鋼筋混凝土的加固技術以及適用條件的研究

摘要：本文分析了常用的鋼筋混凝土結構加固方法，并且對各種加固方法的適用范圍及優缺點進行了研究，以積累鋼筋混凝土結構加固經驗，完善鋼筋混凝土結構加固工藝。為后續的設計與施工提供技術支持。

關鍵詞：鋼筋混凝土；加固技術；適用條件

一、前言

在過去的幾十年中，我國的土木工程建設一直都在飛快的發展中，尤其是近幾年，發展的勢頭極為迅猛，整個中國都成了一個大型的建筑現場，新的高樓大廈拔地而起，鐵路、公路、橋梁以及港口等工程層出不窮。

但是，在我們大興土木工程建設的同時，也應該關心現有建筑物的維護問題。現有的建筑物以及構筑物常常因設計或施工的缺陷以及長期使用過程中的老化、破壞乃至自然災害等問題造成混凝土結構的承載力下降，開裂以及抗震性能不良等現象，影響建筑物的安全性以及使用功能，因此結構的修復加固問題亟待解決。

在可持續發展觀念越來越引起關注的當今社會，隨著基礎建設的不斷發展，越來越多的建筑物已進入老齡化階段，修復加固在建筑業中的比重逐年增加，面對這些問題，如果沒有根本性的技術革新，不能充分重視這些問題，將來社會將負擔不了龐大基礎設施的維修和管理費用。在今后的幾十年中，我國的建筑業的重點將逐步轉向建筑的修復加固。

二、鋼筋混凝土常見的加固技術

1、增加支承加固法。此加固方法是通過增加支承點，減少受彎構件的計算跨度，以達到減少作用在被加固構件上的荷載效應，從而提高結構承載水平的目的。根據支承結構受力性能的不同分為剛性支點和彈性支點兩種加固方法。該辦法簡單可靠，但是比較容易破壞建筑物原貌以及使用功能，并可能減小使用空間。這種加固技術比較適用于梁、板、網架等結構的加固。

2、粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用樹脂類膠結材料講纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區域，使它與被加固截面共同工作，從而達到對結構構件補強加固及改善結構受力性能的目的。這種方法是一種非常簡單優良的加固方法，但是為了加固效果，要求被加固的混凝土強度等級不得低于C15，并且混凝土表面的正拉粘結度不得低于1.5MPa，此加固方法具有耐蝕性、耐潮濕、維護費用相對較低等優點，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

3、加大截面加固法。在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，增加截面有效高度，擴大截面面積，提高構件正截面抗彎，從而達到加固補強的效果。

4、置換混凝土加固法。置換混凝土加固法是指對原有結構強度低，韌性差的構件材料用強度高，韌性好的混凝土材料置換的方法，該方法施工工藝簡單、占用空間小，比較適用于承重構件受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的局部加固。采用本方法加固，非置換部分的原構件混凝土強度等級，按現場檢測結果不應低于該混凝土結構建造時規定的強度等級。置換用的混凝土強度等級應比原構件混凝提提高一級且不應低于C25。

5、粘貼鋼板加固法。鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段表面粘貼強度高的鋼板，使原有的混凝土和鋼板作為一個新的整體共同力，約束混凝土上變形，提高了加固構件的剛度和抗裂性能，有效發揮了粘貼鋼板的抗彎以及抗壓性能，并且不會在混凝土中產生應力集中中采用該方法加固時，要求被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于C15。這種加固技術的優點在于施工簡單、速度快，對生活和生產影響小，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

6、有粘結外包型鋼加固法。外包鋼加固是把型鋼的兩角或四角的加固方法。采用這種加固法時，應采用環氧樹脂膠粘劑進行灌注，把型鋼與被加固構件粘結成一個整體，從而保證型鋼架和原構件形成一個整體共同受力。其特點在于受力可靠、現場工作量較小。此技術適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但是又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

7、預應力加固法。這種類型的加固法是采用外加預應力鋼拉桿或型鋼撐桿對結構或整體進行加固的方法，通過預應力的施加改變了原結構內力分布和應力水平，導致一般加固結構中所特有的應力應變滯后現象得以完全消除，因此后加部分和原結構能共同工作，結構的承載能力可顯著提高，并可減少結構的變形、裂縫寬度。加固后的構件承載力主要取決于壓彎狀態下原構件的承載力。

8、碳纖維加固法。近年來，碳纖維材料以其輕質、高強、抗腐蝕性等優點而受到土木工程從業人員的日益關注，成為一個熱點。實踐證明，采用碳纖維對鋼筋混凝土柱進行抗震加固，可以有效防止混凝土變形，提高承載能力和延伸能力，達到良好的抗震加固的效果。

三、混凝土加固結構的受力特點

1、應力應變的滯后性

加固前原結構有荷載作用，存在一定的彎曲壓縮變形，新加的固定部分必須在增加荷載的同時開始受力，這導致了新加部分的應力應變滯后于原結構的應力應變，從而使新舊結構難以達到應力峰值。因而，在進行加固時，必須采取有效的卸載措施。

2、新舊部分的整體性

加固結構屬于組合結構，新舊兩種部分存在整體工作問題，而實現整體工作的關鍵在于結合面能否有效地傳遞剪力。混凝土加固結構結合面受剪承載力，可按照結合面剪應力設計值、結合面混凝土抗剪強度設計值等數據的公式計算。

四、結束語

在建設中，我們應該選擇適合的加固方法，同時還應考慮是否具有良好的施工性，是否經濟等方面。隨著現代建筑科學技術的不斷進步，新型建筑材料不斷出現，混凝土結構加固技術會有更大的發展，加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。