鋼結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)是提升既有鋼結(jié)構(gòu)承載力、延長(zhǎng)使用壽命的重要手段，其核心要點(diǎn)包括材料選擇、加固方法、施工工藝及質(zhì)量控制，加固材料需與原結(jié)構(gòu)匹配，優(yōu)先選用高強(qiáng)度鋼材或碳纖維復(fù)合材料（CFRP），確保力學(xué)性能協(xié)調(diào)，常用加固方法包括增大截面法（通過(guò)焊接或螺栓連接附加鋼板）、外包鋼加固（采用角鋼或鋼板包裹原構(gòu)件）以及預(yù)應(yīng)力加固（通過(guò)張拉鋼索或桿件改善受力狀態(tài)），施工過(guò)程中需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底除銹、清潔，并采用合理的焊接工藝（如分段焊接）以避免熱變形，對(duì)于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，需通過(guò)局部加強(qiáng)或增設(shè)加勁肋提升穩(wěn)定性，施工需兼顧防火防腐處理，涂刷耐火涂料或鍍鋅層以增強(qiáng)耐久性，質(zhì)量控制環(huán)節(jié)包括焊縫無(wú)損檢測(cè)（如超聲波探傷）、螺栓扭矩校驗(yàn)及加固后荷載試驗(yàn)，確保加固效果符合規(guī)范要求，施工中應(yīng)注重臨時(shí)支撐設(shè)置與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，防止結(jié)構(gòu)變形或失穩(wěn)，保障工程安全高效完成。

一、舊鋼結(jié)構(gòu)考察相關(guān)要點(diǎn)

1. 取樣、實(shí)驗(yàn)和評(píng)定
   • 這部分工作雖執(zhí)行起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，但卻是加固工程的關(guān)鍵內(nèi)容，需認(rèn)真對(duì)待，盡可能達(dá)到細(xì)致化標(biāo)準(zhǔn)要求。要在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)舊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行取樣實(shí)驗(yàn)，并且出具權(quán)威性報(bào)告，詳細(xì)說(shuō)明房屋加固技術(shù)施工所需原材料、鋼材內(nèi)容、焊條具體規(guī)格以及焊接工藝等內(nèi)容。
2. 舊鋼結(jié)構(gòu)表面處理
   • 噴砂除銹及后續(xù)工作
     • 對(duì)舊鋼結(jié)構(gòu)表面展開(kāi)噴砂除銹工作，清理舊鋼表面覆蓋的銹蝕物和殘?jiān)?。然后根?jù)鋼結(jié)構(gòu)的使用年限和損毀程度進(jìn)行細(xì)致研究和設(shè)計(jì)，通過(guò)精確計(jì)算討論，提出可行的加固施工計(jì)劃。
   • 嚴(yán)重銹蝕情況處理
     • 當(dāng)舊鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)持續(xù)性銹蝕現(xiàn)象時(shí)，除表面必要清除外，還需利用連接空壓機(jī)的噴砂除銹機(jī)徹底清除。對(duì)于腐蝕嚴(yán)重的部位，投入人工操作，利用榔頭、錘子和砂輪機(jī)進(jìn)行鑿磨工作。

二、加固施工時(shí)需注意的要點(diǎn)

1. 利用原有承載能力
   • 在加固設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，要對(duì)建筑原有的承載能力加以利用。在考慮鋼筋使用情況后確定加固方案，保留建筑物原有的結(jié)構(gòu)形式，盡量降低對(duì)建筑的損害，取消不必要的拆除工作。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)當(dāng)前結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行研究，詳細(xì)判斷加固施工建筑結(jié)構(gòu)和承載能力，以提升結(jié)構(gòu)加固工作內(nèi)容。
2. 不同加固方法相關(guān)要點(diǎn)
   • 轉(zhuǎn)變鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形加固法
     • 采納轉(zhuǎn)變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。一般方法包括增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)等。
   • 增設(shè)支點(diǎn)加固法
     • 適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后，減小了跨度，從而能較大幅度提高承載能力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。
   • 有粘結(jié)外包型鋼加固法
     • 外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體。加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅提高，因此正截面承載力和截面剛度也大幅提高。
   • 粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法
     • 除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐濁，耐潮濕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐用，維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但需專門(mén)的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。加固工程完成后，應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘貼鋼板，從響聲判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密度。如錨固區(qū)粘貼面積少于90%，非錨固區(qū)粘貼面積少于70%，則此粘貼無(wú)效，應(yīng)剝下重新粘貼。
   • 粘鋼加固技術(shù)
     • 在鋼結(jié)構(gòu)表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作，以提高結(jié)構(gòu)承載力。

三、鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)相關(guān)要點(diǎn)

1. 基本規(guī)定要點(diǎn)
   • 加固范圍與安全等級(jí)
     • 加固設(shè)計(jì)的范圍，可按整幢建筑物或其中某獨(dú)立區(qū)段確定，也可按指定的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或連接確定，但均應(yīng)考慮該結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。加固后鋼結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性、結(jié)構(gòu)的重要性和加固設(shè)計(jì)使用年限，由產(chǎn)權(quán)人與設(shè)計(jì)方按實(shí)際情況共同商定。
   • 與施工結(jié)合及對(duì)其他部分影響
     • 鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)，應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，采取有效措施，保證新增構(gòu)件及部件與原結(jié)構(gòu)連接可靠，新增截面與原截面結(jié)合牢固，形成整體共同工作；并不應(yīng)對(duì)未加固部分，以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和地基基礎(chǔ)造成不利的影響。
   • 應(yīng)對(duì)原結(jié)構(gòu)損壞因素
     • 對(duì)高溫、高濕、低溫、凍融、化學(xué)腐蝕、振動(dòng)、溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力、地基不均勻沉降等影響因素引起的原結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)在加固設(shè)計(jì)中提出有效的防治對(duì)策，并應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的順序進(jìn)行治理和加固。
   • 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果考量
     • 應(yīng)綜合考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，不應(yīng)加固適修性很差的結(jié)構(gòu)，且不應(yīng)導(dǎo)致不必要的拆除或更換。對(duì)加固過(guò)程中可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)、過(guò)大變形或坍塌的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)在加固設(shè)計(jì)文件中提出有效的臨時(shí)性安全措施。
   • 加固設(shè)計(jì)使用年限確定
     • 結(jié)構(gòu)加固后的使用年限，應(yīng)由產(chǎn)權(quán)人和設(shè)計(jì)單位共同商定；當(dāng)結(jié)構(gòu)的加固材料中使用結(jié)構(gòu)膠粘劑或其他聚合物成分時(shí)，其結(jié)構(gòu)加固后的使用年限宜按30年考慮；當(dāng)產(chǎn)權(quán)人要求結(jié)構(gòu)加固后的使用年限為50年時(shí)，其所使用的膠和聚合物的粘結(jié)性能，應(yīng)通過(guò)耐長(zhǎng)期應(yīng)力作用能力的檢驗(yàn)；使用年限到期后，當(dāng)重新進(jìn)行的可靠性鑒定認(rèn)為該結(jié)構(gòu)工作正常，仍可繼續(xù)延長(zhǎng)其使用年限；對(duì)使用膠粘方法或摻有聚合物材料加固的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，尚應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)；檢查的時(shí)間間隔可由設(shè)計(jì)單位確定，但第一次檢查時(shí)間不應(yīng)遲于10年；當(dāng)為局部加固時(shí)，應(yīng)考慮原建筑物剩余設(shè)計(jì)使用年限對(duì)結(jié)構(gòu)加固后設(shè)計(jì)使用年限的影響；在鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)文件中，應(yīng)依據(jù)本條規(guī)定的原則注明該結(jié)構(gòu)加固后的設(shè)計(jì)使用年限。
2. 設(shè)計(jì)計(jì)算原則要點(diǎn)
   • 計(jì)算方法與相關(guān)規(guī)定
     • 可采用線彈性分析方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)，并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。加固鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)上的作用，應(yīng)經(jīng)調(diào)查或檢測(cè)核實(shí)，當(dāng)此項(xiàng)工作已在可靠性鑒定中完成時(shí)，宜加以引用。
   • 作用效應(yīng)確定
     • 被加固結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的作用效應(yīng)，應(yīng)按結(jié)構(gòu)的計(jì)算圖形符合其實(shí)際受力和構(gòu)造狀況；作用效應(yīng)組合和組合值系數(shù)以及作用的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009確定，并應(yīng)考慮由于實(shí)際荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形、溫度作用造成的附加內(nèi)力。
   • 材料強(qiáng)度取值
     • 原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件材料的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取值分情況確定：當(dāng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定認(rèn)為原設(shè)計(jì)文件有效，且未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接的性能有明顯退化時(shí)，可采用原設(shè)計(jì)值；當(dāng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定認(rèn)為應(yīng)重新進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)采用檢測(cè)結(jié)果推定的屈服強(qiáng)度或條件屈服點(diǎn)進(jìn)行確定。采用鋼材為加固材料時(shí)，其性能和質(zhì)量，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定；當(dāng)采用其他材料為加固材料時(shí)，其性能和質(zhì)量的要求尚應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》GB50728的規(guī)定執(zhí)行；加固材料性能的設(shè)計(jì)值應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)各相關(guān)章節(jié)的規(guī)定采用。
   • 考慮多種因素進(jìn)行驗(yàn)算
     • 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)、構(gòu)件承載力時(shí)，應(yīng)考慮原結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的實(shí)際受力狀態(tài)，包括加固部分應(yīng)變滯后的特點(diǎn)及加固部分與原結(jié)構(gòu)的共同工作程度。加固后改變傳力路線或使結(jié)構(gòu)質(zhì)量增大時(shí)，應(yīng)對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及建筑物地基基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮因構(gòu)件截面改變、構(gòu)件剛度改變致使體系內(nèi)力重分布的影響，并應(yīng)采用合理的計(jì)算分析方法。本標(biāo)準(zhǔn)的各種加固方法可用于結(jié)構(gòu)的抗震加固，但具體采用時(shí)，尚應(yīng)在設(shè)計(jì)、計(jì)算和構(gòu)造上執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定。為防止結(jié)構(gòu)加固部分意外失效而導(dǎo)致的坍塌，在使用膠粘劑或摻有聚合物的加固方法時(shí)，其加固設(shè)計(jì)除應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行外，尚應(yīng)對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)要求原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件能承擔(dān)n倍恒載標(biāo)準(zhǔn)值的作用。當(dāng)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值與永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值之比值不大于1時(shí)，n應(yīng)取1.2；當(dāng)該比值等于或大于2時(shí)，n應(yīng)取1.5；其間應(yīng)按線性內(nèi)插法確定。
3. 加固方法及配合使用技術(shù)要點(diǎn)
   • 加固分類與連接方法
     • 鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的加固方法及配合使用的技術(shù)。間接加固宜根據(jù)工程的實(shí)際情況采用改變結(jié)構(gòu)體系加固法、預(yù)應(yīng)力加固法。鋼結(jié)構(gòu)加固的連接方法宜采用焊縫連接、摩擦型高強(qiáng)螺栓連接；亦可采用焊縫與摩擦型高強(qiáng)螺栓的混合連接等。與結(jié)構(gòu)加固方法配合使用的技術(shù)應(yīng)采用符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連接技術(shù)和修復(fù)、修補(bǔ)技術(shù)。
   • 特殊環(huán)境鋼材處理
     • 對(duì)特殊環(huán)境中受腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)加固，其強(qiáng)度降低系數(shù)應(yīng)專門(mén)研究確定。

鋼結(jié)構(gòu)加固施工中的安全措施

鋼結(jié)構(gòu)加固后的維護(hù)與檢查

鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

鋼結(jié)構(gòu)加固施工新技術(shù)進(jìn)展