隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，建筑工程項目的種類及數(shù)量越來越多，建筑結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。因混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等形式堅固耐用而廣泛在建筑工程中應(yīng)用，但是，由于施工材料的不過關(guān)及施工質(zhì)量存在嚴重問題，造成建筑物出現(xiàn)裂縫、變形、斷裂、錯位等結(jié)構(gòu)問題，嚴重影響建筑物安全使用。
1.武漢建筑加固原則
在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的維修、武漢加固設(shè)計中，首先應(yīng)保證原有結(jié)構(gòu)的性能得到有效的改善和提高，滿足可靠度要求，同時還應(yīng)考慮施工條件、施工工期、使用要求、加固成本等因素，設(shè)計步驟一般包括問題分析、方案擬定、可行性論證、加固后結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析和校核、詳細設(shè)計等。 為了使結(jié)構(gòu)的維修、加固最終取得良好的綜合效益，設(shè)計中應(yīng)遵守以下原則：
1.1 盡可能使加固措施發(fā)揮綜合效應(yīng)，提高加固效率。 例如，如果除承載力不足外，鋼筋混凝土校還存在剛度偏低的問題，則可考慮外包混凝土的加固方案。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在高溫、凍碰、化學(xué)侵蝕等造成的損傷以及保護層厚度不足等缺陷， 在選擇加固方案時也應(yīng)同時考慮。
1.2 盡可能保留和利用原結(jié)構(gòu)構(gòu)件，發(fā)揮原結(jié)構(gòu)的潛力，避免不必要的拆除和更換。
1.3 盡可能減小對建筑物使用功能的影響。 對十住宅、商場等民用建筑，應(yīng)盡可能避免降低房屋的凈高，縮小使用空間，影響房屋的采光、通風(fēng)、保溫隔熱等功能；對于工業(yè)建筑，應(yīng)盡可能避免對生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、物料運輸?shù)仍斐刹焕绊憽?br /> 1.4 加固后結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析和校核除了應(yīng)遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則外，尚應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在加固時的工作應(yīng)力，加固部分應(yīng)變滯后的持點，新舊材料協(xié)同工作的程度，加固后構(gòu)件截面形心和剛度的變化等。
1.5 避免或盡可能減小設(shè)計方案的負面效應(yīng)， 充分考慮加固措施對結(jié)構(gòu)體系、未加固構(gòu)件、地基等可能造成的不利影響。
1.6 應(yīng)采取可靠措施保證新舊材料的共同工作， 盡可能通過合理安排新舊構(gòu)件的拆裝順序，通過臨時卸載、臨時支頂或采取預(yù)應(yīng)力加固的方法等，減小應(yīng)力滯后現(xiàn)象，充分發(fā)揮新增部分的作用。
2.常用的加固方法
2.1 改變受力體系加固法
改變受力體系加固法是通過增設(shè)支點去改變結(jié)構(gòu)的受力體系的一種加固方法。增設(shè)支點可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算跨度,降低計算彎矩,大幅度提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,減少和限制梁板的撓曲變形,從而減小撓度、縮小裂縫寬度。按增設(shè)支點的支承情況不同,可分為剛性支點和彈性支點兩種。與彈性支點相比,剛性支點剛度較大,新支點處在荷載作用下沒有豎向位移或位移較小,可以忽略不計,所受的荷載傳給其它承重結(jié)構(gòu)的支柱和支承構(gòu)件或直接傳給基礎(chǔ)。這種支承結(jié)構(gòu)受力比較明確,計算比較簡單,且施工方法更簡易。改變受力體系加固法的主要缺點是使使用空間受到了一定的影響。
2.2 外部粘鋼加固法
構(gòu)件外部粘鋼加固法是用粘結(jié)劑(建筑結(jié)構(gòu)膠)將鋼板粘貼到構(gòu)件需要加固的部位,以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種方法。該方法的應(yīng)用研究始于20世紀60年代。與傳統(tǒng)加固方法比較,它有以下特點:①工藝簡便,只需對被加固構(gòu)件的表面進行處理,用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與加固構(gòu)件牢固粘結(jié)成一個整體,使鋼板和原構(gòu)件很好的共同工作;②加固施工所需的場地、空間都不很大,且鋼板粘到構(gòu)件上一般三天即可受力使用;③粘鋼加固所用的鋼板厚度,一般為2-6mm。所以,加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀,重量增加也不多;④加固效果比較明顯。因為粘鋼加固不僅補充了原構(gòu)件的鋼筋不足,而且還通過大面積的鋼板粘貼,有效地保護了原構(gòu)件的混凝土不再產(chǎn)生裂縫,或使已有的裂縫得到控制而不繼續(xù)擴展,加強了結(jié)構(gòu)的整體性,提高了原構(gòu)件的承載力。常用的粘膠粘劑以環(huán)氧樹脂為主配成。這種加固方法的優(yōu)點是施工工期短,加固后幾乎不改變構(gòu)件的外形和使用空間,卻能大大提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和正常使用階段的性能。采用外部粘鋼加固法時,通常是將鋼板粘于梁的受拉區(qū),以提高梁的承載力。當在梁側(cè)粘貼“U”形鋼板時,還可提高梁的斜截面承載力。這種方法常被用來加固承受靜力作用下的混凝土(或型鋼)受彎、受拉構(gòu)件,但是,它要求環(huán)境溫度小于60℃,相對濕度小于70%,并要求無化學(xué)腐蝕影響。除懸臂梁或多跨連續(xù)梁端部附近區(qū)域外,一般混凝土梁為底部受拉,故粘鋼加固部位一般在梁的底部,要求加固部位混凝土具有良好的完整性和一定的強度(裂縫無妨),混凝土抗壓強度一般不低于15MPa,此外還要求梁的端部具有足夠的抗剪強度。粘貼鋼板對施工工藝要求較高,一般應(yīng)有專業(yè)隊伍施工。外部粘鋼加固法非常適合在民用建筑加固中的應(yīng)用,方法簡單、施工周期短、成本低。
2.3 武漢粘貼鋼筋加固法
粘貼鋼筋加固技術(shù)簡稱粘筋加固,是指將鋼筋粘貼在原有配筋表面或粘貼在混凝土內(nèi)部的一種加固方法。當鋼筋保護層脫落、脹裂或遭腐蝕破壞時,可將加固鋼筋直接粘貼在原有配筋表面,當保護層混凝土比較完好或原配筋位置不易測準時,可在混凝土表面切縫(10~25mm)或鑿槽,將鋼筋粘貼在縫內(nèi)或槽內(nèi),從而達到加固目的。粘筋加固適用以下幾種情況:①原構(gòu)件混凝土遭受炭化或腐蝕,鋼筋嚴重銹蝕。②因荷載改變而造成原配筋不能適應(yīng)受力要求。③施工原因造成的配筋位置不當。粘筋加固是一項靈活簡便的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),與傳統(tǒng)的加大截面法和外包鋼加固法相比,粘筋加固具有以下特點:(1)完成加固工作后,加固筋在原構(gòu)件內(nèi)部,因此該技術(shù)是一項內(nèi)加固技術(shù)。(2)基本不加大原構(gòu)件的截面外形尺寸和自重,與原有配筋協(xié)同工作好。(3)加固筋貼緊或鄰近原有配筋,與原有配筋協(xié)同工作性好。(4)能盡可能少損傷原混凝土構(gòu)件。
2.4 武漢碳纖維加固
碳纖維加固是最近十幾年發(fā)展起來的新技術(shù),隨著該技術(shù)的成熟,其發(fā)展前景十分廣闊。其加固機理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類結(jié)構(gòu)膠貼于混凝土構(gòu)件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力的目的。適用于新、舊混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板及剪力墻以及一些特種構(gòu)件的加固。
3.結(jié)束語
以上介紹了幾種加固技術(shù),可為結(jié)構(gòu)人員解決結(jié)構(gòu)工程加固補強實際問題提供一定的借鑒與參考。設(shè)計人員必須明確這幾種武漢加固方法的優(yōu)缺點及適用范圍,在確定建筑加固方案時,應(yīng)周密考慮,嚴格遵循工作程序和加固原則,選擇合適的加固方案。此外設(shè)計人員還要對加固機理有充分的認識,如對于裂縫過大而承載力已夠的構(gòu)件,用增加縱筋的加固方法是不可取的,因為增加縱筋不會減少裂縫,有效的方法是外加預(yù)應(yīng)力鋼筋或改變受力體系;對于承載力不足而實際配筋已達超筋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,仍在受拉區(qū)增配鋼筋是起不到加固作用的;對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力已足夠,但剛度不足時,宜優(yōu)先選用增加支點和增大梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸,以提高其剛度和改變其自振頻率。
 

關(guān)鍵詞：武漢建筑加固   武漢結(jié)構(gòu)加固  武漢碳纖維加固  武漢粘鋼加固