ｎ 混凝 土结构加固技术及质量控制 誊虞友方 混凝土是工程结构的重要组成部分，它是以胶凝材 料、细骨料、粗骨料和水及其他外加材料混合而形成的人 造石材，并广泛应用于建筑、交通、水利等工程建设中。 混凝土结构因具有强度高、刚度大、可就地取材、耐久，性 能好等特点而得到广泛运用，但是混凝土结构或构件在其 质量的形成过程中，受到材料、施工工艺、施工方法、人 员操作行为、施工机械、施工环境等诸多因素的影响较 大，且施工过程中隐蔽检查的项目多、易产生质量隐患， 一旦出现质量缺陷后整改困难。因此，混凝土结构的加固 和施工质量控制，直接影响到整个工程的质量。 一、混凝土结构加固的技术原理 结构产生各种效应的原因，统称为结构上的作用。结 构上的作用包括直接作用和间接作用。直接作用指的是施 加在结构上的集中力或分布力，例如结构自重、楼面活荷 载和设各自重等。直接作用的计算一般比较简单，引起的 效应比较直观。间接作用指的是引起结构外加变形或约束 变形的作用，例如温度的变化、混凝土的收缩或徐变、地 基的变形、焊接变形和地震等，这类作用不是以直接施加 在结构上的形式出现的，但同样引起结构产生效应。间接 作用的计算和引起的效应一般比较复杂，例如地震会引起 建筑物产生裂缝、倾斜下沉以至倒塌，但这些破坏效应不 仅仅与地震震级、烈度有关，还与建筑物所在场地的地基 条件、建筑物的基础类型和上部结构体系有关。 作用在结构上的直接作用或间接作用，将引起结构或 结构构件产生内力（如轴力、弯矩、剪力、扭矩等）和变形 （如挠度、转角、侧移、裂缝等），这些内力和变形总称为 作用效应，其中由直接作用产生的作用效应称为荷载效 应。结构或结构构件承受内力和变形的能力，称为结构的 抗力．如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂缝的能力 等。结构抗力与结构构件的截面形式、截面尺寸及材料强 度等级等因素有关。 二、混凝土加固的常用方法 混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设 计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的 技术。 １．加大截面加固法 在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增 加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗 弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。 在适筋范围内，混凝土受弯构件正截面承载力随钢筋 面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高 的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯 承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截 面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件 承载力，改善正常使用性能。 ２．有粘结外包型钢加固法 外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边， 外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用 环氧树脂化学灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整 体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提 高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。 该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、 现场工作量较小，但用钢量较大．且不宜在无防护的情况 下用于６００度以上高温场所：适用于使用上不允许显著增大 原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝 土结构加固。 ３．粘钢加固法 钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不 足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘 贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。 该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作 业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有 净空无显著影０向，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工 艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境 中的受弯或受拉构件的加固。 ４．粘贴纤维增强塑料加固法 外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于 被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达 到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点 外，还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐 用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用 于各种受力，Ｉ生质的混凝土结构构件和一般构筑物。 ５．预应力加固法 预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力 和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力 通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧 密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力 直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该 作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应， 从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的 压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承 载力也随之提高。 ６．增加支承加固法 增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达 到减少作用在被加固构件上的荷载效应，提高结构承载水 平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用 功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝 土结构加固。 三、混凝土结构加固后的质量控制 １．重视混凝土骨料的品质 通常骨料要占混凝土体积的７０％以上，因此骨料的品质 是决定混凝土质量的关键参数，但目前全国许多地区骨料的 资源短缺，甚至接近枯竭，质量得不到保证，尤其表现在含 泥量高、级配不好。因此，建议在有条件的企业购置粗骨料 的细碎设施，以增加５一ｌＯｍｍ￣，粒，减小孔隙率；生产机制 （人工）砂，以保证混凝土生产的质量及其稳定性。 ２．重视水泥品质的稳定性 现今水泥品质波动的主要表现，是在进入搅拌机时或 者温度很高（散装运输），或者刚出磨机不久（新鲜 态），引起混凝土用水量陡然增大，有时即使多加３Ｏ一 ４０ｋｇ／ｍ 水，拌合物仍然很干涩，严重影响新拌与硬化后的 性能，每年的初春都会出现一段时间配合比怎么调也调不 好的现象。因此，应注意每立方米混凝土的最小胶凝料用 量（水泥＋掺合料）不能低于３００ｋｇ。 同时也要关注混凝土用水量的确定。除混凝土组分的 影响外，加水设施对用水量的影响也十分显著。检测表 明：国内搅拌楼用水量波动在１５－－２０ｋｇ／ｍ 甚至更大，而用 水量对混凝土性能的影响超过水泥品质波动带来的影响。 般来讲，含泥量降低或提高１％，每立方米混凝土用水量 可相应降低或提高３－－５ｋｇ。 ３．认真核查原材料的进场质量、并按要求见证取样检验 监理工程师首先应核查进场水泥的品种、级别、包装 或散装仓号、出厂日期、出厂合格证、出厂检验报告，并 按规定进行见证取样复检，其强度、安定性、初凝终凝时 间等性能指标必须符合现行国家标准 硅酸盐水泥、普通 硅酸盐水泥 ＧＢ１７５等规定，另外应注意根据混凝土工程的 特点、所处环境条件和混凝土设计性能要求合理选用水泥 品种。比如：为了降低大体积混凝土的水化热，宜优先选 工程技术 ｊ ◇ｌ Ｍ ｌ。 用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐 水泥或复合硅酸盐水泥；配制Ｃ４０以上的高强混凝土或快硬 混凝土时，宜优先选用质量稳定、强度等级不低于４２．５级 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；钢筋混凝土结构、预应 力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥等。 ４．强化施工过程管理 首先．要保证模板放线准确，底部承垫层必须找平， 模板清洁、湿润、不积水、无杂物、涂脱模剂。接缝要求 严密、不漏浆、缝隙小。对模板的加固不仅要计算强度， 而且要核算刚度，避免造成变形。因强度需要采用对拉螺 栓加固时，应对螺栓位置或穿墙套管等进行放样，对柱梁 交接处、墙体转角处的模板，应有专门的加固措施，以防 止浇筑混凝土后变形。对前后模板接缝与新、旧混凝土接 槎的施工缝均应认真处理，并采取专门措施，以使混凝土 接缝美观，接头不变形不流浆。二是钢筋制作和安装。钢 筋要选择有经验的施工人员进行制作加工，钢筋表面必须 除锈、清洁，钢筋下料准确，保护层厚度适宜，固定牢 靠，浇筑时安排护筋人员随时检查。三是混凝土搅拌运输 与浇筑。原材料必须合格，随时测定材料含水量，按配合 比秤料，准确控制水灰比、坍落度、搅拌时间。混凝土运 输与浇筑的间歇时间应合适，必须在初凝时间以内保证连 续施工、分层浇筑。正确掌握振捣间距、时间，防止离析 现象。四是养护。根据环境温度选择养护方法，正确控制 养护时间、次数，尽早对刚浇注的混凝土进行湿养护（喷 雾而不能浇水），养护用水，特别是当日平均气温低于５℃ 时，不得浇水养护。五是控制拆模时间，合理安排拆模顺 序，特别注意保护混凝土边、角部，严禁人为损坏。同 时，在各工序施工中，要严格进行交接检查，在施工单位 班组自检、互查和专业质检人员检查的基础上，还应经监 理人员对重要的工序或对工程质量有重大影响的工序按规 范进行质量检查后，方可进入下一道工序。 总之，为了尽可能加固混凝土结构，需要不断提高设 计施工质量，把好原材料质量关，采取有效措施，提高混 凝土结构的耐久性，加强对建筑物的使用管理，避免随意 增加荷载，莫忘经常性的维护和维修工作，以延长建筑物 的使用寿命。 （作者单位：浙江省宁波市鄞州区石禊街道办事处）