建筑工程混凝土结构加固修复方法探讨

建筑工程混凝土结构加固修复方法探讨

王红平

安徽省建设工程测试研究院有限责任公司安徽省合肥市230601

摘要：近年来，随着社会经济及土木建筑行业的不断发展与进步，混凝土结构加固技术的发展十分迅速，越来越受到欢迎也越来越重要，已成为结构工程研究中的重点领域之一。文章主要就建筑工程混凝土结构加固修复方法进行了具体的分析，以供参考。

关键词：建筑工程；混凝土结构；加固；修复方法

一、混凝土结构加固的原因分析

（1）设计基础资料和设计方法的不准确，导致设计出来的建筑物存在着安全性问题。尚未建成但由于施工质量问题，施工方法的错误、施工管理的不善以及施工单位的偷工减料等原因，使得建筑物存在质量问题；（2）原有建筑物使用功能和要求的改变，结构老化后需要对其进行改造、加固；（3）因灾害引起的加固，由于高湿酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等自然灾害的作用，导致建筑物发生严重损坏。

二、建筑工程混凝土结构加固技术特点综述

（1）碳纤维材料加固法通常以混凝土板、梁、柱、桥面板、桥墩以及隧道衬砌为对象进行构件的杭弯补强、抗剪补强以及防止混凝土开裂、剥落等。（2）抗腐蚀性能和耐久性好。建筑工程用的碳纤维材料复合材料不仅能经得起水泥碱性的腐蚀，而且当应用于经常受盐害侵蚀等腐蚀性环境时，其寿命较长，有很好的防水效果。（3）碳纤维复合材料具有很高的材料抗拉强度，且自重小，即比强度高。如用纤维复合材料对房屋结构进行加固，可基本不考虑纤维复合材料对原结构附加的荷载。（4）具有很高的比刚度，高弹模碳纤维材料的弹性模量可达到钢材的2~3倍，弹性变形能力强。（5）抗疲劳能力强，在纤维方向加载时，与普通钢筋混凝土相比，粘贴碳纤维材料加固混凝土的抗疲劳性能有了很大的提高。

三、混凝土结构加固技术

3.1托换技术

系托梁（或桁架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。

3.2植筋技术

系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3.3裂缝修补技术

根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。

3.4碳化混凝土修复技术

系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。

3.5混凝土表面处理技术

系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

3.6混凝土表层密封技术

系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

3.7其它技术

如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。砌体结构加固方法。

四、混凝土结构加固修复方法

4.1钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

4.2钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

4.3增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

4.4无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

4.5预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600°C以上的环境中。砌体结构构造性加固与修补。

4.6增设圈梁加固法

当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固。

4.7增设梁垫加固法

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

4.8间接加固法

(1)预应力加固法。该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600°C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。(2)增加支承加固法。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

4.9直接加固的一般方法有：

(1)加大截面加固法。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。(2)置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。(3)有粘结外包型钢加固法。该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600°C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。(4)粘贴钢板加固法。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。(5)粘贴纤维增强塑料加固法。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。(6)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

结束语

总之，在选择加固工程方案要有针对性，不同的加固工程应采取相应的加固措施，其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时，还要体现出其工艺技术的科学性和先进性，这样的加固方案才是优秀的加固方案。

参考文献

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[2]宫伟.建筑工程混凝土结构加固修复方法探析[J].建筑工程技术与设计,2016(27).

[3]周继和,周佳.混凝土结构加固方法的研究与讨论[J].吉林建筑大学学报,2012,29(6):14-16.