建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方案與施工工藝一、引言既有建筑因使用功能升級、服役年限增長、自然災(zāi)害影響或設(shè)計規(guī)范更新等因素，常面臨結(jié)構(gòu)承載能力不足、耐久性下降等問題。建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)通過針對性的方案設(shè)計與精細化施工，可在不顯著改變原結(jié)構(gòu)布局的前提下，恢復(fù)或提升結(jié)構(gòu)性能，延長建筑使用壽命。本文結(jié)合工程實踐，系統(tǒng)闡述主流加固技術(shù)方案的適用場景、核心原理及配套施工工藝，為相關(guān)工程提供技術(shù)參考。二、主流加固技術(shù)方案分類及適用場景（一）增大截面加固法原理：通過增大構(gòu)件（梁、板、柱）的截面尺寸并補充配筋，提升其承載能力與剛度。適用場景：適用于混凝土構(gòu)件強度不足、截面尺寸偏小，或需大幅提高承載能力的梁、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件；尤其對傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)的承重墻、柱加固效果顯著。特點：工藝成熟、受力可靠，但會增加結(jié)構(gòu)自重與截面尺寸，對建筑空間有一定影響。（二）粘貼纖維復(fù)合材料加固法原理：利用碳纖維（CFRP）、玻璃纖維（GFRP）等復(fù)合材料的高強度特性，通過結(jié)構(gòu)膠粘劑將其粘貼于構(gòu)件受拉區(qū)或薄弱部位，使纖維與原構(gòu)件協(xié)同受力，改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。適用場景：適用于梁、板、柱的抗彎、抗剪加固，或結(jié)構(gòu)裂縫修復(fù)；對既有建筑的“增層改造”“功能轉(zhuǎn)換”等空間受限場景尤為適用。特點：自重輕、強度高、施工便捷，對原結(jié)構(gòu)損傷小，但對基層平整度、環(huán)境濕度要求較高。（三）預(yù)應(yīng)力加固法原理：通過對加固材料（如鋼絞線、預(yù)應(yīng)力筋）施加預(yù)應(yīng)力，主動抵消部分構(gòu)件荷載效應(yīng)，降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，同時提高構(gòu)件的承載能力與剛度。適用場景：適用于大跨度梁、板的抗彎加固，或承受動荷載、重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)（如工業(yè)廠房吊車梁）；對需控制變形的結(jié)構(gòu)加固效果突出。特點：加固效率高、變形控制好，但施工工藝復(fù)雜，需專業(yè)張拉設(shè)備與技術(shù)人員。（四）鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿加固法原理：將鋼絞線網(wǎng)片植入原構(gòu)件表面，再噴射或涂抹聚合物改性砂漿，形成“鋼絞線網(wǎng)+砂漿”的復(fù)合加固層，利用鋼絞線的抗拉強度與砂漿的握裹力提升構(gòu)件性能。適用場景：適用于混凝土構(gòu)件的抗彎、抗剪加固，或砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固；對潮濕、腐蝕環(huán)境下的結(jié)構(gòu)加固適應(yīng)性強。特點：耐久性好、抗裂性優(yōu)，與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)力強，但鋼絞線網(wǎng)片的鋪設(shè)需嚴格控制間距與錨固。（五）植筋技術(shù)（輔助加固手段）原理：通過鉆孔、清孔、注膠，將鋼筋或螺栓植入混凝土基材中，利用膠粘劑的粘結(jié)力與機械咬合力，使新增鋼筋與原結(jié)構(gòu)形成整體，為后續(xù)加固（如增大截面、粘貼鋼板）提供可靠錨固。適用場景：廣泛用于新增構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)的連接（如新增梁、板的支座錨固），或加固工程中的鋼筋補植。三、典型加固技術(shù)的施工工藝要點（一）增大截面加固法施工工藝1.基層處理：剔除原構(gòu)件表面酥松混凝土，露出堅實基層，用鋼絲刷清除浮塵、油污，再用清水沖洗晾干；對裂縫需先采用壓力注漿或封閉處理。2.鋼筋工程：按設(shè)計要求綁扎或焊接新增鋼筋，與原構(gòu)件鋼筋通過植筋、焊接（需滿足焊接工藝要求）或綁扎連接；若原構(gòu)件無外露鋼筋，需鉆孔植筋錨固新增鋼筋。3.模板支設(shè)：采用鋼?；蛑衲z板支設(shè)模板，確保拼縫嚴密、剛度足夠，防止混凝土澆筑時漏漿、變形。4.混凝土澆筑：選用比原構(gòu)件強度等級高一級的補償收縮混凝土，采用機械振搗或人工插搗，確保密實；澆筑后覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14天。（二）粘貼纖維復(fù)合材料施工工藝1.表面處理：混凝土表面打磨平整，去除浮漿、油污，用角磨機打磨至露出骨料，再用丙酮擦拭清潔；若表面有裂縫，需先采用環(huán)氧膠泥修補。2.底膠涂抹：按配比攪拌底膠，用滾筒或毛刷均勻涂抹于基層，厚度控制在0.2~0.4mm，待底膠指觸干燥（約2~4小時）后進行下一道工序。3.纖維布粘貼：按設(shè)計尺寸裁剪纖維布，配制浸漬膠（或粘貼膠），均勻涂抹于纖維布表面（或基層），將纖維布順受力方向粘貼于構(gòu)件表面，用刮板反復(fù)滾壓，排出氣泡，確保膠層飽滿。多層粘貼時，需待前一層膠層固化至指觸干燥后，重復(fù)上述步驟。4.面膠防護：最后一層纖維布粘貼完成后，涂抹面膠（或防護膠），厚度0.2~0.3mm，保護纖維布免受環(huán)境侵蝕。（三）預(yù)應(yīng)力加固法（以鋼絞線加固梁為例）1.鋼絞線制備：按設(shè)計長度下料，兩端安裝錨具（如夾片式錨具），并進行預(yù)張拉檢驗，確保錨具錨固可靠。2.孔道或卡槽施工：在梁體表面開槽（或鉆孔穿束），槽寬、深度滿足鋼絞線布置與防護要求；槽壁需打磨平整，清除粉塵。3.鋼絞線安裝：將鋼絞線穿入槽道（或孔道），兩端臨時固定，采用千斤頂同步張拉（張拉控制應(yīng)力按設(shè)計要求，一般為鋼絞線抗拉強度的0.6~0.7倍）。4.錨固與封護：張拉到位后，擰緊錨具螺母，切除多余鋼絞線（保留長度≥30mm），用聚合物砂漿或環(huán)氧膠泥封閉槽道，做好防腐處理。（四）植筋施工工藝1.鉆孔：按設(shè)計孔徑、深度鉆孔，鉆孔直徑比鋼筋直徑大4~8mm，深度≥15倍鋼筋直徑（或按設(shè)計要求）；鉆孔時需避開原構(gòu)件鋼筋，若遇鋼筋需調(diào)整孔位。2.清孔：用毛刷、氣泵反復(fù)清理孔內(nèi)粉塵，直至孔內(nèi)無明顯浮塵；必要時用丙酮沖洗孔壁，自然晾干。3.注膠：采用植筋膠（環(huán)氧型或改性環(huán)氧型），按配比攪拌均勻，用注膠器將膠液注入孔內(nèi)（注膠量以鋼筋插入后膠液溢出1/3孔深為宜）。4.植筋：將鋼筋旋轉(zhuǎn)插入孔內(nèi)，確保鋼筋居中，膠液飽滿；常溫下養(yǎng)護24小時（或按膠液說明書要求），期間禁止擾動。四、質(zhì)量控制與驗收標(biāo)準(zhǔn)（一）材料檢驗混凝土：新增混凝土的強度等級、抗裂性、耐久性需滿足設(shè)計要求，進場時核查合格證、檢驗報告，澆筑后按規(guī)范留置試塊檢測強度。纖維復(fù)合材料：碳纖維布的抗拉強度、彈性模量、延伸率需符合GB____《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》要求，進場時核查出廠報告，抽樣送檢。植筋膠：粘結(jié)強度需通過拉拔試驗驗證，每500根（或不足500根）為一組，隨機抽取3根進行現(xiàn)場拉拔試驗，抗拉拔力需≥設(shè)計值。（二）施工過程控制增大截面加固：鋼筋連接質(zhì)量（焊接、植筋）需經(jīng)隱蔽驗收；混凝土澆筑時需監(jiān)控模板變形、振搗密實度，養(yǎng)護期內(nèi)禁止荷載擾動。粘貼纖維布：粘貼后用小錘輕敲檢查，空鼓面積≤1%且單塊空鼓面積≤____mm2，否則需鉆孔注膠修補。預(yù)應(yīng)力加固：張拉過程需監(jiān)測應(yīng)力、應(yīng)變，確保張拉值偏差≤±5%；錨具、鋼絞線的安裝偏差需符合規(guī)范要求。（三）驗收標(biāo)準(zhǔn)混凝土構(gòu)件加固后，承載能力、撓度、裂縫寬度需滿足設(shè)計要求；采用荷載試驗驗證時，短期荷載試驗的最大試驗荷載下，構(gòu)件無明顯變形、裂縫擴展。纖維布粘貼加固：粘結(jié)強度現(xiàn)場拉拔試驗（每100m2取1組，每組3個測點），粘結(jié)強度≥2.5MPa（或與混凝土基材內(nèi)聚破壞）。植筋工程：拉拔試驗合格率100%，若有1根不合格，需加倍抽樣，仍有不合格則全部返工。五、工程案例分析案例背景：某20世紀(jì)90年代建造的6層框架辦公樓，因新增5層鋼結(jié)構(gòu)夾層，原框架柱、梁承載能力不足，需進行加固。加固方案：框架柱：采用增大截面法，柱截面由400mm×400mm增大至500mm×500mm，新增HRB400鋼筋，混凝土強度等級C35?？蚣芰海翰捎谜迟N碳纖維布法，梁底粘貼2層300g/m2碳纖維布，梁側(cè)粘貼1層，提高抗彎、抗剪能力。新增夾層與原結(jié)構(gòu)連接：采用植筋技術(shù)，在原梁、柱上植筋，錨固新增鋼構(gòu)件。施工工藝要點：柱增大截面：先對原柱表面鑿毛、植筋，再支模澆筑補償收縮混凝土，養(yǎng)護期間采用溫控措施防止裂縫。梁粘貼碳纖維布：嚴格控制基層平整度（誤差≤3mm/m），底膠、浸漬膠按配比攪拌，粘貼時用刮板排除氣泡，確保膠層飽滿。植筋：鉆孔深度15d（d為鋼筋直徑），清孔后注膠，植筋后24小時內(nèi)禁止碰撞。加固效果：經(jīng)荷載試驗與后期監(jiān)測，加固后結(jié)構(gòu)承載能力滿足新增夾層荷載要求，梁、柱變形值≤規(guī)范允許值，碳纖維布粘貼空鼓率<0.5%，植筋拉拔試驗全部合格。六、結(jié)語建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)需結(jié)合工程實際（原結(jié)構(gòu)狀況、使