混凝土结构的加固设计研究

【摘要】近几十年来，混凝土结构的加固问题逐渐开始困扰广大建筑从业人员，本文从之所以要进行混凝土结构加固工作出发，探讨了具体的加固设计技术策略。

【关键词】混凝土结构；加固设计方法；配套处理

【 abstract 】 in recent decades, the reinforcement of the concrete structure problems gradually began to trouble the building practitioners, this article from the concrete structure reinforcement to start work, this paper probes into the concrete reinforcement design technology strategy.

【 key words 】 concrete structure; Reinforcement design method; Supporting processing

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

伴随国内经济的平稳快速发展，我国各项基础建设事业也取得了很大的成就。从二十世纪六十年代开始，在全国范围内设计及建造了大批量的民用、商用、工业建筑以及大批量的路桥工程，在这些工程项目的主体中，混凝土结构得到了大范围的应用。在各项工程投入使用之后，会面临非常多的雨雪、强风、地震、火患等自然或人为灾害的挑战，这些会主体中的混凝土结构受到各式各样的损害，减弱该结构的承载能力。为了保障这些建筑混凝土结构体的稳定性，最大限度地延长其使用周期，相关单位和工作人员需要注重对混凝土结构的定期加固和日常养护，以便修复该结构的承载力，保证建筑主体的安全使用。

一、进行混凝土结构加固设计的必要性

（一）钢筋混凝土结构如果按理想的极限状态进行设计的话，需得充分满足该结构对于刚度、强度、持久承载性的要求。但在实际的工程设计当中及其施工过程中，往往出现各种各样的因素导致这些条件无法满足，比如：设计阶段未进行全方位的实地考察，以致设计出的结构刚性不足；施工环节的技术缺陷导致结构承载力不够，使结构存在极大的安全隐患；多种自然的强风、火灾、地震、雨雪等外部力量引起混凝土结构不同类型的磨损；在建筑结构的应用过程中，其功能与设计时使用目的不符，会导致建筑物的后期荷载与原设计分布、大小不一致，混凝土结构原有刚度与强度无法满足使用要求。

（二）国内现有的基础工业、商业以及民用基础设施数量非常可观，在使用过程中有些结构已不能满足当前使用要求，而且还出现了不同程度的损坏。在当前国情下，不可能实现全部推倒重建，因此，组织力量对其进行检测鉴定，提出改造、加固、养护意见，使以更适应现展变得非常有必要。这样一来，不但可以节约资金，避免土地征用面积的进一步扩大，缓解国内日益尖锐的城乡用地矛盾，而且可以减少大量没有再利用价值的混凝土垃圾的产生，有效避免新的环境问题出现。当然，对于混凝土结构情况的检测鉴定、改造养护、以及加固设计在实际工作中面临着很多技术性问题，需要广大专业工作者在新技术、新策略的探讨与研究方面投入更多的精力。

二、常用的混凝土结构加固设计方法介绍

（一）传统上使用相对简便且比较广泛的混凝土结构加固方法是加大截面法，就是直接在先前的混凝土结构外层，新建筑一层钢筋网砂浆或者混凝土层，通过扩大结构截面的面积来增强混凝土结构的承载力。这种方法操作简便，适用范围也比较宽，比如一般建筑结构中的梁、楼板、柱、承重墙、地基，还有公路路面、桥梁的柱子及表面等等。当然与整体浇筑的结构相比，在旧的结构外面直接加筑一层新的混凝土，新旧结合处通常存在粘结强度不足的问题，会直接影响加固结构的安全性，需要通过其它的措施来进行弥补。

（二）在常规混凝土构件加固处理中，还可以利用外包钢或粘贴钢板的方式。

外包钢加固的方法就是将被加固混凝土构件的四个角用型钢或者钢板包裹，互相之间用扁钢连接，再用结构胶填充空隙。这种方式有两种情况，干式和湿式。前一种情况的粘结效果不够好，不适合构件与型钢整体受力；后一种情况选用具备良好粘结性能的专用胶，将型钢与混凝土构件牢固地粘到一起，使二者形成一个新的结构联合体，可以有效恢复或者提高构件受拉、受压的能力。两种相比，干式施工比湿式简单，但是湿式的加固效果更好，整体受力性能更强，而且不会明显增大构件的截面积，不足之处在于用钢量比较多，而且不适用于六百摄氏度以上的无防护高温环境。

粘贴钢板指的是用专业的强性胶在混凝土构件表面直接粘贴钢板，使两者共同承受外力。实质上就是间接增加原混凝土配件的配筋量，从而提高强求构构件的刚度、抗剪、抗压等能力，这种方法完成速度快，而且对外形影响不大，不足之处在于钢板自身比较重，操作难度比较大，适用于常温混凝土构件的加固。

（三）对于跨度比较大的混凝土结构进行加固时，比较适全使用预应力加固法。也就是

在被加固混凝土结构体外部，加设高强度预应力钢筋拉杆或者型钢撑杆。在此过程中，通过施加外在预应力，拉杆或撑杆与被加固的混凝土构件共同着力，影响构件原有的截面受力分布，消解被加固部位的应力超前问题，提升加固后整体的的刚度与承载力。而且，在施加预应力的时侯，会产生一定的负弯矩，它可以与部分荷载弯矩相互抵消，达到缩减原构件表面的裂缝宽度。这种方法的优势在于加固后整体效果比较好，而且施工周期相对较短，所需费用也不是很高，但施工技术难度比较大，不适用于高湿度环境中的混凝土构件加固。

三、加固设计中常用的混凝土构件表面及内部裂缝的配套处理方法

混凝土构件表面或内部有裂缝时，在加固过程中需要对其进行修补，具体应当根据不同的修补材料选用不同的处理方法。

如果混凝土构件表现有细小开裂，且缝隙在 以内，可选用渗透性防水剂、聚合物水泥膏等材料直接涂于缝隙表面，即可恢复构件的耐久性与防水性能。如果裂缝不多，范围也不大，可骑缝涂刷覆盖；如果裂缝细密而且范围也比较大，就须全面涂刷覆盖。另外，由于单刷的涂层不厚，因此所选材料必须抗老化且粘着力要强。这种表面处理的方法具有施工工艺简单的好处，但所用涂料不能深入缝隙内部，无法修补构件内部出现的裂缝。

如果混凝土构件的裂缝比较深，而且多为受力裂缝，宽度在 以上，则可用采用灌浆或填充注入技术。将构件裂缝处凿出一个V或U 型槽，而后向活动类缝隙中填入环氧树脂等比较具有变性延伸性质的材料；对于钢筋锈蚀性缝隙应先彻底除锈，涂完防锈涂料后再填入聚合物水泥砂等，以恢复松件的稳定性、防水性与耐久性。

结束语

随着混凝土结构在各类建筑工程中的应用越来越广泛，需要加固的混凝土构件越来越多，因此，此项技术改进成为广大相关从业人员的一项重要任务，有必要进一步加强这方面的学习和研究。

参考文献：

[1]梁穗生.某混凝土结构的加固及粘贴碳纤维布的分析[J].中华民居.2010(12):348-349

[2]俞锋,杨冬梅.论混凝土结构加固的相关问题[J].中国科技纵横.2011(2):274

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