混凝土加固技术的加固原则分析

【摘要】混凝土建筑结构已成为20世纪建筑领域中技术发展最迅速、应用最广泛的一种结构体系，但在使用过程中，由于自身老化、各种灾害和人为损伤等原因，使建筑物不断产生各种结构安全隐患。如不及时采取加固措施，就有可能导致重大的质量安全事故。为此，如何采取有效的加固措施是目前最紧要的事情。

【关键词】混凝土；加固技术

【中图分类号】TU【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2012）01-0125-1.5

一、加固改造工程的特点

加固工程顾名思义都是针对既有建筑或构件，无论是在设计或施工方面都具有其特殊性，与新建工程相对比有很大的差别，主要表现为：其一，加固工程有其特有的拆除和清理工作。其二，加固设计既要包括对原结构的进一步验算和结构适应性判断，在确定需加固的情况下进行加固计算，还要综合考虑新旧结构在强度、刚度、同步协调工作以及正常使用寿命等方面的均衡及协调性；其三，加固工程施工常受到现场各种条件的约制，如：施工现场作业面狭小，其他构件的阻挡和干扰等，此外，加固工程多已投入使用，必然存在要求在不影响或少影响生产、使用的情况下实施加固施工，这样势必提高加固工程施工的难度，必要时加固施工应分段、分期进行，甚至某些不可意料的因素可导致施工中断。

二、加固改造的基本原则及加固程序

总体效应原则：加固方案在制定时，应对整个建筑的加固效果进行全盘分析、研究，综合考虑，避免出现局部构件加强而整体抗力下降的不利现象。

构件加固与结构体系加固的原则：当部分构件不能满足结构稳定和结构安全度要求时就必须进行加固，然而结构体系的加固往往容易被忽视。例如对某特定构件实施加固后会引起整个结构的强度和刚度分布情况发生变化，在此情况下不应忽视从整个结构体系安全角度的全局性分析、考虑。此外结构构件之间锚接和连接的加固是否切实有效对结构整体性也存在较大影响。

局部加固与整体加固的原则：在结构受力体系中个别构件加固后不会导致整体受力性能影响时，可实施局部加固，例如重物坠落造成建筑物小范围内个别梁板发生破坏，可直接对已损的的梁板构件进行加固，至原有抗力即可。而当结构整体无法满足结构安全和正常使用要求时，例如地基不均匀沉降导致结构开裂时，宜对结构进行整体验算并实一施整体加固石此外还应注意丁结构整体性或结构整体牢固性是加固方案设计的重要组成部分，并不是说结构经局部或部分构件加固后，此结构整体承载能力就一定得到提高或是安全、可靠的，结构的安全可靠性还取决于原有结构方案及其布置是否合理、构件间连接是否牢固可靠、构造措施是否得当有效等，因此，混凝土结构加固设计时，设计者应对结构的整体性进行全面检查与综合评估，以分析确定整个结构体系是否需作相应的加强，而不应仅关注结构的局部或个别构件。

临时加固与永久加固的原则：临时加固实用年限短，耐久性要求低，其加固标准和要求可适当降低，而永久加固实用年限长，耐久性要求高，其加固标准和要求应设置在较高的水平。

结构抗震设防的原则：处在地震区的结构构件加固设计时，除应考虑其承载力达到要求外，还应复核验算其抗震性能。由于各地抗震设防的等级各不相同，进行加固工程加固设计和施工时应结合本地区的抗震要求实施加固，有些设计者往往容易忽视，因此，设计单位和施工图设计审查单位都应予以充分重视。

设计者应考虑结构刚度变化而可能引发的地震作用效应变化的影响，加固后结构不应存在由于局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位。此外，进行抗震加固设计时还应注意：结构的刚度和强度的分布要均匀，避免出现新的薄弱层；加强薄弱部位的抗震构造；保证结构的受力状态合理性，以防构件脆性破坏，消除不利于抗震要求的强构件弱节点、强梁弱柱等不利受力状态；竖向构件要连续，保证传力途径明晰；加固原有构件或增加构件，要考虑减少整个结构扭转效应的可能性；对原有的不合理结构体系、传力途径等应进行适当改进；综合考虑周边环境和建设场地条件，加固结构应为地震反应力小的结构体系。

现场勘查和相关资料的收集：现场勘查和资料收集是整个加固工程的一项基础工作，便于充分摸清和掌握工程的时间状况，以便作出正确的分析和判断，相关资料包括：原有勘察和设计文件、设计审查意见书、施工技术资料，特别是现场施工保证资料(如：原材合格证明文件、隐蔽工程记录、施工记录等)、质量验收资料和反映使用过程情况的有关资料；此外还应深入现场对工程实际情况实施详细勘查，对发现的问题或业主新的使用要求认真作好调查记录。

质量检测与结构性能鉴定：实施必要的检测可准确获得材料、构件的实际性能指标，可为结构损伤性质、部位、程度的确定提供科学的数据支持，利于对结构完损性和安全性作出正确分析、鉴定，为后续加固方案的设计提供依据。其中完损性主要是以外观检查为主，检查建筑结构的实际损坏状况；安全性则主要是指构件和结构的安全程度，通过内力分析和截面验算结果来反映：此外，在地震区，还应对旧建筑的结构抗震性能进行验算和分析鉴定。

检测工作应由具备相应资质的检测机构完成，并提出符合规范、标准要求的书面检测报告，鉴定工作可由工程的原设计单位或资质等级高于原设计单位的设计单位实施，并在充分分析、验算的基础上提出鉴定意见书，检测报告和鉴定意见书是建筑结构维修加固改造的重要依据之一。

加固方案的选择：制定加固方案时，应综合考虑环境、经济、工期要求等各种相关因素，应严格依据有关的专业技术规范和标准，主要结合结构的使用要求、功能要求和检测鉴定结果，进行多方案的技术经济必选，确定适宜的方案方案。

加固设计：确定了切实可行的加固方案后，应进行进一步深入的加固施工图设计，并提出详细的加固施工图，设计时要着重考虑如何保证新旧结构之间的连接及协同工作，最大限度的发挥新旧结构的共同作用，同是还应考虑实际施工的可行性和安全性。此外加固设计文件使用前还应通过法定施工图设计审查机构的审查。

施工组织设计：加固工程实施前，施工单位应首先认真熟悉结构加固图纸内容，并全面考虑工程现场的实际情况制定切实可行的施工组织设计或专项施工方案，方案应突出可操作性和针对性，确定科学合理的加固施工工法和操作流程，对加固工程施工起到切实的组织和指导作用。

施工：加固工程的施工单位应具备相应专项资质，当前我国建设行政主管部门对部分施工单位颁发了加周工程专项.施工一资质。加一固施工单位应严格依据一施工组织设厂计(方案)进行施工，并做好对施工操作人员的培训和技术交底，在施工中监理、施工单位应严格施工各环节的质量控制。此外，在施工期间，发现问题应及时与监理和设计单位沟通，必要时设计人员应深入现场，了解施工情况，并在必要的情况下结合实际情况对加固设计方案作出相应的调整。

验收：加固工程施工完后，建设单位应组织设计、监理、施工等工程相关参建单位进行工程质量验收，验收前或验收时对加固重要工程或关键部位应进行一些现场检测(如：变形观测、静荷载承载能力检测、超声波探测等)以便定量、准确地反映加固效果，为工程质量验收提供科学的数据依据。

加固前必须对前期相关工程技术资料进行收集和查看，并对结构性能实施必要的质量检测和技术鉴定，其后根据结构性能检测和鉴定的实际情况，确定工程是否需要进行加固、并充分考虑各方面影响因素提出多种加固方案，选取最佳的加固方案并进行加固施工图详细设计，严格按图按标准施工，强化过程控制，最后对加固后的结构进行质量验收。

【作者简介】赵广富（1964- ）：辽宁北镇人，北镇市建筑设计室，工程师。