在我國社會主義建設中常遇到對原有舊河北鋼結構進行處理、加固的施工工程。但由于這些舊鋼結構使用的年份比較長，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，技術要求較高、危險性也大，因此必須要掌握一整套施工技術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，研究總結掌握了舊鋼結構處理、加固、改造的施工技術和方法，通過本文介紹給人家，供有關人員參考借鑒。
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件受壓區加混凝土現澆層，可增加截面有效高度，擴大截面面積，從而提高構件正截面抗彎，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，混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構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件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區加現澆混凝土圍套增加構件截面，通過新加部分和原構件共同工作，可有效地提高構件承載力，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，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固；但現場施工的濕作業時間長，對生產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時間長的缺點；適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
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，即采用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構傭粘結成一整體，加固后的構件，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件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段（正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構件的承載力，且施工方便。
該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對生產和生活影響小，且加固后對原結構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境中的受彎或受拉構件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
外貼纖維加固是用膠結材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區域，使它與被加固截面共同工作，達到提高構件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
6、繞絲法
該法的優缺點與加大截面法相近；適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構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的混凝土承重結構的改造、加固；不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
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件，由于預應力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內產生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上（當拉桿與梁板底面緊密貼合時，拉桿會與構件共同找曲，此時尚有一部分壓力直接傳遞給構件底面），在構件中產生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產生的彎矩，減少了外荷載效應，從而提高了構件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構件的壓力作用，構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
由于水平提桿的作用，原構件的截面應力特征由受彎變成了偏心受壓，因此，加固后構件的承載力主要取決于壓彎狀態下原構件的承載力。
（二）預應力下撐拉桿加固法
鋼筋混凝土構件采用預應力下撐式拉桿加固定后，形成一個由被加固構件和下撐式拉桿組成的復合超靜定結構體系，在外荷載和預應力共同作用下，拉桿中產生軸向力并通過與構件的結合點（下撐點和桿端錨固點）傳遞給被加固構件，抵消了部分外荷載，改變了原構件截面內力特征，從而提高了構件的承載能力。
該法能降低被加固構件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原結構外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固，但在無防護的情況下，不能用于溫度在600C以上環境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。
2、增加支承加固法
增設支點加固法是通過減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的載載效應，提高結構承載水平的目的。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構加固。
3、其它加固法
輔助結構加固法是采用另制的輔助構件，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、與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有：
1、托換技術
系托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱；屬于一種綜合性技術，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。
2、植筋技術
系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術；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計位置的補救，構件加大截面加固的補筋，上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補技術
根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構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；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。內部修補法。
內部修補法是用壓力泵把膠結材料壓力混凝土裂縫中，結硬后起到補縫作用，并通過其膠結性使原結構恢復整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對結構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
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。
5、混凝土表面處理技術
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。
6、混凝土表層密封技術
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。
7、其它技術
如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。
(一) 實施程序
首先對原有二手鋼結構結構考察、取樣、實驗、評定確定處理、加同、改造方案施工圖紙設計施工準備施T實施作業檢查驗收、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和焊條、連接螺栓型號)——確定施工方案和技術交底 一一施工準備(圖紙確認；核查來現場的鋼材、焊條、連接螺栓等；確定工藝規程；確定預制生產場地；確定生產組織方式；確定生產計劃；備齊施工設備、機具、防護器具等) 加固件、增加的新桿件和節點板、零部件等的預制加丁——增加的新桿件與節點拼裝一搭設作業腳手架——噴砂除銹、消除舊鋼結構表面覆蓋的所有腐蝕的氧化層及渣物 測量舊鋼結構現狀的各種尺寸數據和矯正變形 搭設卸荷支撐鋼架設施和卸除作業面處鋼結構上的荷載 加固件和新增加的桿件與原有舊鋼結構高空焊接(或螺栓連接)連接作業 連接后的桿件矯正——拆除卸荷支撐鋼架設施——檢查驗收和測量有關數據 修整和油漆涂裝作業 全面檢查驗收、專家評定——拆除作業腳手架。
(二)施工實施中要掌握的技術要點和施工方法
1)對原有舊鋼結構考察、取樣．實驗、評定T作一定要做好做細，必須要有權威的專業實驗事對原舊鋼結構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和焊條規格型號(或螺栓)、焊接連接工藝的技術要求(或螺栓)。
2)根據現場對原有舊鋼結構進行噴砂除銹、清除表面覆蓋的所有腐蝕的氧化層及渣物后的現狀，與設計一起討論確定實用可靠的處理、加固、改造的方案。
3)檢查運至工地現場新鋼材的材質和焊條規格型號(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。技術管理人員和操作專業工人一定要細心核對用于具體施工部位上的新鋼材材質和焊條規格型號(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)原有舊鋼結構的除銹、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，因高空作業污染很大，一定要搭設周圍環境防護設施和做好操作人員的防護。
5)測量原有舊鋼結構現狀的各種尺寸數據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)搭設卸荷支撐鋼架設施和卸除作業面處鋼結構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面處鈉結構 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想的后果。
7)施工步驟和作業順序不能隨意顛倒，確實需要顛倒時，必須要由主管技術人員確認安全、施工質量不受影響，并經總工程師同意后才能進行，不然將導致不堪設想的后果。
8)必須做好樣板的施工，經有關方面的技術人員和專家評定后，才能推廣到整個工程的施工作業。
9)必須重視高空焊接連接作業的安全和施工質量。在保證高空作業安全情況下，要選擇技術水平高、有經驗的高級專業焊工進行操作作業，· 定要保證焊縫的質量，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)油漆涂裝作業一定要滿足設計和規范要求。原有舊鋼結構已經使用多年，經過噴砂除銹后，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)的施工質量。
一、改變結構計算圖形
改變結構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、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法；
改變結構計算圖形的一般加固方法：
（1）對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固：
A、增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；
B、加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；
C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性；
D、在排架結構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、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。 （2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固：
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；
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構；
D、調整連續結構的支座位置；
E、將結構變為撐桿式結構；
F、施加預應力。
（3） 對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固：
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構；
B、加設預應力拉桿。
二、加大構件截面的加固
采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術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
鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據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，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
四、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。
冀公網安備 13092102000282號