浅谈钢筋混凝土结构加固方法及预防措施

摘要：钢筋混凝土结构是建筑中最常用的结构形式。然而由于在设计、施工、使用过程中存在的问题，导致建筑在使用年限内出现裂缝、变形过大，结构承载力不足等问题不断出现。为了减少损失，保护人民生命和财产安全，本文就钢筋混凝土结构加固方法及预防措施进行了探讨。

关键词：钢筋混凝土结构加固方法预防措施

Abstract: The reinforced concrete structure is the most commonly used in the building structure. However, due to the problems in the process of design, construction, use, leading to the building within the useful life of cracks, deformation, lack of structural capacity, and other issues continue to emerge. In order to minimize damage and protect people's lives and property safety, the reinforced concrete structure reinforcement methods and preventive measures were discussed.

Keywords: reinforced concrete, structural reinforcement methods, preventive measures

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：

1、钢筋混凝土结构加固方法

在日常的建筑生产中，我们常见的结构加固方法有：增大截面加固法、预应力加固法、外包钢加固法、外部粘钢加固法、粘贴纤维材料加固法。

1.1增大截面加固法。当梁、柱构件抗力不够时,常采用增大截面法。增大截面法是通过采用同种材料（钢筋混凝土）来增大原混凝土结构截面面积，从而达到提高结构承载能力的目的。其优点包括：施工技术成熟，便于施工；质量好，可靠性强；提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。此外，增大截面、增加刚度，首先要考虑分析整体结构，不能仅为局部加大而加大，这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。

1.2预应力加固法。预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆和组合式拉杆）或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他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。预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法，具有广阔的应用前景。该法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备。

1.3外包钢加固法。外包钢加固法是一种以角钢外包于构件四角，角钢之间用缀板连接的加固方法。外包钢加固法分干式和湿式两种情况：湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结，使新旧材料之间有较好的协同工作能力，其整体性好，但湿作业工作量大；干式外包钢法是型钢与原构件之间无任何粘结，有时虽填以水泥砂浆，但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递，型钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力。外包钢加固发的优点是在基本上不改变原结构构件截面尺寸的情况下，大幅度提高构件承载力，增大延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙等结构构件和构筑物的加固。外包钢加固法特别适用于使用上不允许增大截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。

1.4外部粘钢加固法。外部粘钢加固法是将钢板通过粘结剂，按加固设计要求，粘贴于混凝土或钢结构表面，使之共同工作。这种加固法的优点是取材容易，施工方便、快捷，能在几乎不改变构件的外观和使用空间的条件下，大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。采用外部粘钢加固时，通常是将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力，当在梁侧贴钢板时还可以提高梁斜截面承载力。目前，外部粘钢加固法主要用于承受静力作用的一般受弯构件及受拉构件的补强加固，要求环境温度不宜超过60℃，相对湿度不宜大于70%，并要求无化学腐蚀。粘贴钢板对施工工艺要求较高，一般需要专业施工队伍才能保证施工质量，成本甚大。

1.5粘贴纤维材料加固法。纤维复合材料作为一种新型的混凝土结构补强加固材料在我国逐渐兴起，纤维增强复合材料是利用树脂类胶结材料将纤维布粘贴于混凝土表面，从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。结构加固中常用的FRP（纤维增强复合材料）有：CFRP（碳纤维增强塑料）、GFRP（玻璃纤维增强塑料）和AFRP（芳纶纤维增强复合材料），与传统混凝土结构加固技术相比具有明显的优越性。在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度的特点来提高混凝土结构的承载力和延性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的，对于柱的抗震加固尤其具有重要意义；施工便捷。

2、裂缝的预防措施

预防混凝土裂缝的主要措施是通过对设计、施工、原材料等方面进行综合控制。包括：选择合理结构形式，加强构造配筋，减小水灰比、降低砂率，增加骨料粒径，选用适宜的外加剂和掺合料，采取保温保湿的养护措施等。这样把预防工作提前，有效防止裂缝的出现。

2.1设计方面的控制措施：①设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。当无法回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋。②在结构设计中，应重视对于构造钢筋的配置，特别是对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。③控制混凝土板内管线的预埋，板内不应预埋水管。其他管线预埋宜与钢筋成斜交布置，应避免管线立体交叉，严禁多层管线交错叠放，必要时宜在管线集散处增设垂直于管线的钢丝网，增加双层双向抗裂构造配筋等加强措施。④对于大体积混凝土，可考虑采用60天龄期强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用混凝土掺合料。

2.2原材料及配比的控制：①水泥品种的选用和水泥用量的控制选择低水化热水泥和在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量是有效降低水化热，减少混凝土内外温差而出现裂缝的有效途径。比如选择矿渣硅酸盐、普通硅酸盐等低水化热水泥。②掺合料和外加剂粉煤灰具有减水、作用，能改善混凝土的粘聚性和流动性，减少水泥用量降低水化热，减少混凝土收缩。大量研究实践表明，在泵送混凝土中掺入适量高等级的粉煤灰能替代部分水泥。选用具有减水、增强和缓凝的外加剂，可提高混凝土的流动性、粘聚性及泵送性能。实践表明，采用高效减水剂能提高混凝土的泵送性能，降低用水量和水泥用量，降低水化热，减少温度裂缝。③骨料的选择增大粗骨料的比例并保证粗骨料有良好的级配，减少骨料的孔隙率，可以减少胶结材料数量，降低水化热，提高混凝土的抗裂性能，以保证板面混凝土的整体性，防止裂缝出现。④水灰比的控制由于商品混凝土生产厂家为便于混凝土的运输和泵送，往往会增大用水量，造成混凝土水灰比和坍落度过大，引起混凝土表面浮浆过厚，产生干缩裂缝和沉陷裂缝，因此严格控制混凝土的水灰比是解决混凝土裂缝最有效途径之一。

2.3施工过程工艺控制严格按配合比要求计量称重和控制搅拌时间，混凝土搅拌均匀，从而保证混凝土质量；严格控制混凝土坍落度，对商品混凝土应逐车检查泵车泄料口混凝土坍落度；同时控制混凝土车运输和停留时间，避免因运输、停留时间过长，减少水分损失；对较大跨度的高层建筑板面混凝土施工时，混凝土泵出料口宜采用布料机施工作业，使作业面布料均匀，避免混凝土不均的离析现象；施工时应要求做到振捣密实，防止出现混凝土漏振和过振现象。保证混凝土密实，提高混凝土的抗裂性能。

2.4养护、保护早期养护。刚浇筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段，水化速度较快，须采取覆盖保湿措施防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。因此加强混凝土早期养护，尤其在7 d内始终保持混凝土湿润状态是防止裂缝出现的重要环节；成品保护。混凝土浇筑完后，待混凝土达到一定强度后方可允许在混凝土表面进行施工作业；严格控制拆模时间，待混凝土强度达到设计和规范要求后方可拆模，避免因拆模过早而产生裂缝。