姚秋来
（中国建筑科学研宽院，北京100013）
[循要】建筑物的加固改造不仅可以运长建筑物寿命，而且可以完善和提高建筑物的使用功能，《建筑业10项新加固法、体外预定力加固法、消能减震加固法等.重点介绍了各加圈方齿的主要内容、材料要求、施工工艺以及注意事项，并对各项加固技术进行比较，指出了他们各自的应用范酬.
[关键词】建筑业10项新技术；抗震加国：监测：加圆选
[中图分类号】TU352.02[文敏标识码]A[文章编号】1002-8498（2011）05-0047-07
Anti-seismic Strengthening and Monitoring Technology in 2010 EditionTenNew Technologies ofBuildings
( Chino Aeademy ef Beilding Reseerch Bejing 100013 China) Yao Qiulai
Abstract; The strengthening ad transformation technology not only can prolong the life of buildings bat 010 u oou u uuu eu sung en q d u oediticn Tes New Technologies of Buildings includes exterior steeling strengthening method sticking steelstrengthening method carbon fiber strengthening method strand net polymer mortar strengthening method extemal prestress strengthening method enengy disipation and damping strengthening method and so om. The main centent msterial requirement construction techology and atentioe are introducedis deail. Furthermoee the strengthening methods are pared with esch other and the application scopes are put forward.
methed
目前，我国由于以下原因，既有建筑物不得不进建筑业是世界经济发展的支柱产业之一.从国行加固改造，而绝不能不加分析地对建筑物一律拆发展的历史来看，都经历了3个阶段：战后大规模重初期或者更早的时候建造的，它们不仅反映了当时建阶段、新建与改造并重阶段以及维修与现代化改的可靠度标准，也受到了不同程度的老化或者损伤，不能满足当前的使用要求：②建筑物由于使用功能 的拓展需要进行改建或扩建，原结构构件的承载能力不能满足需要或结构受力体系受到影响：③由于受风、火灾和地震等灾害的影响，结构构件承载力降 低，甚至危及使用：④由于设计或施工的原因导致建筑物出现质量问题：重要的历史性建筑或有纪念意义的建筑需要保护等.
1加固技术概述
造阶段.因此，加固改造相当受到重视，而且成为建 筑业的重要组成部分.随看中国经济和社会的发展，在土本工程领城，中国也进人了新建与改造并重的历史时期.
建筑物的加圆改造意义重大，不仅可以最大限
2加固技术内容
2.1外包钢加固法
2.1.1材料要求
产安全，具有社会经济意义，面且可以完善和提高建能指标必须满足《混概土结构加固设计规范》 度地延长建筑物的有效使用寿命，保护人民生命财采用专门配制的改性环氧树脂类胶新剂，其安全性筑物的使用功能.
我国目前建筑物的常用结构加固技术中，主要量检验，并进行抗拉拔试验，合格后方能使用.方法的加固设计、施工技术相对已经比较成熟，在各 项加固工程中也已大量采用.
外包钢加固采用四角包裹型钢，型锅间用扁销与原结构共同工作，适用于需大幅度提高构件承载力的结构.
外包钢加固法分为湿式和干式两种情况.两者相比，干式外包钢施工较为简便，提式则较为复杂，但整体工作性能及受力特点干式外包钢不如湿式外 包钢有效.
湿式外包钢加固方法，是采用具有良好鞋结性结在一起，形成复合的整体结构，有效传逼应力，使 能的高强度结构胶，把钢板与混凝土构件牢固地粘构件联合工作，从面恢复或提高结构的承载能力及结构的强度和刚度的一种加图技术.该法受力可不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度 靠，现场工作量较小，但用钢量较大，适用于使用上提高构件承载力的混凝土加固，尤其是钢船混凝土梁柱的加固.
混凝土结构加固用钢板、型钢、扁钢和钢管，其品种、质量和性能必须符合下列要求：材料等级采用 Q235级或Q345级：质量要求应分别符合现行国家标准（碳素结构钢）CB/T700-2006和《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008的规定：性能设计值应 满足现行国家标准《钢结构设计规范》CB50017一2003的要求.外包钢加固中需进行焊接时，焊条型号应与被焊接钢材的强度相适应：焊条的质量应符 合现行国家标准《碳钢焊条）GB/T5117-1995和《低合金钢焊条》GB/T5118-1995的规定：焊接工JGJ18一2003或《建筑钢结构焊接技术规程》 艺应满足现行行业标准《钢焊接及验收规程》JGJ81一2002的要求：焊缝连接的设计原则及计算指标应按现行国家标准《销结构设计规范》执行.
承重结构用胶黏剂，按其基本性能可分为A缓胶和B级胶.对重要构件、悬携构件、承受动力作用的构件或结构，应采用A级胶；对一般结构可采用A级胶或B级胶.粘钢或外包钢用黏结剂必须
GB50367一2006的相关规定.目前各种结构加固用胶黏剂基本上为甲、乙双组分，使用前需进行现场质
有包钢法、粘钢法、粘贴碳纤维法、钢绞线网片聚合2.1.2范工工艺
物砂黎法、体外预应力法以及消能隔震法.这几种2.1.2.1式外包钢加固施工工艺
卸荷→锅板（型钢）安装→封缝一配胶→结构胶灌 1）工艺流程钢板（型钢）制作一基底处理→注→固定及加压一固化→检验→防属处理.
2）操作要点①钢板（型钢）制作销板制作打好注胶口，一般注胶口间距600-1000mm：②基圆工艺流程）：④钢板（型钢）安装在地面上将各 底处理（同黏钢加固工艺流程）：③卸荷（同粘钢加种钢板（型钢）进行组焊，形成几个部分，再逐一将各部分按控制线吊装到需加固构件上就位，将其焊 接在一起，全部电焊完毕后用钢模将钢板（翻钢）与需加固构件表面撑起3mm缝原，以备准胶使用：封缝用粘钢胶（或其他封缝胶）将钢板（型钢）周上下落差较大可分段留排气口，排气口同距约为 围封堵严实，留出排气孔；由于加期柱的高度较高，1m，最上方排气口须留在灌钢部位的最高点：配胶（同粘钢加固工艺流程）：结构胶覆注待 封键胶化后，先通气试压，以确定排气口是否通畅，面后采用小型气泵以0.2-0.4MPa的压力将结本排气孔出现胶液外溢后，立期停止加压，快速以封 构胶从注胶嘴压人，灌注压力应保持平稳、持续：当缝胶堵孔，进行下一段灌注，每段灌注必须保持连续，间隔时间不能过大，胶后不得再对销板进行链 击移动、焊接：固化（同粘钢加固工艺流程）：加园工艺瓷程）.
3）注意事项①焊接时采取断续跳联焊，每条焊缝焊接长度约50mm后进行另一侧钢板（型钢）焊缝焊接，如此在构件几面交错跳跃焊接，将焊接产生的高温影响降到最低，以便位置准确.②灌胶时 压力必须保持在0.2~0.4MPa，罪胶为缓慢、平顺的过程，切总不能加围压力快速灌注，避免有气泡堵在里面不能顺利排出.
2.1.2.2干式外包钢加图施工工艺
干式外包钢加固施工工艺与强式外包钢加固施与原构件之间无黏结，只需将结合面紧密结合、压 工工艺基本相同，只是干式外包钢加固销板（型钢）紧.有时填以水泥砂浆.
根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型、钻孔（钻孔以混豪土构件上螺栓孔位置为准）.② 基底处理对于混凝土构件结合面，应根据构件表面的新旧、整实和干湿程度分别采取打磨、刷刷或修补等措施：对于钢板结合面视锈蚀程度分别采取喷 砂、打增或化学手段等措施，同时在混凝土体钻账栓孔并理人账栓（由设计确定）.③卸荷为减轻和消除后粘刷板的应力、应变滞后现象，可采取拆除 装修设施与面层、千斤顶顶升或移除活荷裁等方式对构件进行适量卸荷.④配胶现场配制时按产品说明书规定进行，称量必须正确.将胶黏剂甲、乙两 组分分别倒人干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻搅拌或采用人工搅拌，提拌至色泽完全均匀有化学腐蚀的气体、液体环境中无法正常工作需进为止.搅拌时，应避免水分进人容器.帖贴将 行特殊处理.面且，粘钢及醒式外包钢法都要受到刚刚拌合均匀的胶粘剂用副刀（铲刀）紧密地、均匀地分别涂抹在微过表面清洁处理的混土粘合面和板粘合面上，使之在板宽中央除抹胶的厚度达土粘合面合上，并巡速柠紧锚检铺固钢板，使板与 3mm左右：再由多人共同托住钢板对准铺栓向混凝混晨土粘合面紧密粘合，挤出多余建筑结构胶（若是立面粘贴，为防止流满，可加一层脱蜡玻璃丝 布）：及时进行除胶饱满程度检查，用铁锤沿粘贴面轻轻最击钢板，如无空洞声表示已粘贴密实，否则应好后，应立即用特制U形夹具夹紧或用支律顶撑、 刹下钢板，重新补胶粘贴.固定与加压钢板粘应考虑采取适当卸荷方案，消除新旧材料的应变不账螺栓等固定，并适当加压，以使胶液刚从钢板边同步.对于框架节点负弯矩区等构造较难处理处，缘挤出为度.胀螺栓一般兼作钢板的水久附加锚 固措施，其埋设孔洞与钢板一网于徐胶前配钻.固化结构胶黏剂都是常温（20℃）下固化，24h即5℃，应采取人工加温，一般用红外线灯或电热毯加 可拆除夹具或支撑，3d即可受力使用，若气温低于
2.1.3注意事项
好以下几方面的同题. 在采用外包钢法进行加固施工时，要注意处理
1）防止剩离破坏
结构胶）的自身性能所限，钢材的端部及边像容易 在粘钢法或提式外包钢法中，由于黏结剂（即在外力下发生剥高.所以钢材端部错固非常重要，处理不当易出现撕脱现象，属脆性破坏.针对这种 情况在粘钢法中可在钢板的端部植人高性能化学错栓或再粘贴压条来解决，面对于外包钢加圆可增加焊接缓板来限制端部刹离.
2）美注环境因素
粘钢及外包钢加固法的主材均为钢材，钢材在环境温湿度的影响，要求使用环境的温度不超过5-60℃、相对湿度≤70%.
3)限制后续座工
对于粘钢加固法，加固施工完成后，后续施工工序不得在钢板表面动焊，否则结构胶将很容易汽化对施工质量造成严重影响.遇到这类情形，应考虑 改粘钢方案为外包钢方案，即将钢板焊接工序完成后再进行灌胶施工.
4）注室优先荷
当采用粘钢及外包钢加固高应力状态构件时，建议采用局部调幅法，达到间接卸荷的目的，并尽量优先粘贴梁底.
5）控制结构损伤
粘钢加固时需按一定间隔植人胀螺栓或化学5错栓对钢板进行固定或错固，但植人螺栓或错栓前热保温，回化期中不得对钢板有任何扰动.⑧检验较小时对原结构的损害较大.所以，施工中应注意选择打孔位置.
的打孔会对原结构产生一定影响，尤其是打孔间隔粘钢结束后，组织有关人员验收，发现问题及时处 理.防腐处理外部粘钢加固钢板，应按设计要求进行防腐处理.一般采用刷防铸漆、钢板网抹灰或喷防火涂料的方法进行保护.
2.2粘钢加固法
板，使钢板与构件协同工作以增强构件的抗剪、抗拉和抗弯性能.主要用于钢筋混凝土梁、柱以及框架理，使用时应严格禁止操作者吸烟，以防止失火.节点等的加固.
是在混凝土构件表面采用建筑结构胶来粘贴钢2.2.3注意事项
1）由于清洁剂丙酮是易燃物质，应由专人管
主要取决于建筑结构胶的质量和粘合面清洁处理. 2）粘合面处理必须严格按照要求执行，粘钢质量
2.2.1材料要求
粘钢加固法对材料的要求同外包钢加固法.
3）由于择合好的建筑结构胶使用期仅30mim，因此粘合前必须事先做好一切准备工作然后再配
2.2.2 施工工艺
胶一粘贴→固定及加压→回化一检验一防腐处理.
4）钢板采用对焊，焊缝与受力方向应成45°，焊
2）操作要点①钢板制作按设计图纸要求，缝不应布置在受力最大处，如板的跨中不应设置焊
2.3粘碳纤维加固法
2.3.1材料及其分类
2.3.2施工工艺
掌试验合格后才能使用.
件表面，形成复合材料体，通过其与结构或构件的协产品生产厂提供的工艺规定配制浸溃树脂，并均匀同工作，达到对结构构件补强加固及改养受力性能除抹于粘贴部位：③将碳纤维片材轻压贴于需粘贴的日的.主要用于钢航混豪土梁、板、柱等，也可用于砖额体抗剪加固.
日前工程中常用的FRP材料主要有3种：CFRP（碳纤维增强复合材料）、AFRP（纺轮纤维增层粘贴时重复以上步骤，并宜在纤维表面的浸溃树 强复合材料）、GFRP（玻璃纤维增强复合材料）.其中，CFRP使用量最大，这是因为它具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀、耐疫劳和易加工性.AFRP加固 效果稍逊色，其弹性模量和强度较CFRP低，GFRP的力学性能与AFRP相近，但密度相对较大，绕曲性、抗腐蚀性和扭转性能很差，其综合性能比不上 CFRP和AFRP，且不耐碱性，然面其最大优势是成本.现已有耐碱性的GFRP在工程中应用.
FRP材料的共同缺点是脆性破坏，纤维材料无明显屈服阶段，呈脆性装坏，用于答代钢筋时应注意 这些特点.施工时不应折叠.
部分清除干净达到结构密实部位.对经过剔凿、清 1）基面处理将混凝土构件表面的残缺、破损理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原.缝宽小至少8h以后才能去除塑料薄膜，在碳纤维布表面涂大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝.将构件表面砂浆作面层：④采用的黏结材料应该与碳纤维片材 于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封：抹一层基底树脂，待基底树脂指触干燥后，外抹水泥凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打平整.
2）基面清洗用钢丝刷刷去混凝土构件表面的松敏浮渣，用气泵吹去表面粉尘，再用丙酮或无水酒精擦拭表面，也可用清水冲洗，但必须待其充分干 操后再进行下一道工序.
3）除底层涂料先称量主剂，再加入国化剂，用低速旋转的方法搅拌均匀.一次调和量应以在可 使用时间内用完为准.底层涂料可使用滚筒或剧子均匀涂抹，硬化后，若表面有凸起部分，用磨光机或砂纸打略平整.待底层除料指触干燥后，进人下道工序.
4）粘结面修补用环氧腻子对黏结面进行修补是十分重要的，腻子主剂、固化剂按规定比例称量量应符合现行国家标准《钢丝镀锌层》CB/TI5393一准确，装人容器，添加次序同底层涂料施工要求，用1994对A、B级的规定. 揽拌器搅拌均匀.对结面上的凹陷部位应用环氧树脂填平，修复至表面平整.内角（段差、起拱等）径≤4.0mm）和1560MPa（直径>4.0mm）.要用环氧腻子填补，使之平顺.腻子涂刮后，表面仍
5）粘贴FRP片材工序①用销直尺与藏刀按设计要求的尺寸载剪碳纤维片，每段长度一般以≤的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤出得损伤碳纤维片，碳纤维织向接头必须搭接20em 气泡，使浸读树脂充分浸透碳纤维片，滚压时注意不以上，且该部位应多涂树脂，横向不需要搭接：④多脂接触干燥后尽快进行下一层粘贴：应在最后一层碳纤维片的表面均匀涂抹浸溃树脂：养护碳纤维片粘贴后，应自然养护1-2h，达到初期固化， 并应在固化期不受外界干扰和碰撞.为保证达到设计强度，固化期当平均气温约10℃时养护2周左护处理为保证胶的耐久、耐火性能，可在表面涂抹 右，平均气温约20℃时养护1周左右；外表面防砂浆或采取其他措施.
2.3.3注意事项
注意以下几点：①混凝土基面处理必须仔细打 根据加固设计分析和碳纤维布本身的特点，应磨，清除劣区混凝土、基面污渍和杂质，保持混凝土基面清清干燥：②粘贴时必须用辊子沿纤维方向持 出气泡，使粘贴树脂充分授溃碳纤维：③表面防护相配套：粘贴施工前，应确认粘贴表面干媒，当气温在5℃以下，如无有效措施不应施工.
2.4钢绞线网片聚合物砂家加固法
该方法是将钢纹线网片固定于加团构件表面并张紧，涂副界面剂后在其上涂抹聚合物砂浆，通过聚 合物砂家高黏结性将钢绞线网和案合物砂浆形成的复合面层与被加固构件良好结合，协同工作，以提高要用于钢籍观凝土梁、板、柱、框架节点及砖砌体的 构件的受弯、受剪承载力及其刚度的加固技术.主加圖.
2.4.1材科
1）钢绞线应采用硫、磷含量均≤0.03%的优质碳素结构钢制丝：镀锌钢绞线其锌层质量及镀锌质
2）钢绞线的抗控强度标准值应≥1650MPa（直
3）案合物砂浆分为I级和Ⅱ级，其性能应符合
相关规范的规定.
200g/L：游离甲醛应<0.5g/kg. 2.4.2施工工艺 1）别除被加固构件的抹灰直至坚实结构层. 2）将被加图构件表面清理干净. 3）钢绞线网片下料，安装图定用拉环. 绞线网，将钢绞线网拉至”细紧”状态，并在另一端打人销固螺栓固定钢纹线网. 5）除去加圆构件表面浮尘，清洗于净后涂抹界面剂. 需分层进行至设计厚度. 6）趁界面剂未干时开始聚合物砂浆抹灰，抹灰 2.4.3注意事项 尺寸外扩50mm.对松散、剥落等缺陷较大的部分 1）基层处理基层处理的边缘应比设计抹灰别除后应进行修补，表面刮毛，经修补后的基面必须适时进行喷水养护. 2）钢绞线网片下料尺寸应考虑结构实际尺寸和钢纹线细紧时的施工余量以及端头错开错固的构造要求. 3）安装孔钻孔时应注意避让构件原有钢筋和管线. 垂宜.固定网片的账栓呈梅花形布置. 4）钢绞线网片应保持间距均匀，纵横向钢绞线 5）钢绞线网片需要搭接时，其搭接长度应≥600mm，且不应位于受力最大位置. 面进行喷水养护保持湿润，并晾至构件表面测湿无 6）在喷涂界面刻之前，应提前对被加固构件表明水. 片遮挡的基层. 7）界面剂喷涂应分布均匀，尤其是被钢纹线网 8）聚合物砂浆抹灰应分层进行，如未抹至设计平、压实.抹灰范围宜比设计要求边缘适当外扩. 9）钢较线网片保护层厚度应≥15mm， 养护措施. 10）聚合物浆施工完毕后，应采取可靠保湿 2.5体外预应力加图法 是将预应力索放在被加固构件的主体之外，通整体抗震性能的加固，也可用于单个构件的加图.加固技术.主要用于钢筋混凝土梁的加固. 该方法分为外部预应力钢索加固法和下撑式预 2.5.1材料 2.5.2施工工艺 2.5.3注意事项 2.6消能减展加因法 1）消能器的分类 应力拉杆加固法两种.前者一般采用预应力钢丝束参照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》现体外预应力.后者有直线式、折线式和湿合式控 4）配制聚合物砂浆用的聚合物乳液环保检验或钢绞线，治梁助测面按某种线形设置，通过张拉实CB50325-2001进行，总挥发性有机化合物应<杆3种方法.直线式用于梁的抗弯加固：折线式用于梁的抗弯和抗剪加固：混合式用于票的抗弯和抗 剪严重不足时的加图. 不应低于C30.该加因方法所用：预应力钢材、铺 采用体外预应力加周的原结构混凝土强度等级4）在被加固构件表面一端用错固螺栓安装明具、转向器等材料性能均应符合《建筑结构体外预应力加图技术规程）的相关要求. 1)张拉应力、伸长量预应力钢束按顺序逐号对称张拉，张控采用应力应变双控制，以应力为主，伸长量进行校核. 2）体外预应力穿束定位方法①施工放线：②环氧涂层钢纹线的穿束. 定铺环各孔，将工作错装人垫板定位测内，并紧赔铺 3）张拉①将钢绞线各股按编号顺序穿入固整板，插人夹片，用锤打紧.然后经梳形板穿过箱梁控端安装锚具夹具，千斤顶轴线应与孔道输线一致. 增顶横隔板、齿板（或瑞横隔板）至张控端，②在张安装前应逐个检查错具有无餐纹或变彩，并清除支进行双控.张拉操作过程要匀速施加荷载. 承面上的杂物.③张拉以应力为主，以伸长量校核 应力的记录，做到记录内容及原始数据完整、真实、 1）预应力张拉按照要求填写张拉设备施加预可靠. 2）张拉时，固定端必须有观测人员，两端及时联络. 3）张拉时千斤顶前方、钢绞线下不能站人. 4）工作前做好安全交底工作，严格执行现场施工安全操作规程. 它通过在基础与上部结构之间设置消能器或由厚度，抹灰表面应拉毛：抹至设计厚度时，表面应抹隔震器、阻尼器等组成的隔震层来进行消能减震的 加固方法.隔震层水平剧度较小，作为一个低频系统，隔了水平地震波中的高频成分向上部结构的传播，再加上隔震层中阻尼装置的耗能作用，从面 使建筑物上部结构的水平地震反应大大减小，达到预期的防震要求，不产生破坏或例場.可用于结构 消能器主要分为位移相关型、速度相关型及其
