在我國社會主義建設(shè)中常遇到對原有舊河北鋼結(jié)構(gòu)進行處理、加固的施工工程。但由于這些舊鋼結(jié)構(gòu)使用的年份比較長，銹蝕損壞的程度比較嚴重，原有鋼材的化學成分及力學性能也不清楚，而且都是帶著荷載進行施工的，所以其施工難度較大，技術(shù)要求較高、危險性也大，因此必須要掌握一整套施工技術(shù)和必須確定實用可行的施工方案度施工措施。本人通過多年施工實踐，研究總結(jié)掌握了舊鋼結(jié)構(gòu)處理、加固、改造的施工技術(shù)和方法，通過本文介紹給人家，供有關(guān)人員參考借鑒。
一、直接加固的一般方法有：
1、加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，可增加截面有效高度，擴大截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。
在適筋范圍內(nèi)，混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面，通過新加部分和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高構(gòu)件承載力，改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗；適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固；但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點；適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
3、有粘結(jié)外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所；適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力，且施工方便。
該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使它與被加固截面共同工作，達到提高構(gòu)件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護費用較低等優(yōu)點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。
6、繞絲法
該法的優(yōu)缺點與加大截面法相近；適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場合。
7、錨栓錨固法
該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固；不適用于已嚴重風化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
二、間接加固的一般方法有：
1、預應力加固法
（一）預應力水平拉桿固法
預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預應力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上（當拉桿與梁板底面緊密貼合時，拉桿會與構(gòu)件共同找曲，此時尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面），在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
由于水平提桿的作用，原構(gòu)件的截面應力特征由受彎變成了偏心受壓，因此，加固后構(gòu)件的承載力主要取決于壓彎狀態(tài)下原構(gòu)件的承載力。
（二）預應力下?lián)卫瓧U加固法
鋼筋混凝土構(gòu)件采用預應力下?lián)问嚼瓧U加固定后，形成一個由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復合超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外荷載和預應力共同作用下，拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過與構(gòu)件的結(jié)合點（下?lián)吸c和桿端錨固點）傳遞給被加固構(gòu)件，抵消了部分外荷載，改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征，從而提高了構(gòu)件的承載能力。
該法能降低被加固構(gòu)件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力，但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固，但在無防護的情況下，不能用于溫度在600C以上環(huán)境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。
2、增加支承加固法
增設(shè)支點加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計算跨度，達到減少作用在被加固構(gòu)件上的載載效應，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
3、其它加固法
輔助結(jié)構(gòu)加固法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔被加固梁的荷載。
在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗彎和抗剪能力都得到提高。
三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有：
1、托換技術(shù)
系托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱；屬于一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點，但對技術(shù)要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。
2、植筋技術(shù)
系一項對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計位置的補救，構(gòu)件加大截面加固的補筋，上部結(jié)構(gòu)擴跨、頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補技術(shù)
根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術(shù)；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。內(nèi)部修補法。
內(nèi)部修補法是用壓力泵把膠結(jié)材料壓力混凝土裂縫中，結(jié)硬后起到補縫作用，并通過其膠結(jié)性使原結(jié)構(gòu)恢復整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對結(jié)構(gòu)的整體性和安全性及耐久性等有影響，或有防水防滲等要求的裂縫的修補。
4、碳化混凝土修復技術(shù)
系指通過恢復混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)。
5、混凝土表面處理技術(shù)
系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術(shù)。
6、混凝土表層密封技術(shù)
系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術(shù)。
7、其它技術(shù)
如結(jié)構(gòu)、構(gòu)件移位技術(shù)、調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率技術(shù)等。
(一) 實施程序
首先對原有二手鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)考察、取樣、實驗、評定確定處理、加同、改造方案施工圖紙設(shè)計施工準備施T實施作業(yè)檢查驗收、評定、交付使用。
(二)一般的施工步驟和程序
【1】施工前期準備(新舊鋼材取樣實驗，確定采購新鋼材材質(zhì)和焊條、連接螺栓型號)——確定施工方案和技術(shù)交底 一一施工準備(圖紙確認；核查來現(xiàn)場的鋼材、焊條、連接螺栓等；確定工藝規(guī)程；確定預制生產(chǎn)場地；確定生產(chǎn)組織方式；確定生產(chǎn)計劃；備齊施工設(shè)備、機具、防護器具等) 加固件、增加的新桿件和節(jié)點板、零部件等的預制加丁——增加的新桿件與節(jié)點拼裝一搭設(shè)作業(yè)腳手架——噴砂除銹、消除舊鋼結(jié)構(gòu)表面覆蓋的所有腐蝕的氧化層及渣物 測量舊鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的各種尺寸數(shù)據(jù)和矯正變形 搭設(shè)卸荷支撐鋼架設(shè)施和卸除作業(yè)面處鋼結(jié)構(gòu)上的荷載 加固件和新增加的桿件與原有舊鋼結(jié)構(gòu)高空焊接(或螺栓連接)連接作業(yè) 連接后的桿件矯正——拆除卸荷支撐鋼架設(shè)施——檢查驗收和測量有關(guān)數(shù)據(jù) 修整和油漆涂裝作業(yè) 全面檢查驗收、專家評定——拆除作業(yè)腳手架。
(二)施工實施中要掌握的技術(shù)要點和施工方法
1)對原有舊鋼結(jié)構(gòu)考察、取樣．實驗、評定T作一定要做好做細，必須要有權(quán)威的專業(yè)實驗事對原舊鋼結(jié)構(gòu)和加固用的新鋼材進行取樣實驗，并出具評定報告，確定需要采購新鋼材的材質(zhì)和焊條規(guī)格型號(或螺栓)、焊接連接工藝的技術(shù)要求(或螺栓)。
2)根據(jù)現(xiàn)場對原有舊鋼結(jié)構(gòu)進行噴砂除銹、清除表面覆蓋的所有腐蝕的氧化層及渣物后的現(xiàn)狀，與設(shè)計一起討論確定實用可靠的處理、加固、改造的方案。
3)檢查運至工地現(xiàn)場新鋼材的材質(zhì)和焊條規(guī)格型號(或螺栓)，一定要同實驗室出具的評定報告要求一致，絕對不得任意改換；確實需要改換時，一定要實驗室重新出具新的評定報告。技術(shù)管理人員和操作專業(yè)工人一定要細心核對用于具體施工部位上的新鋼材材質(zhì)和焊條規(guī)格型號(或螺栓)是否與評定報告上要求一致，一定要絕對準確，杜絕一切不符合要求的行為，任何的失誤將導致無法預見的后果。
4)原有舊鋼結(jié)構(gòu)的除銹、清除表面覆蓋的腐蝕氧化層及渣物要徹底，必須用空壓機連接專用的噴砂除銹機進行，個別腐蝕嚴重的部位要人工用鋼鑿、榔頭、砂輪機鑿或磨。噴砂除銹的砂子采用中細黃砂，需曬干，因高空作業(yè)污染很大，一定要搭設(shè)周圍環(huán)境防護設(shè)施和做好操作人員的防護。
5)測量原有舊鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的各種尺寸數(shù)據(jù)和矯正變形工作是不可缺少的，矯正方法宜采用物理辦法，不得用加熱烘烤辦法。
6)搭設(shè)卸荷支撐鋼架設(shè)施和卸除作業(yè)面處鋼結(jié)構(gòu)上的荷載是非常重要的工作，必須做好。卸荷支撐鋼架和卸除作業(yè)面處鈉結(jié)構(gòu) 的荷載方案一定要可靠實用，必須重視，任何的失誤將導致不堪設(shè)想的后果。
7)施工步驟和作業(yè)順序不能隨意顛倒，確實需要顛倒時，必須要由主管技術(shù)人員確認安全、施工質(zhì)量不受影響，并經(jīng)總工程師同意后才能進行，不然將導致不堪設(shè)想的后果。
8)必須做好樣板的施工，經(jīng)有關(guān)方面的技術(shù)人員和專家評定后，才能推廣到整個工程的施工作業(yè)。
9)必須重視高空焊接連接作業(yè)的安全和施工質(zhì)量。在保證高空作業(yè)安全情況下，要選擇技術(shù)水平高、有經(jīng)驗的高級專業(yè)焊工進行操作作業(yè)，· 定要保證焊縫的質(zhì)量，沒有缺陷。操作人員必須要系安全帶，電焊機具要綁牢在高空安全處。
1 0)油漆涂裝作業(yè)一定要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。原有舊鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)使用多年，經(jīng)過噴砂除銹后，很容易再腐蝕生銹，因此必須滿足油漆厚度的要求(一定要超過100微米以卜)，尤其是要保證最里面的那幾度防銹漆(一般三度以上)的施工質(zhì)量。
一、改變結(jié)構(gòu)計算圖形
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法；
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法：
（1）對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進行加固：
A、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算；
B、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性；
C、增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細比減少以提高其穩(wěn)定性；
D、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其 它柱列負荷；
E、在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。 （2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進行加固：
A、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載；
B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結(jié)；
C、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu)；
D、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置；
E、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)；
F、施加預應力。
（3） 對桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進行加固：
A、增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)；
B、加設(shè)預應力拉桿。
二、加大構(gòu)件截面的加固
采用加大截面加固鋼構(gòu)件時，所選截面形式應有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
三、連接的加固與加固件的連接
鋼結(jié)構(gòu)連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件，并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據(jù)時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經(jīng)評定認可的焊接工藝及連接材料。
四、裂紋的修復與加固
結(jié)構(gòu)因荷載反復作用及材料選擇、構(gòu)造、制造、施工安裝不當?shù)犬a(chǎn)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設(shè)法修復。在修復前，必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結(jié)構(gòu)實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構(gòu)件，應予拆除更換。
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