第11章加固與改造

1、第11章 加固與改造 11.1地基基礎(chǔ)加固既有建筑因勘察、設(shè)計或使用不當，因功能改變增加荷載、糾傾、移位、改造、古建筑保護，以及遭受臨近新建建筑、深基坑開挖、新建地下工程或自然災(zāi)害的影響等，需對其地基和基礎(chǔ)進行加固。托換法是對既有建筑物的地基和基礎(chǔ)進行處理和加固，或在既有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程，以及鄰近新建工程而影響既有建筑物的安全等問題的處理方法的總稱。11.1.1托換法分類托換法可根據(jù)托換的性質(zhì)、目的、方法等進行分類。1、按托換的性質(zhì)可分為：既有建筑物地基設(shè)計不符合要求；既有建筑物增層、擴建或改建；鄰近修建地下工程、新建工程或深基坑開挖等。 2、按托換目的可分為：補救性托換、預(yù)防性托

2、換和維持性托換三種。(1)補救性托換是指：既有建筑物基礎(chǔ)下地基土不能滿足承載力和變形要求，或因擬對既有建筑物進行增層改造、擴建或改建等而使基礎(chǔ)下地基土不能滿足承載力和變形要求時，需擴大既有建筑物基礎(chǔ)底面積或加深基礎(chǔ)至比較好的持力層上，或需對地基進行處理的托換工程。(2)預(yù)防性托換是指：雖然既有建筑物的地基土能滿足地基承載力和變形要求，但由于在其鄰近要修建較深的新建筑物基礎(chǔ)，包括深基坑開挖和隧道穿越，可能危及既有建筑物的安全使用，用托換技術(shù)對既有建筑物的地基基礎(chǔ)所采取的預(yù)防性措施。(3)維持性托換是指：在新建的建筑物基礎(chǔ)上預(yù)先設(shè)置可裝設(shè)頂升的措施(如預(yù)留安放千斤頂位置)，以適應(yīng)事后產(chǎn)生不容許出現(xiàn)

3、的地基差異沉降值時，設(shè)置千斤頂調(diào)整差異沉降。 第11章 加固與改造 3、按托換方法可分為：樁式托換法、灌漿托換法和基礎(chǔ)加固法三種。(1)樁式托換法 所有采用樁的形式進行托換的方法都稱為樁式托換法，包括坑式靜壓樁托換、錨桿靜壓樁托換、灌注樁托換和樹根樁托換等。樁式托換適用于軟弱粘性土、松散砂土、飽和黃土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。(2)灌漿托換法 灌漿托換法采用氣壓或液壓將各種有機或無機化學漿液注入土中，使地基固化，起到提高地基土承載力、消除濕陷性或防滲堵漏等作用。根據(jù)灌漿材料的不同，可分為水泥灌漿法、硅化法和堿液法等。灌漿托換法適用于既有建筑物的地基處理。灌漿托換屬于原位處理，施工較為

4、方便，漿料硬化快，加固體強度高，一般可實現(xiàn)不停產(chǎn)加固。但是，因材料價格一般較高，一般僅用于淺層加固處理，加固深度通常為35m。且宜與其他托換方法進行經(jīng)濟技術(shù)比較后，再決定是否采用。(3)基礎(chǔ)加固法 采用水泥漿或環(huán)氧樹脂等漿液向基礎(chǔ)中灌漿，或加大基底面積、增大基礎(chǔ)深度使基礎(chǔ)支承在較好的土層上的加固方法，統(tǒng)稱基礎(chǔ)加固法?？煞譃楣酀{法、加大基礎(chǔ)托換法和坑式托換法等。適用于建筑物基礎(chǔ)支承能力不足的既有建筑物的基礎(chǔ)加固。4、按托換時間可分為：臨時性托換和永久性托換。11.1.2托換技術(shù)準備托換技術(shù)準備1、資料收集和調(diào)查研究。在制定托換設(shè)計和施工方案前，一般應(yīng)進行周密的調(diào)查研究。主要是調(diào)查損壞的內(nèi)容、范圍

5、和性質(zhì)，同時還要調(diào)查損壞原因，為確定托換方案提供必要的技術(shù)條件和資料依據(jù)。2、進行工程病因分析。為了對被托換工程制定出具體、經(jīng)濟、合理、切合實際的托換技術(shù)方案，應(yīng)對被托換工程的病因進行認真細致的分析。被托換工程的病因一般可從以下幾方面進行分析：第11章 加固與改造 (1)地質(zhì)勘察工作方面：基礎(chǔ)是否達到設(shè)計持力層，地基承載力是否滿足要求，地基應(yīng)力擴散范圍內(nèi)有否未查明的軟弱土層、古河道、古基和古井存在，以及地下水位的改變對建筑物的影響等；(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計方面：同一建筑物內(nèi)是否采用了多種不同基礎(chǔ)形式；設(shè)計采用樁基是否進入到設(shè)計要求的持力層或下部還存在有軟弱的下臥層，或由于穿越新近堆筑的填土層而引起較大

6、負摩擦力，而設(shè)計未及考慮；設(shè)計計算是否遺漏荷載或忽略了大面積的地面堆載對鄰近樁基的影響等；(3)施工質(zhì)量方面：地基土是否達到了設(shè)計要求的土層；地基土是否被擾動、被水浸泡而破壞了原土天然結(jié)構(gòu)；沉樁是否未達到要求的貫人度或持力層，樁身質(zhì)量是否存在缺陷；(4)使用維護管理方面：建筑物內(nèi)或周圍給排水管道有否破損漏水，或存在工業(yè)廢水使基礎(chǔ)地基受到侵蝕、濕陷；建筑物鄰近是否建造較深建筑物而未作支護，或在鄰近打樁、或其他各種振動的影響；對既有建筑物進行加層或增加設(shè)施、設(shè)備等原因，導致建筑物的較大變形甚至破壞等。3、驗算地基和結(jié)構(gòu)的安全度。對于補救性托換工程，還應(yīng)對地基和結(jié)構(gòu)進行必要的驗算，驗算項目包括：持力

7、層地基土承載力，軟弱下臥層承載力，地基變形(包括沉降量、沉降差、傾斜和局部傾斜等)；樁基中各樁的荷載、承載力和沉降，樁缺陷數(shù)量及部位；實際基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)截面承載力、配筋量、剛度、耐久性及由于受侵蝕性水和腐蝕性介質(zhì)影響而受損壞程度；根據(jù)沉降觀測資料和載荷試驗曲線，判斷淺基礎(chǔ)地基可能出現(xiàn)的破壞形態(tài)等。經(jīng)過上述驗算、校核、判斷后，即可明確托換部位及所應(yīng)加強的方面，采取可靠的補救措施。第11章 加固與改造 4、制定托換設(shè)計和施工方案。制定托換設(shè)計和施工方案是一個綜合比較的過程，需經(jīng)過驗算、設(shè)計、校核、比較等程序。托換設(shè)計除基礎(chǔ)本身的設(shè)計內(nèi)容外，還應(yīng)作好支撐系統(tǒng)和施工設(shè)計，支撐方法分臨時性支撐和永久性支撐，應(yīng)

8、密切配合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物本身特點進行設(shè)計。施工方案制定應(yīng)包括施工程序、機具設(shè)備選擇、施工方法、施工組織計劃以及安全技術(shù)措施等，盡可能做到詳盡、完善。選定方案時應(yīng)考慮托換目的、效果、地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的類型、剛度和強度貯備、支撐系統(tǒng)、施工方法和設(shè)備條件等因素，本著適應(yīng)原結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)特點、滿足地基土承載力和變形要求、支撐系統(tǒng)簡單、施工技術(shù)可靠、工程費用低等原則，進行技術(shù)經(jīng)濟綜合分析比較后確定。5、搞好技術(shù)監(jiān)測工作。托換時應(yīng)加強施工監(jiān)測和竣工后的沉降觀測，并作好工程實錄。內(nèi)容包括：建筑物沉降、傾斜、位移和裂縫觀測，地面沉降和裂縫觀測，托換結(jié)構(gòu)變形觀測，以及地下水位變化等。通過監(jiān)測得到的資料，可用來指導

9、施工和及時調(diào)整托換方法，確保被托換建筑物的質(zhì)量和安全。11.1.3 托換實施步驟、特點及適用范圍1、托換的實施步驟如下：(1)對需要加固的既有建筑物結(jié)構(gòu)進行加固；(2)采取適當而穩(wěn)妥的辦法，將既有建筑物基礎(chǔ)的全部或部分支托?。?3)根據(jù)需要，對既有建筑物地基或基礎(chǔ)進行加固；(4)當需要在既有建筑物下修建地下構(gòu)筑物時，在基礎(chǔ)已支托的狀態(tài)下，于原基礎(chǔ)下開挖土方，并進行該部分施工；(5)將荷載傳到新建的地下工程上；(6)必要時，拆除托換結(jié)構(gòu)。第11章 加固與改造 第11章 加固與改造 2、托換法加固地基基礎(chǔ)有如下特點：(1)在既有建筑的基礎(chǔ)下進行，施工空間較小；(2)托換范圍往往由小到大，逐步擴大。

10、在任何情況下都是一部分被托換后，才能開始另一部分的托換工作；(3)技術(shù)難度較大，費用較高、工期較長；(4)責任較大；必須精心設(shè)計和施工，否則會危及生命和財產(chǎn)的安全。3、托換法適用于既有建筑物的加固、增層或擴建，以及受修建地下工程、新建工程或深基坑開挖影響的既有建筑物的地基處理和基礎(chǔ)加固。根據(jù)既有建筑物的地基基礎(chǔ)情況，可采用一種或幾種托換法進行綜合加固處理。11.1.4樁式托換法樁式托換法樁式托換法是所有采用樁的形式進行托換的方法的總稱，內(nèi)容十分廣泛，包括坑式靜壓樁、錨桿靜壓樁、灌注樁、樹根樁和打人樁、灰土樁、石灰樁、石灰砂樁等。這里介紹前四種樁式托換。各種樁的單樁承載力可通過現(xiàn)場樁基載荷試驗或

11、按國家標準建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50072002)的有關(guān)規(guī)定確定。（一）坑式靜壓樁托換（一）坑式靜壓樁托換坑式靜壓樁托換是利用建筑物上部結(jié)構(gòu)自重作支承反力，采用千斤頂將預(yù)制樁分節(jié)壓入土中的托換方法，如圖11-1所示?？邮届o壓樁托換適用于對條形基礎(chǔ)的托換加固。壓入樁效率較高，操作較簡單，但有時對周圍主體結(jié)構(gòu)有一定的擾動影響。坑式靜壓樁身可采用直徑150250mm的鋼管樁或邊長為150250mm的預(yù)制鋼筋混凝土方樁。每節(jié)樁長可按托換坑的凈空高度和千斤頂?shù)男谐檀_定。 第11章 加固與改造 圖11-1坑式靜壓樁托換1被托換基礎(chǔ) 2千斤頂 3鋼墊板 4傳感器5鋼管樁或鋼筋混凝土樁 6支撐和擋板 第1

12、1章 加固與改造 （二）錨桿靜壓樁托換（二）錨桿靜壓樁托換錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建筑物基礎(chǔ)上鑿出壓樁孔，并埋設(shè)錨桿，然后設(shè)置反力架和千斤頂，利用錨桿承受反力將樁從壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中的托換方法，如圖11-2所示。錨桿靜壓樁托換施工時無振動、無噪聲，設(shè)備簡單、操作方便、移動靈活，可在場地和空間狹窄條件下施工。適用于對既有建筑物和新建建筑物的地基處理和基礎(chǔ)加固，并可在不停產(chǎn)、不搬遷的情況下進行工程處理。 圖11-2錨桿靜壓樁裝置示意圖1樁 2壓樁孔 3錨桿 4反力架5千斤頂 6電動葫蘆 7基礎(chǔ)第11章 加固與改造 （三）灌注樁托換（三）灌注樁托換灌注樁托換是利用擱置在灌注樁上的托梁或承臺

13、支承既有建筑物的柱和墻的托換方法，如圖11-3所示。根據(jù)成孔方式的不同，可分為螺旋鉆孔灌注樁、潛水鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁等。灌注樁托換適用于具有沉樁設(shè)備所需凈空條件的既有建筑物的托換加固。當樁必須穿過存在障礙物的地層；或被托換建筑物較輕，或上部結(jié)構(gòu)條件較差，不能提供合適的千斤頂反力；或樁必須設(shè)置很深、費用很高等情況時應(yīng)考慮采用灌注樁托換。 圖11-3灌注樁托換示意圖 a)增設(shè)承臺 b)擴大基礎(chǔ)1被托換原基礎(chǔ) 2承臺與原柱聯(lián)結(jié) 3灌注樁 4擴大基礎(chǔ)部分 第11章 加固與改造 （四）樹根樁托換（四）樹根樁托換樹根樁加固原理是利用鉆探手段在建筑物的基礎(chǔ)上施工豎直向下或向下傾斜的小口徑鉆孔，樁內(nèi)設(shè)

14、置鋼筋籠或鋼筋，并灌注水泥砂漿、細石混凝土成為樹根樁，樁與基礎(chǔ)澆筑成一體。樹根樁依靠與土層的摩擦力及端承力承擔上部建筑荷載。在施工期間樹根樁本身不起承擔上部建筑荷載的作用，只有當建筑物基礎(chǔ)下沉時，樹根樁受荷載的負擔越來越大，直至建筑物全部荷載轉(zhuǎn)移到樹根上或者建筑物不再發(fā)生下沉時為止，如圖11-4所示。 圖11-4樹根樁托換 1被托換條形基礎(chǔ) 2室內(nèi)地面 3樹根樁 第11章 加固與改造 11.1.5灌漿托換法灌漿托換法（一）水泥灌漿法（一）水泥灌漿法水泥灌漿法是利用注漿管將水泥漿溶液注入土中，使水泥與土顆粒膠結(jié)起來以改善地基土的物理力學性質(zhì)的加固方法。水泥灌漿的特點是能與巖土體結(jié)合形成強度高、滲

15、透性小的結(jié)石體；取材容易，配方簡單，操作易于掌握；無環(huán)境污染，價格便宜等。適用于砂土和碎石土中的滲透灌漿，也適用于粘性土、填土和黃土中的壓密灌漿與劈裂灌漿。水泥漿凝固時間快，可灌性高，并可準確控制凝結(jié)時間。水泥應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，其標號不低于32.5。為防止水泥漿被地下水沖失，可在水泥漿中摻入相當水泥重量l2的速凝劑。常用的速凝劑有水玻璃和氯化鈣等。（二）硅化法（二）硅化法硅化法是利用膠皮管與注漿管將水玻璃(硅酸鈉)溶液與氯化鈣溶液分別輪換注入土中，使土體固化的加固方法。硅化法可分雙液硅化法和單液硅化法等。單液硅化法只采用水玻璃(硅酸鈉)一種溶液，雙液硅化法采用水玻璃(硅酸鈉)和氯

16、化鈣兩種溶液。根據(jù)溶液注入方式，又可分為無壓力單液硅化法、壓力單液硅化法、壓力雙液硅化法和電動雙液硅化法等四種。當?shù)鼗翞闈B透系數(shù)為0.180.0m/d的粗顆粒土時，可采用雙液硅化法(水玻璃、氯化鈣)；當?shù)鼗翞闈B透系數(shù)為0.12.0m/d的濕陷性黃土時，可采用單液硅化法(水玻璃)；對自重濕陷性黃土，宜采用無壓力單液硅化法，以減少施工時的附加下沉。 第11章 加固與改造 （三）堿液法（三）堿液法堿液法是將一定濃度、溫度的堿液借自重灌入土中后，使顆粒表面活化，在接觸處彼此膠結(jié)成整體，從而提高土的強度的加固方法。堿液法適用于處理既有建筑物的非自重濕陷性黃土地基；對其他粘性土、素填土及地下水位以下的

17、黃土地基，經(jīng)試驗有效時，也可采用；長期受酸性污水浸蝕的地基，不宜采用堿液法；當土中含水量超過28或飽和度超過75以及地下水位較高時，溶液可灌性差，也不宜采用堿液法加固。堿液法設(shè)備簡單，施工操作容易，加固效果良好，費用較硅化法低。堿液分單液(氫氧化鈉溶液)和雙液(氫氧化鈉溶液和氯化鈣溶液)兩種。對于鈣、鎂離子飽和的粘性土，只用單液加固。氫氧化鈉溶液用濃度大于30的固體燒堿加水配制，雜質(zhì)含量小于1g/L，碳酸鈣含量不應(yīng)超過5；氯化鈣溶液要求雜質(zhì)含量小于lg/L，pH值不小于5.56.0。11.1.6基礎(chǔ)加固法基礎(chǔ)加固法（一）灌漿法（一）灌漿法灌漿法利用水泥漿或環(huán)氧樹脂漿液，通過注漿管注入基礎(chǔ)中，使

18、漿液與顆粒膠結(jié)起來，提高基礎(chǔ)強度的處理方法。當基礎(chǔ)由于機械損傷、不均勻沉降和凍脹等原因引起開裂或損壞時，可采用灌漿法加固基礎(chǔ)。灌漿法施工時可在基礎(chǔ)中鉆孔或打孔。孔徑應(yīng)比注漿管的直徑大23mm，在孔內(nèi)放置直徑25mm的注漿管?？拙嗫扇?.51.0m,，對單獨基礎(chǔ)每邊打孔不應(yīng)少于2個。灌漿壓力可取0.20.6MPa。當注漿管提升至地表下1.01.5m深度范圍內(nèi)而漿液不再下沉時，可停止灌漿。灌漿的有效直徑約為0.61.2m。施工應(yīng)沿基礎(chǔ)縱向分段進行，每段長度可取2.02.5m。 第11章 加固與改造 （二）加大基礎(chǔ)托換（二）加大基礎(chǔ)托換加大基礎(chǔ)托換是采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)基底面積，提高基

19、礎(chǔ)承載力的加固方法。當既有建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生裂縫或基底面積不足時，或因?qū)扔薪ㄖ镞M行增層改造而使原有基礎(chǔ)面積不足時，可用混凝土或鋼筋混凝土套進行加大基礎(chǔ)托換。通常采用以下幾種方式：（三）坑式托換（三）坑式托換在許多既有建筑物或改造工程中，由于基礎(chǔ)底面積不足而使地基承載力和變形不滿足要求時，采用將基礎(chǔ)落在較好的新持力層上加深基礎(chǔ)的方法進行加固，以滿足設(shè)計規(guī)范的地基承載力和變形要求。當?shù)叵滤^高時，應(yīng)采取相應(yīng)的排水和降水措施?？邮酵袚Q也稱墩式托換，是直接在被托換的建筑物基礎(chǔ)下挖坑到新設(shè)計的持力層，然后從坑底澆筑混凝土到基底的托換加固方法。 當既有建筑物需要增層或基礎(chǔ)需要加固，而地基不能滿足變形和強

20、度要求時，可采用坑式托換法，增大基礎(chǔ)的埋置深度，使基礎(chǔ)支承在較好的土層上?？邮酵袚Q法具有施工簡單易行、費用低、托換施工期間建筑物仍可正常使用的特點，但工期較長，會產(chǎn)生一定的附加沉降。適用于土層易于開挖，且地下水位較低的地質(zhì)條件。一般坑式托換的深度不大，且建筑物的基礎(chǔ)最好是條形基礎(chǔ)。 （四）其他方法當對地基或基礎(chǔ)進行局部或單獨加固不能滿足要求時，可將原單獨或條形基礎(chǔ)連成整體式的片筏基礎(chǔ)，或?qū)⒃せA(chǔ)改成具有較大剛度的箱形基礎(chǔ)，也可設(shè)置結(jié)構(gòu)連接體構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，以增加結(jié)構(gòu)剛度，克服不均勻沉降。如果基礎(chǔ)加套后，地基承載力不夠，可在基礎(chǔ)擴大部分底部加設(shè)灰土樁或混凝土灌注樁，以提高地基承載力；或在原樁基

21、承臺外對稱設(shè)樁，并在其上面新增一承臺。11.2.1干法噴射混凝土加固法干法噴射混凝土加固法干法噴射混凝土用于填補混凝土結(jié)構(gòu)中的孔洞、縫隙、麻面等，和需局部或全部更換已損傷混凝土，也可用于建筑物墻體、柱、梁和大型構(gòu)筑物加固補強。干法噴射混凝土加固方法具有工藝簡單、施工機動、靈活、高速、高效的特點，有較廣的適應(yīng)性。干法噴射混凝土的工藝原理是利用風壓使水泥與骨料反復(fù)撞擊，使混凝土壓密，同時又采用較小的水灰比，因而它具有較高的力學強度和良好的耐久性。干法噴射混凝土施工的環(huán)境溫度應(yīng)不低于5。11.2.2錨栓錨固法錨栓錨固法 該法適用于混凝土強度等級為C20C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固；不適用于已嚴

22、重風化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。可在-540溫度之間施工。無膨脹力錨固，對基材不產(chǎn)生擠壓力，適用于各種基材。 通過合成樹脂砂漿粘合錨桿和孔壁，使錨桿、基材和被錨固對象形成一個整體，從而達到固定構(gòu)件和提高構(gòu)件承載力的效果。 如圖116所示。第11章 加固與改造 第11章 加固與改造 圖11-6錨栓錨固法11.3結(jié)構(gòu)處理與改造結(jié)構(gòu)處理與改造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于設(shè)計不當、構(gòu)造不合理、非正常使用以及一些自然災(zāi)害和偶然事故的影響，常常會出現(xiàn)鋼筋銹蝕、梁的承載力和耐久性不足等情況。世界各國每年都要耗巨資用于現(xiàn)有土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)施的加固維修。我國區(qū)域遼闊，地跨溫熱兩帶，北部地區(qū)又處于地震多發(fā)地區(qū)，加之一些工程質(zhì)量的

23、不可靠，致使加固維修的問題十分突出?；炷两Y(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。 第11章 加固與改造 11.3.1直接加固法直接加固法 直接加固法是用同種材料來增大原構(gòu)件的截面面積，并配以適當?shù)匿摻睿瑥亩_到提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的目的。該方法的主要特點是加固效果好，施工工藝簡單、經(jīng)濟，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。其缺點是現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護期較長，增大截面有時影響建筑物的外觀和使用功能。（一）增大截面加固法（一）增大截面加固法 增大截面加固法也稱為外包混凝土加固法，可增大構(gòu)件的截面和配

24、筋，用以提高構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性，也可用來修補裂縫等。這種加固方法適用較廣，可加固板、梁、柱、基礎(chǔ)、屋架等，可分為單面、雙面、四周加固等。（二）粘結(jié)外包型鋼加固法（二）粘結(jié)外包型鋼加固法 粘鋼加固技術(shù)是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。加固機理是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類黏接劑黏結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。該法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件，當構(gòu)件混凝土強度等級低于C15時，不宜采用本法固定。 第11章 加固與改造 （三）碳纖維布加固法（三）碳纖維布加固法

25、碳纖維加固是一種新興的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用結(jié)構(gòu)膠將碳纖維織物(布)粘貼于構(gòu)件表面，從而達到提高構(gòu)件承載力的加固方法。其優(yōu)點是高強高效，可充分利用碳纖維材料優(yōu)異的物理力學性能，利用其高強度、高模量的特點來提高構(gòu)件的承載力和延性，改善其受力性能，同時又不增加構(gòu)件的自重及體積，便于施工。碳纖維布加固法適用于梁、板、柱的加固，但需要專門的防火處理，對施工及粘接膠的性能要求高，造價稍高。 圖11-7碳纖維加固預(yù)制樓板 11.3.2間接加固法（一）預(yù)應(yīng)力加固法 預(yù)應(yīng)力加固法是指采用預(yù)應(yīng)力筋對建筑物的梁或板進行加固的方法。該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平，不僅加固效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力

26、，但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響。該法適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)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600，以上環(huán)境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。1、施工工藝及操作要點 工藝流程：在需加固的受拉區(qū)段外面補加預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁(板)的端部。 （1)預(yù)應(yīng)力筋張拉。加固梁的預(yù)應(yīng)力筋通常裸置于梁體外，所以，預(yù)應(yīng)力筋張拉也是在梁體外進行的。張拉的方法常用的有以下幾種： 千斤頂張拉法。這是一種用千斤頂在預(yù)應(yīng)力筋的頂端進行張拉并錨固的方法，它適用于元寶筋。對于直線筋可采用外拉式千斤頂。 橫向收緊法。這是一種橫向張拉預(yù)應(yīng)力的方法，即在

27、加固筋兩端被錨固的情況下，利用扳手和螺栓等簡易工具，迫使加固筋由直變曲產(chǎn)生拉伸應(yīng)變，從而在加固筋中建立預(yù)應(yīng)力筋，如圖11-8所示。首先，將加固筋的兩端錨固在原梁上，加固筋可采用彎折的下?lián)问剑瑩螚U(角鋼或粗鋼筋)撐在兩根加固筋之間；最后在撐桿間設(shè)置u形螺栓，把兩根加固筋橫向收緊拉攏，以產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。第11章 加固與改造 第11章 加固與改造 圖11-8橫向收緊法張拉預(yù)應(yīng)力加固1原梁 2加固筋 3u形螺栓 4撐桿 5高強度螺栓豎向張拉法。該法分為人工豎向張拉和千斤頂張拉兩種張拉方法。圖11-9為人工豎向張拉法示意圖。其中圖11-9a所示為豎向收緊張拉示意圖，帶鉤的收緊螺栓在穿過帶加強肋的鋼板后，被鉤

28、在加固筋上，擰動收緊螺栓的螺帽時，加固筋即向下移動，使其由直線變曲或增加曲度，從而建立預(yù)應(yīng)力；圖11-9b所示為豎向頂撐張拉示意圖，其中上鋼板固定在梁底面，下鋼板焊接在加固筋上，當擰動頂緊螺栓時，上下鋼板的距離加大，迫使加固筋下移，從而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力。 第11章 加固與改造 圖11-9豎向張拉法預(yù)應(yīng)力加固 a)豎向收緊張拉b)豎向頂撐張拉1原梁 2加固筋 3收緊螺栓 4鋼板 5高強螺栓6頂撐螺栓 7上鋼板 8下鋼板 第11章 加固與改造 電熱張拉法。對加固筋通以低電壓的大電流，使其發(fā)熱伸長，當伸長值達到要求后切斷電流，并立即將兩端錨固。加固筋恢復(fù)到常溫并產(chǎn)生收縮變形時，便在加固筋中產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力。

29、（2)預(yù)應(yīng)力筋錨固。預(yù)應(yīng)力筋錨固主要有以下幾種方法： u形鋼板錨固。首先將原梁端頭的混凝土保護層鑿去，并在其上涂以環(huán)氧砂漿；然后把與梁同寬的u形鋼板緊緊卡在環(huán)氧砂漿上；最后將加固筋焊接或錨接在u形鋼板的兩側(cè)。 高強度螺栓摩擦粘結(jié)錨固。在原梁及鋼板上鉆出與高強度螺栓直徑相同的孔；在鋼板和原梁上各涂一層環(huán)氧砂漿或高強度水泥砂漿，用高強度螺栓將鋼板緊緊壓在原梁上，以產(chǎn)生黏結(jié)力和摩擦力；將預(yù)應(yīng)力筋錨固在與鋼板相焊接的凸緣上，或直接焊接在鋼板上；焊接粘結(jié)錨固，把加固筋直接焊接在原鋼筋盈利較小的區(qū)段上并用環(huán)氧砂漿粘結(jié)。 扁擔式錨固。用環(huán)氧砂漿將鋼板或鋼板托套粘固在原梁的受壓區(qū)，將加固筋固定在鋼板上。 利用

30、原預(yù)埋件錨固。若被加固的梁端有合適的預(yù)埋件，宜將加固筋焊接在預(yù)埋件上，即可達到錨固的目的。 套箍錨固。把用型鋼做成的鋼框嵌套在原梁上，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼框上的一種錨固方法。施工時，應(yīng)除去鋼框處的混凝土保護層，并用環(huán)氧砂漿固定鋼框。 2、質(zhì)量控制(1)在安裝前必須對撐桿事先進行調(diào)直校整，撐桿尺寸和安裝位置必須準確，張拉前應(yīng)對焊接接頭、螺桿、螺帽質(zhì)量進行檢驗，保證撐桿傳力正確可靠，避免張拉過程中斷裂或滑動，造成安全和質(zhì)量事故。 (2)采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固時，要注意撐桿末端處角鋼(及其墊板)與混凝土構(gòu)件之間的嵌入深度傳力焊縫的質(zhì)量檢驗，檢驗合格后，將撐桿兩端用螺栓臨時固定，然后用環(huán)氧砂漿或高強度水泥

31、砂漿進行填灌。 (3)加固的壓桿肢、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應(yīng)涂防銹漆進行防腐。（二）增加支承加固法（二）增加支承加固法 它是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中增設(shè)支點來減小結(jié)構(gòu)跨度和內(nèi)力或改變其受力狀態(tài)，提高其承載力的一種方法，如圖11-10所示：其優(yōu)點是受力明確，簡單可靠，適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。其缺點是有時可能會給使用空間帶來一定限制，影響建筑外觀。第11章 加固與改造 圖11-23增加支承加固法 1原結(jié)構(gòu) 2加固桿件 11.3.3托換技術(shù) 結(jié)構(gòu)托換技術(shù)是指對原有影響建筑使用功能的承重結(jié)構(gòu)采用改變受力體系的方法進行的功能改造，目的是獲得更大的理想使用空間。結(jié)構(gòu)托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。 采用鋼筋混凝土和桁架托換施工，托換前對原結(jié)構(gòu)拆除量大，卸荷量較大，施工齡期較長，難度較大，而且不能充分利用原結(jié)構(gòu)，所以目前常采用型鋼與原結(jié)構(gòu)組合成組合結(jié)構(gòu)來共同承載，而且采用型鋼托換傳力明確、施工方便、工期短、能充分利用原結(jié)