结构补强加固施工方法

结构补强加固施工方法我干建筑结构补强加固这行快二十年了，见过建成没十年的写字楼因为改造功能、增加荷载要加固，也见过建成半个多世纪的老住宅楼加装电梯需要补结构强度，还有不少受过自然损坏的房屋，靠着科学的补强加固又能安全使用几十年。说白了，结构补强加固就是给已经出现强度不足、结构病害的建筑“做理疗、做手术”，让它重新满足安全使用的要求。不同的结构病害、不同的使用场景，适用的施工方法完全不同，今天我就把一线施工常用的方法整理出来，都是实打实干出来的经验，不全是书本上的死知识，希望能给入行的新人或者有加固需求的朋友讲明白。1传统增大截面加固法增大截面加固法是我们干加固最常用的传统方法，技术成熟，可靠性也最高，很多老项目改造都离不开它。1.1适用范围这种方法主要针对钢筋混凝土的梁、柱、墙、基础这些核心承重构件，当原构件因为混凝土强度不够、配筋不足，承受不了设计新增的荷载时，就可以用这种方法。比如我前几年在城郊改造一个老厂房，原来的厂房设计只放轻型设备，业主要改成干货仓库，荷载一下子翻了一倍多，原梁的承载力差了快三成，最后选的就是增大截面加固，花的钱比拆了重建梁少一半还多。一般来说，这种方法对空间占用要求不高、对承载力提升要求大的项目最适用。1.2施工工艺步骤第一步要处理原构件的接触面，这是新老混凝土能不能结合成整体的关键，必须把原构件表面的浮浆、起砂、酥松的部分全部凿掉，一直露出新鲜的石子骨料，凹凸差比较大的地方也要大致修平，之后提前两三天不间断浇水湿润，不能让原构件干着吸新混凝土的水分。第二步是植筋，要按照设计要求把新增的受力钢筋和构造钢筋锚入原结构，植筋的深度绝对不能随便改，都是设计算出来的，浅了锚不住受力会出问题。第三步就是支模板，模板要拼严实，防止漏浆，支撑也要做牢固，浇混凝土的时候不能跑模。第四步浇混凝土，一般选比原构件强度高一级的微膨胀混凝土，振捣一定要密实，尤其是新老结合的部位，不能留孔洞。最后就是养护，这个环节很多新手图快省事儿，只浇个两三天水就完事，实际上最少要连续养护一周，气温低的时候还要延长到十天以上，不然新混凝土强度上不来，结合也会出问题。1.3优缺点和注意事项这种方法的优点很明显，承载力提升幅度大，受力可靠性高，造价也相对便宜，只要施工到位，能用几十年不出问题。缺点也很直观，现场湿作业多，工期比较长，还会增大构件的截面尺寸，会占用一部分室内使用空间，比如住宅里的柱增大截面后，可能会凸出墙面一块，影响家具摆放，所以对空间要求高的项目一般不会选它。还有一点要注意，要是原构件已经变形严重，施工前一定要做临时支撑卸载，不然新混凝土凝固后，原构件已经有残余变形，新增的截面没法充分受力，加固效果就会打折扣。2外粘型钢（粘钢）加固法说完占空间的传统方法，要是不想改变构件外形太多，还要提升承载力，那粘钢加固就是我们常用的第二种方法。2.1适用范围粘钢加固就是把钢板用结构胶粘在原混凝土构件的表面，让钢板和原构件一起受力，主要适用于承受静力荷载的梁、柱构件，一般原构件承载力提升幅度在20%到40%之间的项目用它最合适，比如普通写字楼改成档案室，住宅楼板加砌隔断墙，这种荷载增加不算特别大，又不想占空间的项目，选它就很合适。而且这种方法可以在不拆除原有装修的情况下施工，对建筑正常使用的影响很小。2.2施工流程和关键细节第一步同样是处理原构件表面，把表面的抹灰、浮浆铲掉，凸出的地方敲平，凹进去的地方用环氧腻子补平，保证构件表面平整。第二步是处理钢板，钢板买回来不能直接贴，必须要除锈打磨，把表面的氧化层、锈迹全部打掉，打出新鲜的纹理才行，我之前吃过这个亏，刚入行的时候跟着师傅干活，施工队图省事，钢板不打磨直接贴，结果不到一年就开胶翘边，返工的时候费了老鼻子劲，所以这个细节绝对不能省。第三步就是定位放线，按照设计位置把钢板的位置画在构件上，然后调配结构胶，结构胶的配比一定要严格按照说明书来，搅拌均匀，不能随便改比例，之后把胶均匀刮在钢板和混凝土接触面上，厚度大概一到两毫米就够，然后把钢板贴上去，用夹具或者膨胀螺栓固定加压，把多余的胶挤出来，保证胶层均匀没有空隙。最后就是等胶固化，固化期间绝对不能碰钢板，也不能加载，固化完成后拆掉夹具，给钢板刷上防锈防腐漆，就完工了。2.3优缺点说明粘钢加固的优点是工期短，一般几天就能做完，基本不增大构件截面，不占空间，承载力提升也很稳定，缺点是对结构胶的质量要求很高，劣质胶用个三五年就会老化开胶，而且钢板后期要做防腐维护，造价比增大截面法要高一些，只要选对材料，施工到位，用个二三十年没问题。3碳纤维布加固补强法粘钢还要做防腐，重量也大，现在市面上用的越来越多的就是更轻便的碳纤维布加固法，也是我接触到的民用项目里最受欢迎的方法。3.1适用范围碳纤维布重量轻，柔韧性好，强度比钢板还高，所以不光能加固梁、板、柱这些常规构件，异形构件、隧道、桥梁甚至古建筑的混凝土构件都能贴，特别适合楼板、梁的抗弯加固，还有墙体的抗震加固，比如很多老房子的预制楼板，原来配筋不足，想加个隔断或者放重家具，在板底贴两层碳纤维，就能满足要求，完全不影响室内层高，也不用改变户型。3.2施工要点第一步还是基层处理，要把构件表面的浮灰、油污、脱层全部清理干净，有裂缝的要先把裂缝修补好再贴碳纤维。第二步刷底胶，底胶要按照比例调配好，均匀刷在基层上，等底胶快凝固不粘手的时候，再进行下一步。第三步就是贴碳纤维布，要按照受力方向裁剪碳纤维布，然后把胶涂在底胶上，把布贴上去，用专用的滚筒顺着一个方向反复滚压，把里面的气泡全部赶出来，一定要让胶完全浸透碳纤维布，不能有空鼓和褶皱，要是贴多层，就重复这个步骤就行。贴完之后再刷一层面胶，最后做保护层，室内一般抹一层水泥砂浆就行，室外要做防水抗老化的保护层。3.3常见施工误区我见过很多非专业的施工队瞎干，最常见的误区就是觉得贴的层数越多越结实，其实不是，碳纤维布最多贴3到4层，再多了胶水根本浸不透，受力也不均匀，反而会降低加固效果，浪费钱。还有就是基层处理不干净，贴的时候有灰有渣，用不了两三年就会翘边脱落，之前有个家装业主找装修队贴，省了几百块的基层处理钱，不到一年就翘边了，最后找我们返工，花了三倍的钱，得不偿失。4植筋加固法刚才说的几种方法，其实很多都需要配合植筋来做，植筋本身也是结构补强里非常重要的独立施工方法，主要解决新老结构连接的问题。4.1适用场景只要是原有结构上新增构件，比如加阳台、加楼梯、加电梯、新增梁和柱，都需要把新增构件的钢筋锚入原结构，让新老结构连成整体共同受力，不管是混凝土结构还是砌体结构，都能用植筋法，是现在加固改造里用的最多的连接方法。4.2施工关键环节第一个关键就是钻孔定位，钻孔前一定要用钢筋扫描仪把原结构里的钢筋位置扫出来，绝对不能打断原结构的主筋，我见过太多施工队不扫，上来就钻，结果把柱子的主筋打断了，本来是加固，反倒把原结构搞坏了，最后花了好多钱补救。钻孔的位置要躲开原钢筋，孔深要严格符合设计要求，不能随便改浅。第二个关键就是清孔，钻完孔之后孔里全是灰尘和碎渣，必须要用鼓风机把灰吹干净，最少吹两遍，很多施工队嫌麻烦不吹，灰留在孔里，植筋胶根本粘不住，拉拔试验肯定过不了。第三个就是注胶插钢筋，注胶要注满孔的三分之二，然后把钢筋慢慢旋转插进去，保证胶填满整个空隙，之后静置固化，固化期间绝对不能摇晃或者碰钢筋，不然就废了。4.3质量控制植筋做完之后，必须要做现场拉拔试验，按照规范抽一定数量的钢筋做拉力检测，承载力合格才能算完工，这个是硬指标，绝对不能省。5裂缝补强修补施工方法很多建筑本身整体承载力够，就是出现了裂缝，影响耐久性和使用，这时候就需要专门做裂缝补强修补。5.1不同裂缝对应不同方法裂缝分很多种，宽度小于0.15毫米的表层裂缝，一般是温度收缩裂缝，不会影响结构安全，只要用表面封闭法就行，把环氧修补胶刷在裂缝表面，把缝封住，防止水和二氧化碳进去腐蚀钢筋就行。宽度大于0.15毫米的结构性裂缝，已经影响结构受力了，就要用压力注浆法，把专用的裂缝修补胶用压力泵压进裂缝里，把整个裂缝填满，既能封闭，还能把开裂的构件重新粘成整体，恢复承载力。要是宽度超过5毫米的大裂缝，一般是沉降引起的，就要用开槽填缝法，把裂缝凿成凹槽，清理干净之后填柔性或者刚性的修补材料，既能填充还能适应后续的微小变形。5.2施工注意事项不管用哪种方法，施工前都要把裂缝表面清理干净，保持干燥，注浆的时候要从下往上注，从裂缝的一端往另一端注，等相邻的注浆嘴出胶了再封口，这样才能把裂缝里的空气排出来，保证胶填满整个裂缝，不会留空隙。之前我给一个老小区做裂缝修补，好多住户家墙面开裂渗水，就是温度裂缝，做了表面封闭之后，再也没漏过水，业主都挺满意，花不了多少钱就解决了大问题。6结构补强加固施工的通用原则说了这么多具体方法，最后还要说几点所有加固施工都要遵守的通用原则，这都是这么多年踩坑踩出来的经验。首先，施工前一定要先做专业的结构检测鉴定，不能上来就加固，必须先摸清楚原结构的实际强度、配筋情况、病害程度，才能出对应的加固方案，不能拍脑袋想当然。其次，施工过程中尽量做卸载，就是把原构件上的荷载能卸就卸，比如把楼板上的东西搬走，做好临时支撑，让原构件在施工过程中处于低受力状态，这样加固之后新材料才能充分发挥作用，不然原构件已经变形，加固完新结构受力很小，效果就会差很多。最后，一定要注意施工安全，加固施工很多都是在已经投入使用的建筑里做，既要做好现场防护，防止掉落东西伤到别人，还要保护好原建筑里的水电管线，不能随便拆原结构的构件，拆错一块都可能出大事故。总的来说，结构补强加固没有万能的施工方法，每种方法都有自己适用的场景，