建筑工程加固是对建筑物可靠性不足或业主要求提高可靠度的承重结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施,使其具有现行设计规范及业主所要求的安全性、耐久性和适用性。以下是常见的建筑工程加固方法:
混凝土结构加固
1. 增大截面加固法
- 原理:通过增加原结构构件的截面面积,提高结构的承载能力和刚度。
- 适用范围:适用于梁、板、柱等混凝土构件,尤其是当构件的承载能力不足或刚度不够时。
- 施工要点:
- 先将原构件表面的疏松混凝土层凿除,露出坚实的混凝土,并对原钢筋进行除锈处理。
- 按照设计要求绑扎新增的钢筋,新钢筋与原钢筋的连接要牢固,如采用焊接或机械连接。
- 支设模板,浇筑比原构件强度等级高一级的混凝土,浇筑过程中要注意振捣密实,确保新老混凝土结合良好。
2. 外包钢加固法
- 原理:在混凝土构件外部包裹型钢,通过型钢与原混凝土构件的协同工作,提高构件的承载能力和抗震性能。
- 适用范围:常用于轴压和小偏压柱,以及受弯构件的加固。
- 施工要点:
- 对于干式外包钢,需将混凝土表面打磨平整,用乳胶水泥粘贴或用环氧树脂化学灌浆等方法,使角钢粘贴在构件表面,并用卡具将其夹紧。
- 湿式外包钢还需要在角钢和混凝土之间灌注结构胶,使二者更好地共同工作。
3. 粘贴碳纤维加固法
- 原理:利用碳纤维材料的高强度、高弹性模量等特性,将其粘贴在混凝土构件表面,使碳纤维与混凝土共同承受荷载。
- 适用范围:广泛应用于梁、板的抗弯、抗剪加固,以及柱的抗震加固等。
- 施工要点:
- 对混凝土表面进行处理,如打磨、清理,使其平整、干燥、无油污。
- 涂抹配套的碳纤维浸渍胶,将碳纤维布按照设计要求的方向和层数粘贴在混凝土表面,粘贴过程中要使用专用工具排除空气,确保碳纤维布与混凝土粘结紧密。
4. 粘贴钢板加固法
- 原理:采用结构胶粘剂将钢板粘贴在混凝土构件表面,让钢板与混凝土共同受力,从而提高构件的承载能力。
- 适用范围:适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯、受拉构件的加固。
- 施工要点:
- 钢板的材质、规格和尺寸应符合设计要求,对钢板表面进行除锈、打磨等处理。
- 对混凝土表面进行处理后,在钢板和混凝土表面涂抹胶粘剂,将钢板粘贴在混凝土构件上,粘贴时要保证钢板位置准确,并施加适当压力,使胶粘剂均匀分布,粘贴后进行固化养护。
砌体结构加固
1. 钢筋混凝土外加层加固法
- 原理:在砌体墙外侧或两侧增设钢筋混凝土层,通过新增的钢筋混凝土层与原砌体墙的共同作用,提高墙体的承载能力和稳定性。
- 适用范围:适用于砌体墙承载能力不足或抗震性能差的情况。
- 施工要点:
- 对原砌体墙表面进行清理和适当的剔凿,以便新增的钢筋混凝土与原墙体更好地结合。
- 绑扎钢筋,支设模板,浇筑混凝土,浇筑时要注意振捣密实,保证混凝土质量。
2. 水泥砂浆面层加固法
- 原理:在砌体表面涂抹水泥砂浆面层,通过水泥砂浆的抗压强度和与砌体的粘结力,增强砌体的整体性和承载能力。
- 适用范围:用于砌体墙表面风化、剥落或承载能力略有不足的情况。
- 施工要点:
- 对砌体表面进行清理、浇水湿润,以保证水泥砂浆与砌体的粘结。
- 分层涂抹水泥砂浆,每层厚度不宜过大,一般控制在10 - 15mm左右,涂抹过程中要压实抹光。
钢结构加固
1. 改变结构计算简图加固法
- 原理:通过改变钢结构的受力体系,如增加支撑点、改变传力路径等方式,降低结构构件的内力,从而提高钢结构的承载能力。
- 适用范围:适用于钢结构的整体稳定性不足或部分构件内力过大的情况。
- 施工要点:
- 增加的支撑构件应与原钢结构可靠连接,如采用焊接或高强螺栓连接。
- 改变传力路径时,要对新的受力体系进行详细的力学分析,确保结构安全。
2. 加大构件截面加固法
- 原理:类似于混凝土结构的增大截面加固法,通过增加钢结构构件的截面面积,提高构件的承载能力。
- 适用范围:适用于钢结构构件强度不足或稳定性不够的情况。
- 施工要点:
- 对于型钢构件,可以采用在翼缘或腹板上焊接钢板的方式增大截面;对于钢管构件,可以在管内灌注混凝土或增加外套管等方式。
- 焊接过程中要注意控制焊接变形和残余应力,保证加固后的构件符合设计要求。