂固化后涂刷耐火涂層。涂裝應(yīng)在樹脂初期固化后進(jìn)行，并應(yīng)遵守所用涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定。
預(yù)應(yīng)力加固
預(yù)應(yīng)力加固法具有加固、卸荷、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果，適用于大跨結(jié)構(gòu)加固，以及采用一般方法無法加固或加固效果很不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。
1.放樣定位
1）滑塊墊板及錨固支座位置的放樣定位
量取滑塊墊板的中心位置及跨中位置（沿梁底從錨固實(shí)際中心也就是投影點(diǎn)向跨中方向量取），然后分別標(biāo)記在梁底的兩側(cè)，接著將墊板的平面尺寸繪在梁底面上，并將有關(guān)螺栓的孔位標(biāo)出來。其中，在墊板放樣中，梁的撓度影響可忽略不計(jì)。
2）上錨固點(diǎn)的放樣定位
斜筋上錨固點(diǎn)位于梁頂或梁端面時(shí)，以單梁頂(端)面的縱軸線為基準(zhǔn)，沿縱橋向測(cè)量錨固點(diǎn)距梁端的距離。
錨固點(diǎn)位于梁端時(shí)，應(yīng)量取錨固點(diǎn)距梁底或梁頂面的垂直距離，再沿橫橋向?qū)ΨQ量取上錨固點(diǎn)的橫向距離，標(biāo)出錨固點(diǎn)的理論位置。由于梁的頂板和腹板中均有鋼筋存在，特別是受力鋼筋，在進(jìn)行錨固點(diǎn)放樣時(shí)，可將錨固點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整以避開這些鋼筋，切記不應(yīng)將其切斷。
2.上錨固點(diǎn)設(shè)置
當(dāng)上錨固點(diǎn)設(shè)在梁頂及梁端頂面時(shí)，需要按設(shè)計(jì)的斜筋穿出位置，在橋面板或梁頂面鑿穿2個(gè)具有與斜筋角度相同的斜孔。首先把橋面鋪裝層鑿去，將梁頂面混凝土保護(hù)層鑿去，露出鋼筋，再將錨固墊板處的混凝土進(jìn)行細(xì)鑿。按斜孔的設(shè)計(jì)角度做一個(gè)鑿孔架，將鑿巖機(jī)的鉆桿放入鑿孔架的槽內(nèi)，使鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)理論錨固點(diǎn)，然后再進(jìn)行鑿孔，以便鑿好斜孔。上錨固孔鑿?fù)曛�，將梁頂面混凝土清理干凈，除去混凝土碎渣。然后，在開鑿后的混凝土表面涂一層環(huán)氧膠液，再用環(huán)氧水泥砂漿鋪平。最后將上錨固設(shè)在梁頂時(shí)，應(yīng)保證錨墊板的上表面與梁頂面平齊，或略低一點(diǎn)，以確保錨固點(diǎn)上有盡可能厚的混凝土保護(hù)層。
3.轉(zhuǎn)向裝置
轉(zhuǎn)向裝置是實(shí)現(xiàn)體外索加固的重要構(gòu)件，其傳載方式和自身性能也是影響預(yù)應(yīng)力施加效果的關(guān)鍵。體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋必須通過轉(zhuǎn)向裝置改變方向，從而形成設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力筋曲線形式。在轉(zhuǎn)向裝置與預(yù)應(yīng)力筋的接觸區(qū)域，由于摩擦和橫向力的擠壓作用。如果轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計(jì)不合理或構(gòu)造措施不當(dāng)，預(yù)應(yīng)力鋼材容易產(chǎn)生局部硬化和摩阻損失過大。轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)要求預(yù)應(yīng)力筋在折角點(diǎn)的位置必須高度準(zhǔn)確，避免產(chǎn)生附加應(yīng)力，轉(zhuǎn)向裝置在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)也不應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材有任何損害。另外，轉(zhuǎn)向裝置的加工應(yīng)在加工廠進(jìn)行，嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)加工，現(xiàn)場(chǎng)安裝中，要嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行，在運(yùn)輸及焊接過程中，應(yīng)采取措施防止焊接變形，穿束前應(yīng)拉線確定安裝是否合適。
4.預(yù)應(yīng)力筋的安裝和張拉
在安裝預(yù)應(yīng)力筋前，首先要檢查各種錨具是否能正常工作，特別是粗鋼筋的螺桿和螺母的匹配情況，逐個(gè)試擰，均應(yīng)達(dá)到每個(gè)絲頭在不加力的情況下，以手?jǐn)Q動(dòng)就可將螺母擰至全程。
對(duì)于水平筋和斜筋分別采用兩根粗鋼筋或斜桿為型鋼的情況，首先將斜筋與水平滑塊固定在一起，并將斜筋的上錨固點(diǎn)固定。用臨時(shí)支架將滑塊定位在其墊板的位置上，然后再穿入水平筋。穿筋時(shí)，應(yīng)保證水平筋的兩端均有相等的絲頭長(zhǎng)度，檢查滑塊位置并預(yù)留滑移量。為了防止在張拉錨固時(shí)擰緊螺母困難，上緊兩水平筋的螺母，同時(shí)應(yīng)保證水平筋的中心與滑塊錨孔的對(duì)中。
而橫向收緊水平筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的體系，則首先按斜筋的斜度要求將斜桿焊接在梁端的U形錨固板上，采用夾桿焊將水平筋焊在斜筋上。每隔2～2.5m用木塊將水平拉桿墊起，然后安裝鎖緊裝置，以減少垂度。以備張拉，先安放彎起點(diǎn)處的立柱，再按設(shè)計(jì)位置安裝撐棍和收緊器。
5.壓漿
張拉完成后，局部有粘結(jié)段的壓漿工作是一道很重要的工序，首先施工前要進(jìn)行1∶1的模型試驗(yàn)，在保證壓漿密實(shí)飽滿的情況下，局部有粘結(jié)段的粘結(jié)力可達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力的108％。工程中，壓漿施工在張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行，以滿足錨固要求。壓漿采用手動(dòng)壓漿機(jī)，保證壓漿過程的均勻穩(wěn)定和壓漿壓力的要求。另外，壓漿密實(shí)程度將直接影響粘結(jié)效果，所以在壓漿中應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，并保持壓力均勻。
置換混凝土加固
置換混凝土加固施工的操作要點(diǎn)。
1.當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)需采用置換混凝土加固法加固時(shí)，置換混凝土作業(yè)前應(yīng)做好以下8項(xiàng)作業(yè)準(zhǔn)備，以保證置換混凝土加固的質(zhì)量。
1）混凝土澆筑前，除應(yīng)對(duì)模板及其支撐進(jìn)行驗(yàn)收外，尚應(yīng)對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。界面處理及界面劑涂刷的質(zhì)量。補(bǔ)配鋼筋或箍筋的品牌、級(jí)別、規(guī)格、數(shù)量、位置等。補(bǔ)配鋼筋和原鋼筋的連接方式和質(zhì)量。
2）根據(jù)設(shè)計(jì)和施工組織計(jì)劃安排，卸除或部分卸除被加固構(gòu)件上的荷載。
3）完成模板體系的技術(shù)復(fù)核，檢查并清理已支設(shè)的模板內(nèi)殘留雜物，最好用水沖洗。
4）澆筑混凝土用的架子及馬道已支搭完畢，并經(jīng)檢查合格。
5）水泥、砂、石及外加劑等經(jīng)檢查符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、耐久性和工作性等的要求，同時(shí)依循現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》、地方標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，完成混凝土施工配合比設(shè)計(jì)，并已下達(dá)通知單。
6）混凝土攪拌機(jī)、振動(dòng)器等機(jī)具經(jīng)檢查、維修和試運(yùn)轉(zhuǎn);計(jì)量器具已定期校核。
7）檢查施工電源、線路。
8）工長(zhǎng)已根據(jù)施工方案對(duì)操作班組進(jìn)行全面施工技術(shù)交底。
2.置換混凝土加固施工混凝土局部剔除及界面處理。
1）剔除被置換的混凝土?xí)r，應(yīng)按規(guī)定的方法、步驟和要求進(jìn)行。剔除過程中不得損傷鋼筋及無需置換的混凝土;若鋼筋或混凝土受到損傷，應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案，經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位認(rèn)可后方能進(jìn)行處理。
2）新舊混凝土的界面處理應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。
3）設(shè)計(jì)未要求使用界面劑時(shí)，在原混凝土表面鑿毛并清理潔凈的界面上涂刷一道硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥凈漿，制漿的水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于42. 5級(jí);當(dāng)采用界面劑時(shí)，按照產(chǎn)品使用說明書的方法噴涂化學(xué)界面劑。
3.混凝土施工
1）按照設(shè)計(jì)規(guī)定，安裝并焊接補(bǔ)配鋼筋、箍筋;若焊接時(shí)傷及了原鋼筋，立即會(huì)同設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理。
2）采用普通混凝土置換時(shí)，參照相關(guān)普通混凝土置換要求施工。
3）采用噴射混凝土置換時(shí)，參照噴射混凝土置換相關(guān)要求施工。
4）混凝土澆筑完畢后，應(yīng)按施工技術(shù)方案及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)的措施應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。
5）混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，拆除置換構(gòu)件的底模及模板。
4.支架拆卸
支架拆卸時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。拆卸順序、拆卸的位移控制或應(yīng)力控制應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定及施工技術(shù)方案的要求。
