谈建筑结构钢筋混凝土加固技术方法

摘要：随着现代经济的飞速发展和生活水平的不断提高，人们对建筑的数量、质量和使用功能提出了越来越多的要求，科学技术的进步也促使各种新型结构、新型材料以及新的施工工艺不断出现。文章论述建筑结构中钢筋混凝土加固技术的几点方法。

关键词： 建筑结构 钢筋混凝土 加固技术

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

前言

钢筋混凝土结构在我国应用十分广泛，但由于许多不确定因素使现有钢筋混凝土结构存在不同程度的安全隐患，这些安全隐患严重时会使得结构局部承载力不够，并造成结构的局部破坏，为了避免破坏就需要对原有结构进行加固维修。

一、建筑加固原则

为了使结构的维修、加固最终取得良好的综合效益，设计中应遵守以下原则：

1 尽可能使加固措施发挥综合效应，提高加固效率。

2 尽可能保留和利用原结构构件，发挥原结构的潜力，避免不必要的拆除和更换。

3 尽可能减小对建筑物使用功能的影响。对十住宅、商场等民用建筑，应尽可能避免降低房屋的净高，缩小使用空间，影响房屋的采光、通风、保温隔热等功能；对于工业建筑，应尽可能避免对生产工艺、生产流程、物料运输等造成不利影响。

4 加固后结构的力学分析和校核除了应遵守结构设计的基本原则外，尚应考虑结构在加固时的工作应力，加固部分应变滞后的持点，新旧材料协同工作的程度，加固后构件截面形心和刚度的变化等。

5 避免或尽可能减小设计方案的负面效应， 充分考虑加固措施对结构体系、未加固构件、地基等可能造成的不利影响。

6 应采取可靠措施保证新旧材料的共同工作， 尽可能通过合理安排新旧构件的拆装顺序，通过临时卸载、临时支顶或采取预应力加固的方法等，减小应力滞后现象，充分发挥新增部分的作用。

二、常用的加固方法

1 加大截面加固法

加大截面加固法是通过增加原构件的受力钢筋，同时在外侧重新浇注混凝土以增加构件的截面尺寸和粘结保护钢筋，来达到提高承载力的目的。它不仅可以提高被加固构件的承载能力，而且还可以增加截面刚度，使在正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善。这种加固方法被广泛应用于加固混凝土结构中的梁、板、柱等。但是采用这种加固方法对原有构件的截面尺寸有一定程度的增加，这就势必会减少一定的使用空间；当在梁、板上振捣混凝土后浇层时，会产生现浇混凝土与原有混凝土的连接问题。此外，由于此种方法一般采用的都是传统工艺，这就会使钢筋混凝土加固施工周期变长，对现有建筑的使用环境有较严重的影响。

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或撑杆，对结构进行加固的方法。预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度。因此，预应力加固法广泛用于混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱的加固。预应力加固法是一种加固效果好而且费用较低的加固方法，适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。缺点是它不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。此种方法还增加了施工预应力的工序和设备，施工技术要求过高，预应力拉杆或压杆于被加固构件的连接节点处理较复杂，难度较大。

3 粘钢加固法

粘钢加固法是在钢筋混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板以提高结构抗弯抗剪承载力，增强结构的安全度的一种方法。其优点是胶黏剂硬化时间快，周期短，工艺简单，施工速度快，加固后对原有结构外观和原有净空无显著影响，现场湿作业量少，施工时对生产和生活影响较小。粘钢加固法的缺点表现为：它对基体混凝土强度、环境温度、相对湿度的要求较高，加固质量很大程度取决于胶黏材料的质量和工艺水平的高低，特别是粘钢后一旦发生空鼓，补救比较困难。由于施工工艺控制比较严格，一般由专业施工队施工。

4 外包钢加固法

外包钢加固法也是一种适用面较广的传统加固方法，是一种采用乳胶水泥，环氧树脂化学灌浆或焊接等方法对结构构件四周包以型钢进行加固的方法，分为干式外包钢和湿式外包钢两种形式。两者相比，干式外包钢法施工更为简便，但承载力提高幅度、整体工作性能及受力特点不如湿式外包钢法有效，但湿式外包钢法加固施工较为复杂。实际工程中常常将湿式外包钢技术与粘钢加固技术结合起来，该方法使型钢能与原混凝土结构共同受力，同时也发挥了外包钢加固法与粘钢加固法的优点，在基本不增大构件截面尺寸的情况下，通过约束原构件来提高其承载能力和变形能力，增大延性和刚度。其适用于不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的混凝土结构的加固。当采用化学灌浆外包钢加固时，型钢表面温度不应高于60 ℃；当环境具有腐蚀性介质时，应有可靠的防护措施。这种方法用钢量较大，加固维修费用较高。

5 喷射混凝土技术

喷射混凝土技术是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力将一定比例配制的拌合料通过管道输送并以高速喷射到受喷面上，并凝结硬化或变成喷射层的一种加固方法。喷射层能保护、参与甚至代替原结构工作，从而达到恢复或提高结构的承载力、刚度和耐久性等加固效果。喷射修补法因喷射层与原结构的粘结力强，特别是与混凝土、砖石、钢材具有很高的粘结强度，可以在结合面上传递拉应力和剪应力，且施工方便，所以在加固工程中应用也十分广泛。

6 化学灌浆法

化学灌浆法是一种用压送设备将用化学材料配制的浆液灌入混凝土构件裂缝的修补方法。因灌入的浆液与混凝土较好的粘结并增强了构件的整体性，所以，它可以恢复构件的使用功能，提高耐久性，达到防锈补强的目的。化学灌浆法常用来修补因裂缝而影响使用功能的结构，如水池、水塔、水坝等，也可以用来修补混凝土梁、板、柱等构件以及因钢筋锈蚀导致混凝土耐久性降低的构件。

7 增加支点加固法

增加支点加固法是在梁、板等构件上增设支点，在柱子、屋架之间增设支撑构件，减少结构构件的计算跨度，减少荷载效应，降低计算弯矩，大幅度的提高结构构件的承载力，减少挠度，减小裂缝宽度，增加结构的稳定性，达到结构加固的目的。当对增设的支点施加预应力时，效果更加。增设支点加固法多用于大跨度结构，但采用这种方法会减小使用空间。

8 增设构件加固法

增设构件加固法是在原有的构件之间增加新的构件，如两榀屋架之间设一榀新屋架，在两根横梁之间增加一道新梁，在两根柱子之间增加一个新的柱子等，这样会减少原有构件的受荷面积，减小荷载效应，达到构件加固的目的。该方法实施时不破坏原有结构，施工易于操作，但是由于增加了新的构件，对原有建筑物的建筑功能可能会有影响，所以该方法一般适用于生产厂房或增加构件后不影响使用要求的民用建筑梁、柱等的加固。

9 纤维布加固技术

纤维复合材料加固技术是一种新型的混凝土结构加固修补技术（常用的纤维包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维三种）。此技术利用浸渍树脂将纤维布黏贴于混凝土表面，使其与混凝同工作，已达到对混凝土结构的加固补强。较传统的结构加固方法，纤维复合材料加固技术的优点主要体现在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度，高弹性模量的特点来提高混凝土结构及构件的承载力，从而改变其受力性能和延性，达到高强高效的目的。纤维加固技术还可使施工周期变短，并没有湿作业，也不需要大型施工机械，且施工质量易于保证。同时其还具有极佳的耐腐蚀性能、耐疲劳性能和良好的可设计性。

结束语

随着我国房地产业的迅猛发展，新建项目不断增加。伴随而来的需要改造、加固的项目也越来越多。如何采用施工更加方便、质量更加可靠的先进加固技术已经成为了土木工程师一个主要的研究方向。

参考文献

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