既有混凝土结构加固技术研究

既有混凝土结构加固技术研究

尚燕民

河北建研科技有限公司  河北 石家庄  050027

摘要：混凝土是一种前景十分看好的常用的、性能多样化的工程材料，对当代物质文明的发展起了巨大作用，并将在今后长期应用、发展。由于错误的设计、低劣的施工、不适当的使用等原因使建筑物不能满足正常的使用，所以对混凝土结构的加固技术进行研究有着重要的现实意义。

关键词：混凝土；加固；施工技术

采用混凝土加固技术是确保工程质量，延长建筑物使用寿命的有效方式。我国是一个自然灾害较多的国家，历次地震都对混凝土结构的房屋造成了不同程度的损坏。而目前很多的建筑都已经进入使用的后期，出现工程质量事故的可能性增大。从汶川地震就可以看出来，当时的建筑物在抗震设计方面都达不到要求，需要进行加固，同时那些因为地震等自然灾害而受到一定损伤的房屋也需要进行加固处理，以满足使用的要求。所以加快对混凝土结构加固技术的研究就显得任重而道远。

1混凝土加固原则

对混凝土结构进行加固时，由于其特殊的受力特性，就决定了加固施工过程中要更加严谨，对施工技术提出一定的要求，必须遵循一定的加固原则，以确保结构加固达到设计要求。通常来说，结构加固需遵循下列原则：首先，应最大程度的保证新旧结构都能分担一部分荷载，达到加固效果，且应尽量避免破坏原有结构构件，尽量使用原有构件来受力，减少工程量及对原结构的扰动。其次，加固尽量不要影响原有建筑的使用性能，不能对结构的其他构件及基础产生不利影响。第三，由于加固的二次受力，以及滞后效应，所以在加固设计与施工过程中应尽量使两者更好的一起工作。比如在加固施工前应卸载加固的结构上的荷载，尽量保证结构处在最小应力及变形状态，等加固结束后再把荷载加上去，才能让新旧结构更好的一起受力变形。

2、2混凝土结构的加固方法

2.1增大截面加固法

加大截面加固法是采用同种材料，即砼和普通钢筋，对原结构进行加固补强，通过加大砼和钢筋截面的面积以及采用一些构造措施，保证后加固部分与原构件可靠连接，共同工作，达到提高截面承载力和刚度的目的。这是一种非常有效的加固方法，可用提高构件正截面抗弯抗压承载力和斜截面抗剪承载力以及截面的刚度，也可以用来修补开裂截面。该方法优点是施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，可广泛的用于钢筋砼结构梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固。缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定影响，截面增大对结构外观及房屋净空也有一定影响。

2.2粘贴复合纤维加固法

采用粘贴碳纤维布加固修复混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维布粘贴于构件表面，使碳纤维布承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力。该方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、施工简单等优点，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。

2.3外包钢加固法

该方法是在原有混凝土结构构件上增设型钢，从而提升结构的延性与承载力。现有工程案例的相关结果显示，采用外包钢加固法，可显著延缓纵向钢筋屈服，且缀板间距越小，加固效果越好。该方法常用于屋架、混凝土梁、柱等构件，具有施工工艺便捷，现场工作量少等优势。与传统工艺相比，外包钢加固法的型钢可与构件形成整体，达到协同作用的效果，基本不会影响原构件的尺寸，且施工周期更短。但该方法存在一定的不足，例如，对钢材的需求量偏大，并且一旦选用了不耐高温或不耐腐蚀的材料，则会影响构件使用年限。

2.4粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足的区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。该方法优点是施工快速、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；缺点是胶粘工艺与操作水平要求较高，环境温度应不高于60℃，相对湿度不大于70%，无化学腐蚀，否则应采取一定防护措施。粘贴钢板法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。

2.5预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分——拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，因此，后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果，适用于大跨结构加固，以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

体外预应力混凝土也称无粘结预应力混凝土，是一种预应力筋直接设置在体外，或者预应力筋设置在混凝土体内，但无需进行孔道灌浆的无粘结预应力混凝土。它与预应力混凝土的区别在于预应力筋与混凝土的无粘结性。体外预应力技术由于具有施工方便、经济可靠，预应力筋(束)可以单独防腐甚至可以更换等特点，广泛应用在加固工程领域。

  2.6防腐高强钢丝网加固法

防腐高强钢丝加固方法是在混凝土构件表面铺上钢丝网，用复合砂浆保护和锚固材料，使其共同工作整体受力，以提高构件承载力的一种加固方法。这种方法实际是一种体外配筋，通过提高构件的配筋率，从而相应提高构件的承载能力。与传统加固修补方法及粘钢、喷射混凝土加固方法相比，该加固方法具有明显的技术优势，施工便捷，施工工效高，湿作业少，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。试验表明，防腐高强钢丝加固修补混凝土结构有良好的耐腐蚀性及耐久性，可以抗拒建筑物经常遇到的各种酸、碱、盐对结构物的腐蚀。使用该种加固修补方法对结构进行处理后，不仅不需要像采用粘钢法所需要的定期防锈维护，节省了大笔维修费用，而且其本身便可以起到对内部混凝土结构的保护作用，达到双重加固修补的目的。

3结语

当前建筑结构工程中，混凝土结构加固技术多种多样，且不同加固技术的应用范围也存在明显差异。本文分析了常用的几种混凝土结构加固方法的特点。而在实际工程中，应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因，结合结构布置的特点、主体结构传力和承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素，从安全、适用、经济的角度出发选择加固方案。

参考文献

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