建筑結(jié)構(gòu)因設(shè)計(jì)缺陷、施工問題、材料老化或自然災(zāi)害(如地震、火災(zāi))等原因出現(xiàn)承載力不足、變形過大或耐久性降低等問題時(shí)，需通過加固措施恢復(fù)其安全性。下面加固之家就給大家介紹一下建筑結(jié)構(gòu)加固的系統(tǒng)性方案，涵蓋檢測評估、加固方法選擇、施工要點(diǎn)及長期維護(hù)：

一、結(jié)構(gòu)問題診斷與評估

1. 初步調(diào)查

(1)外觀檢查：觀察裂縫分布(寬度、走向)、構(gòu)件變形(梁柱彎曲、墻體傾斜)、混凝土剝落或鋼筋銹蝕情況。

(2)使用歷史：了解建筑用途變更、荷載增加(如加層、設(shè)備增設(shè))、周邊環(huán)境變化(如地基浸水)。

(3)災(zāi)害影響：確認(rèn)是否經(jīng)歷地震、火災(zāi)、爆炸等沖擊，評估損傷范圍。

2. 專項(xiàng)檢測

(1)材料強(qiáng)度檢測：

混凝土：回彈法、鉆芯法測定抗壓強(qiáng)度。

鋼材：超聲波測厚儀檢測銹蝕后剩余厚度。

砌體：原位軸壓法測定抗壓強(qiáng)度。

(2)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測：

使用全站儀或激光測距儀測量梁柱傾斜率(允許值：H/250，H為構(gòu)件高度)。

沉降觀測：設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，定期測量基礎(chǔ)沉降差(允許值：≤0.002L，L為相鄰柱間距)。

(3)動(dòng)力特性測試：

通過環(huán)境振動(dòng)法或錘擊法獲取結(jié)構(gòu)自振頻率，與理論值對比判斷剛度退化程度。

3. 承載力復(fù)核

(1)建模分析：采用PKPM、ETABS等軟件建立有限元模型，輸入檢測得到的材料參數(shù)和實(shí)際荷載(含活荷載、風(fēng)荷載、地震作用)。

(2)安全等級劃分：

一級：重要建筑(如醫(yī)院、學(xué)校)，安全系數(shù)≥1.5。

二級：普通建筑，安全系數(shù)≥1.3。

三級：臨時(shí)建筑，安全系數(shù)≥1.1。

()出具檢測報(bào)告：明確加固部位、加固方法及設(shè)計(jì)使用年限(通?！?0年)。

二、加固方法選擇與適用場景

1. 混凝土結(jié)構(gòu)加固

(1)增大截面法

適用：梁、板、柱承載力不足且空間允許增粗。

施工：

剔除原構(gòu)件表面疏松層至堅(jiān)實(shí)基層。

植筋(Φ12-Φ25，間距300-500mm)連接新舊混凝土。

澆筑高強(qiáng)度混凝土(C30-C50)，養(yǎng)護(hù)28天。

案例：某廠房框架梁因荷載增加開裂，采用增大截面法后承載力提升40%。

(2)粘貼碳纖維布加固

適用：抗彎、抗剪加固，尤其適用于空間受限的梁、板。

施工：

基層處理：打磨至粗糙度≥50μm，清除浮塵。

涂刷底膠(粘結(jié)強(qiáng)度≥3MPa)，靜置2小時(shí)至指觸干燥。

粘貼碳纖維布(單向布，層數(shù)1-3層)，每層用滾筒壓實(shí)排除氣泡。

表面涂刷防火涂料(耐火極限≥1.5h)。

優(yōu)勢：自重輕(僅0.167kg/m2/層)，施工周期短(3-5天/層)。

(3)外包型鋼加固

適用：柱軸壓比超限或需顯著提高承載力。

施工：

沿柱四角焊接角鋼(L100×10或L125×12)。

用化學(xué)螺栓(M16-M20)固定角鋼，間距500-800mm。

灌注結(jié)構(gòu)膠填充空隙(抗壓強(qiáng)度≥60MPa)。

效果：可提高柱承載力50%-100%，但需注意防火處理(外包混凝土或防火板)。

2. 砌體結(jié)構(gòu)加固

(1)鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固

適用：磚墻抗震性能不足或裂縫修復(fù)。

施工：

墻面鑿毛(深度10-15mm)，清除磚縫灰漿。

鋪設(shè)Φ4-Φ6鋼筋網(wǎng)(間距200-300mm)，用S形穿墻筋固定。

噴射M15水泥砂漿(厚度30-50mm)，分2-3層施工。

案例：某教學(xué)樓磚墻因地震開裂，加固后抗震能力從7度提高至8度。

(2)增設(shè)構(gòu)造柱加固

適用：墻體穩(wěn)定性不足或開洞過大。

施工：

在墻體交接處或洞邊鑿出馬牙槎(尺寸60mm×60mm)。

綁扎構(gòu)造柱鋼筋(4Φ12主筋+Φ6@200箍筋)。

支模澆筑C25混凝土，高度與墻體同高。

3. 鋼結(jié)構(gòu)加固

(1)焊接補(bǔ)強(qiáng)板加固

適用：梁、柱局部屈曲或焊縫開裂。

施工：

打磨裂紋兩端至光滑，坡口角度45°-60°。

焊接補(bǔ)強(qiáng)板(厚度≥原構(gòu)件1/2)，采用E50型焊條。

無損檢測(UT或MT)驗(yàn)證焊縫質(zhì)量。

(2)高強(qiáng)螺栓連接加固

適用：節(jié)點(diǎn)連接松動(dòng)或承載力不足。

施工：

拆除原螺栓，清理連接面(摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45)。

安裝10.9級高強(qiáng)螺栓(預(yù)拉力設(shè)計(jì)值按規(guī)范取值)。

初擰扭矩為終擰的50%，終擰后24小時(shí)內(nèi)檢查扭矩值偏差≤±10%。

三、加固施工關(guān)鍵控制點(diǎn)

(1)界面處理：

混凝土表面需鑿毛至露出粗骨料，粗糙度≥4mm(噴砂法或高壓水射流)。

鋼材表面需噴砂除銹至Sa2.5級(粗糙度40-75μm)。

(2)加載控制：

加固前需卸載(如設(shè)置臨時(shí)支撐)，避免加固過程中構(gòu)件二次受力。

分階段加載：每層加固材料施工后需養(yǎng)護(hù)7天再施加下一層荷載。

(3)質(zhì)量驗(yàn)收：

碳纖維布粘貼：用小錘輕擊檢查空鼓率≤5%，單塊空鼓面積≤100cm2。

灌漿料強(qiáng)度：同條件養(yǎng)護(hù)試塊28天抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值115%。

四、長期維護(hù)與監(jiān)測

(1)定期檢查：

每5年進(jìn)行一次結(jié)構(gòu)外觀檢查，重點(diǎn)觀察加固部位是否有新裂縫或變形。

每10年進(jìn)行一次材料性能復(fù)測(如混凝土碳化深度檢測)。

(2)環(huán)境控制：

避免加固部位長期浸水或暴露于腐蝕性環(huán)境(如化工廠附近需涂刷防腐涂料)。

冬季施工的加固構(gòu)件需采取保溫措施(如覆蓋電熱毯)，防止凍脹損傷。

(3)應(yīng)急預(yù)案：

在加固構(gòu)件附近設(shè)置應(yīng)變計(jì)或裂縫計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測應(yīng)力變化。

若監(jiān)測數(shù)據(jù)異常(如應(yīng)變突增50%)，立即停止使用并啟動(dòng)加固方案復(fù)核。

建筑結(jié)構(gòu)加固需遵循“檢測-設(shè)計(jì)-施工-監(jiān)測”的全流程管理。選擇加固方法時(shí)需綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、損傷程度、空間限制及經(jīng)濟(jì)性。施工階段需嚴(yán)格把控界面處理、加載順序及質(zhì)量驗(yàn)收，加固完成后需建立長期維護(hù)機(jī)制，確保結(jié)構(gòu)安全持久。對于復(fù)雜項(xiàng)目(如歷史建筑保護(hù)或超限高層加固)，建議委托具有特種工程資質(zhì)的專業(yè)單位實(shí)施。