探討混凝土結構加固的常用技術

趙爭杰

(山西省永濟市建筑設計室，044500)

探討混凝土結構加固的常用技術

趙爭杰

(山西省永濟市建筑設計室，044500)

本文通過分析房屋建筑結構加固的必要性及應遵循的基本原則，針對混凝土結構加固工程中的關鍵技術進行探討。以期通過本文的闡述為規范既有建筑加固技術，促進現代建筑結構體系化完善提供理論參考。

加固技術 混凝土結構

建筑結構的加固是建筑工程質量安全保障體系中的一個重要組成部分。建筑結構加固的設備在日益發展，同時，結構的問題也經常表現出個性特征，因而加固方法也必須不斷發展和創新。靈活的運用檢測、加固方法，可以取得事半功倍的效果。從而保證施工質量和施工安全。

一、房屋建筑結構加固的必要性

房屋建筑結構的性能一般可采用可靠度來表征，我國的建筑結構設計統一標準中規定：結構的可靠度是結構在規定的時間內，在規定的條件下完成結構預定功能的概率。結構的可靠度設計基準期為5O年。結構的可靠度是隨時間的延長其材料的可靠性逐漸降低。因此，為了確保房屋結構的可靠性，就要對其結構及構造進行必要的檢測、鑒定、維修、加固，從而提高和確保房屋結構的可靠度。

二、建筑結構加固的基本原則

1、結構體系總體效應原則。盡管加固只需針對危險構件進行，但同時要考慮加固后對整體結構體系的影響。例如，對房屋的柱子或墻體的加固，有時會改變整個結構的動力特性，從而產生薄弱層，對抗震帶來很不利的影響。

2、先鑒定后加固的原則。結構加固方案確定前，必須對已有結構進行檢查和可靠性鑒定分析，全面了解已有結構的材料性能、結構構造和結構體系以及結構缺陷和損傷等結構信息，分析結構的受力現狀和持力水平，為加固方案的確定奠定基礎。因此，必須先鑒定后加固，避免在加固工程中留下隱患甚至發生工程事故。

3、材料的選用和取值原則。①加固設計時，原結構的材料強度應按規定取用，如原結構材料種類和性能與原設計一致，按原設計值取用；當原結構無材料強度資料時，可通過實測評定材料強度等級，再按現行規范取值。②加固材料用混凝土的強度等級、應比原結構的混凝土強度等級提高一級，并且不應低于C20級；混凝土骨料粒徑D應于加固層厚度δ相應，一般應滿足Dmax≤δ/3要求。加固混凝土中不宜滲入粉煤灰、火山灰和高爐渣等混合材料；粘結材料及化學灌漿材料的粘結強度應高于被粘結構混凝土的抗拉強度和抗震強度。

三、混凝土結構加固的方法

1、增大截面加固法

對鋼筋混凝土結構而言，增大截面法是通過采用同種材料（鋼筋混凝土）來增大原混凝土結構截面面積，從而達到提高結構承載能力和構件剛度的目的。當梁、柱構件抗力不夠時，常采用增大截面法，其優點如下：1）施工技術成熟，便于施工；2）質量好，可靠性強；3）提高抗力及構件剛度的幅度大，尤其對柱增加穩定性較大。增大截面、增加剛度，首先要考慮分析整體結構，不能僅為局部加大而加大，這樣會引起整體結構的局部薄弱層發生重大事故。 缺點是濕作業，施工周期長，易形成肥梁胖柱。

2、外包鋼加固法

外包鋼加固法是一種以角鋼，鋼板外包于構件表面或四角，角鋼之間用綴板連接的加同方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。1）濕式外包鋼法是在型鋼與原構件之間用乳膠水泥或環氧樹脂等粘結，使新舊材料之間有較好的協同工作能力，其整體性好，但濕作業工作量大；2）干式外包鋼法是型鋼與原構件之問無任何粘結，有時雖填以水泥砂漿，但并不能確保結合面剪力和拉力的有效傳遞，型鋼與原構件不能整體工作，彼此只能單獨受力。與濕式外包鋼相比，于式外包鋼施工更為簡便，但承載力提高不如濕式外包鋼有效。

3、預應力加固法

預應力加固法是一種采用外加預應力鋼拉桿（分水平拉桿和組合式拉桿）或型鋼撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。通過施加預應力強迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力，影響并改變原結構應力分布，并降低結構原有應力水平，致使一般加固方法中普遍存在的應力應變滯后現象的影響能較好的消除。因此，后加部分與原結構能較好地共同工作，結構的總體承載能力可顯著提高。預應力加固法具有加固、卸載和改變結構應力分布的三重效果，適用于大跨度結構加固，以及采用其他方法無法加固或加固效果很不理想的較高應力應變狀態下的大型結構加固。預應力加固法的主要優點如下：1）體外配筋張拉預應力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的強度，同時也提高了剛度，有效地改善了使用性能且效果好。2）預應力能消除或減緩后加桿件的應力滯后現象，使后加桿件有效地工作。3）預應力產生的負彎矩可以抵消部分荷載彎矩，減小原構件的撓度，縮小原構件的裂縫寬度甚至使原裂縫完全閉合。因此，預應力加固法是一種加固效果好而且費用低的加固方法，具有廣闊的應用前景。該法的缺點是增加了施加預應力的工序和設備，裸漏的預應力鋼件需要有效防腐防火措施。

4、增設支點加固法

增設支點加固法是通過增設支承點來減小結構計算跨度，達到減小結構內力和提高其承載能力的加固方法。該法簡單可靠，但對于使用空間有一定影響，適用于梁、板、桁架、網架等水平結構的加固。按照增設的支承結構的變形性能，增設支點法可分為剛性支點和彈性支點兩種情況。剛性支點法通過支承結構的軸心受壓或軸心受拉將荷載直接傳給基礎或柱子等構件，由于支承結構的軸向變形遠遠小于被加固結構的撓曲變形，對被加固結構而言，支承結構可簡化按不動支點考慮，結構受力較為明確，內力計算大為簡化；彈性支點法通過支承結構的受彎或桁架作用間接地傳遞荷載的一種加固方法。

結束語

總之，作為人類歷史發展客觀需求的混凝土建筑物結構加固工程，它是符合我國的可持續的發展戰略的戰略目標，并且就當前的情形來看，混凝土結構加固技術還需要我們在實踐中進行不斷的摸索和努力，隨著我國科學技術的迅猛發展，新型的建筑材料的不斷呈現，科技創新帶動技術不斷發展，這將在不久的將來把我國的建筑物結構的加固工程推向一個發展新高潮。

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G322

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1007-6344（2015）11-0062-01