在結構加固中,確保加固后的結構安全是核心目標,需從設計、施工、材料、監測等多環節嚴格把控。以下是系統性保障措施及關鍵要點:
一、設計階段的安全控制
精準評估原結構
檢測復核:通過無損檢測(超聲波、紅外熱成像)和破損檢測(取芯、鉆孔)明確原結構損傷程度(如裂縫深度、鋼筋銹蝕率)。荷載驗證:復核實際荷載是否超出原設計標準(如設備增加、樓面改造)。
加固方案合理性
傳力路徑明確:新增材料需與原結構形成有效協同(如粘鋼加固需植筋保證粘結力)。冗余度設計:抗震加固需保留一定安全儲備(如增設剪力墻后,墻體的抗側剛度比原結構提高30%以上)。
規范與標準適配
遵循《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367)、《建筑抗震加固技術規程》(JGJ 116)等,確保方案合規。特殊場景(如歷史建筑)需符合《既有建筑鑒定與加固通用規范》(GB 55021)的修繕要求。
二、施工過程的質量控制
1. 關鍵工藝把控
施工環節
技術要點
常見質量問題
表面處理
混凝土基面鑿毛至粗骨料外露,鋼板除銹至Sa2.5級,碳纖維布裁剪無毛刺。
基面浮漿未清除、鋼板未噴砂
材料配比
環氧樹脂膠按說明書比例調配,攪拌時間≥3分鐘至均勻無氣泡。
膠液固化不完全、混合比例錯誤
節點加固
梁柱節點箍筋加密間距≤100mm,碳纖維布U型箍搭接長度≥200mm。
節點未加強、搭接不足
2. 施工安全措施
臨時支撐:大跨度梁加固時設置鋼支撐,荷載卸載比例≤50%(避免應力突變)。危險作業防護:高空作業使用防墜器,化學注漿區域強制通風。
三、材料與工藝適配性
材料性能驗證
進場檢驗:碳纖維布抗拉強度抽檢(≥3400MPa)、結構膠粘結強度試驗(≥15MPa)。環境適配:沿海地區選用不銹鋼錨具+耐鹽霧碳纖維布;高溫環境使用阻燃環氧樹脂。
協同工作驗證
新舊混凝土粘結:界面劑涂刷后進行拉拔試驗(粘結強度≥1.5MPa)。鋼板與混凝土協同:粘鋼加固后進行抗剪試驗(荷載≥設計值1.2倍)。
四、監測與檢測手段
施工期監測
變形監測:全站儀測量加固過程中結構沉降或傾斜(預警值:日沉降≤0.05mm)。應變監測:光纖光柵傳感器實時監測鋼板/碳纖維應變,防止超載。
驗收檢測
無損檢測:超聲波檢測混凝土空鼓率(≤5%為合格),紅外熱成像排查粘結缺陷。靜載試驗:抽樣加載至設計荷載的1.2倍,觀察裂縫發展及變形情況。
五、長期安全保障
定期維護檢查
頻率:沿海地區每2年檢查一次防銹涂層,普通環境每5年全面檢測。重點部位:鋼板外露區檢查銹蝕,碳纖維布檢查褶皺或剝離。
耐久性設計
防腐處理:鋼板采用環氧富鋅底漆+聚氨酯面漆(總干膜厚度≥200μm)。抗老化措施:室外碳纖維布表面涂覆UV防護涂層。
六、典型案例與教訓
成功案例
某橋梁預應力加固:采用體外預應力碳板+環氧砂漿修復錨具,施工后承載力提升40%,經10年監測無裂縫擴展。
失敗教訓
某廠房粘鋼加固開裂:因鋼板未除銹導致粘結失效,3年后出現脫膠裂縫。
七、總結與建議
系統性思維:從設計到維護全周期管理,避免單一環節疏漏。第三方監理:復雜工程應聘請專業機構全程監督,確保工藝合規。技術交底:施工前對班組進行詳細培訓(如碳纖維布鋪貼方向、注膠壓力控制)。
最終目標:通過科學設計、精細施工和嚴格驗收,使加固后結構達到甚至超過原設計安全水平,實現**“加固一處,安全終身”**。