淺談建筑結構鋼筋混凝土加固技術方法

摘要：隨著社會的不斷進步，基礎建設逐步得到了發展完善，而且越來越多的建筑物已經進入或將要進入老齡化階段。當建筑結構遭受地震等較強外力的破壞，或者由于結構設計及施工失誤、建筑物使用功能變更與增層、老舊建筑設防標準過低、抗震規范條款變動等因素，導致混凝土結構開裂、承載力不夠或者抗震性能不高等，將嚴重影響建筑物或構筑物的使用功能及安全性能。因此，在這種情況下應及時對建筑結構進行加固修復。本文就鋼筋混凝土的加固技術的重要意義、加固技術進行分析，力求為加固技術的發展提供理論支撐。

關鍵詞：建筑結構；鋼筋混凝土；加固技術

隨著施工技術的發展，鋼筋混凝土加固技術也呈現多樣化發展趨勢，各種新型鋼筋混凝土加固技術層出不窮，在對加固技術進行選擇時，要從其應用范圍，施工可行性及施工效果等方面進行全面分析，保證加固效果。目前在建筑施工領域，鋼筋混凝土加固技術還存在很多問題有待完善，因此，施工單位和技術人員還需不斷致力于加固技術的開發和應用，使鋼筋混凝土加固技術更加成熟。

一、對鋼筋混凝土建筑結構進行加固技術的重要性和必要性

隨著建筑物使用時間的變化，必然會出現常規性的損耗和脫落，為了提高建筑物的使用壽命，必然要采取相應的加固舉措。

1.實踐研究理論的客觀需求。我們國家就加固理論已經進行了多年研究，也取得了一定的成果，但相關的成果轉化還需要時間和過程。加固技術具有極強的專業性和復雜性，在應用過程中，不僅涉及到法律規范的要求，還涉及到相關的施工標準、施工工藝和施工材料的應用。受技術水平、審美觀念和評判標準等因素的影響，在加固技術的應用方法上，也不盡相同，所以需要我們在積極的實踐中，去實現理論向成果的轉化。

2.確保建筑主體安全性能的重要舉措。世界范圍內，最為廣泛的建筑結構形式就是鋼筋混凝土，雖然經歷了上百年的發展，但在實際應用當中，還存在很多不足之處。比如鋼筋混凝土的使用規范化不夠，在施工當中擅自改變配比；也有的由于技術原因，鋼筋混凝土結構設計不夠合理，造成事故隱患。很多建筑都是在使用過程中，逐漸發現隱性問題的。所以，加固技術的應用是確保建筑主體安全性能的重要措施。

3.提高建筑質量的根本要求。我們現有建筑物由于施工時間不同，施工設計和施工技術都或多或少的存在一定的缺陷，隨著時間的推移，損壞、老化以及自然災害造成的結構承載力不足、抗震性不良、開裂等問題。針對這些問題，我國相關學者就加固理論進行了深入的研究，所以，對鋼筋混凝土建筑結構進行必要的加固，是確保建筑質量最根本的要求。

二、建筑結構鋼筋混凝土加固技術

1.外包鋼加固法。通過在構件的四角處外包角鋼，并在各角鋼之間用綴板進行連接，來對混凝土構件進行加固的方法稱為外包剛加固法。該方法一般可分為干式外包鋼法和濕式外包鋼法。

（1）干式外包鋼法。在干式外包鋼法中，型鋼與其原構件之間沒有任何粘結。有時也會在型鋼與原構件之間填充水泥砂漿，但這種方法并不能夠對結合面的剪力和拉力進行有效傳遞，也不能夠保證型鋼與原構件間的整體性。

（2）濕式外包鋼法。在濕式外包剛法中，型鋼與原構件之間一般用乳膠水泥或環氧樹脂等粘結，新、舊材料之間可較好地協同工作，具有較好的整體性。由于其濕作業較多，與干式方法相比施工更為復雜，但其承載力提高程度高于干式方法。

（3）外包鋼加固法可在基本不改變原構件截面大小的情況下，大幅度地提高構件的承載力，可有效增大構件的剛度和延性，一般用于混凝土屋架、梁、柱及煙囪等結構的加固，特別適用于需要大幅度提高承載力，且不允許增大截面面積的偏心和軸心受壓構件的加固。該方法的工作量較小、施工速度快、加固效果好，但需要大量使用鋼材，加固成本較高。

2.注漿加固法。通過采用環氧樹脂類粘合劑或密封劑灌漿對鋼筋混凝土結構物中的裂縫進行修補及加固的方法稱為注漿加固法。采用該方法加固基本不影響生產生活，又可滿足預期加固要求，并能延長結構的壽命，且施工較為快捷，安全又可靠。在對混凝土建筑物裂縫進行修補時，或對橋梁及鐵路的附屬構件如橋墩、橋臺、橋面及隧道等的修補時應用較為廣泛。在具體的施工過程中，該方法具有以下幾個特點：由于灌漿速度較慢，為確保樹脂可深人裂縫的細微部位，采用附壓延續灌漿的方法；容易對灌漿注人量進行控制；可根據實際注入情況及裂縫的大小及時地對壓力進行調整；可對整個注入過程進行方便準確的觀察。

3.碳纖維加固法。碳纖維材料具有強度高、質地輕、耐疲勞性及抗腐蝕性較強和溫度穩定性好的優點，用于鋼筋混凝土建筑結構加固時，碳纖維可明顯地阻止混凝土結構的變形，且顯著提高建筑結構的承載力和延性，可獲得較好的加固效果。采用碳纖維材料橫向包裹鋼筋混凝土柱時，具有以下幾個特點：第一，可對其內部混凝土產生有效的約束，當混凝土受壓達到最大應力后，便會橫向膨脹，導致碳纖維環相應增大，這樣便增加了環向的約束力，減小了混凝土的應變速度，進而使得受壓區混凝土被破壞的速度降低，顯著增強了構件的延性。第二，由于碳纖維的抗拉性能遠優于鋼筋，因而相當于大大增加了配筋率，使得鋼筋混凝土的抗剪承載力得到有效提高。即使構件出現斜裂縫，碳纖維也會對其變形進行有效的改善。第三，由于碳纖維材料的橫向包裹作用與受剪鋼筋類似，因此可與鋼筋一起協同承受剪力。

4.化學植筋技術。通過采用高強度的化學粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產生較強的握裹力，從而起到加固作用的混凝土結構加固技術稱為植筋技術。采用植筋施工后可產生較高的承載力，且鋼筋、螺桿等不易被拔出或移位。此外，該方法具有較好的密實性，不需要進行額外的防水處理。由于是通過化學粘合劑對構件進行固定，因此基材不會因膨脹而受到破壞，反而會對結構具有一定的補強作用，其施工過程較為簡便，且安全又環保。因此，在對鋼筋混凝土結構進行變更或加固時，該方法是最為有效的方法。化學植筋技術可用于各類建筑結構變更、增建以及對剪力墻柱頭、樓板及橫梁等的加固中，甚至還可用于各類機械設備等鋼結構的螺桿錨定中。

三、發展方向

隨著科學技術的不斷發展，鋼筋混凝土加固技術也必然隨之發展，無論在實踐過程中還是在理論研究當中，主要有兩種研究方向和趨勢。

1.纖維復合材料加固法。從實踐來看，纖維復合材料得到了廣泛的應用，優勢比較明顯，方法比較成熟，相對于嵌入式纖維加固法和預應力纖維加固法有更加廣泛的適用性。目前，如何使用碳纖維進行加固還有更為廣闊的空間需要進行研究和探討。比如如何處理纖維加固結構與溫度的關系，解決在高溫下強度降低的問題；纖維材料對節點加固性能進行研究，解決長期受力發生的不穩定性；對如何提高加固質量，簡化施工程序，降低工程成本進行深入的探討與分析，拿出合理的解決方法。

2.鋼絲網復合砂漿加固法。從國外加固方法來看，采用鋼絲網復合砂漿的方式已沿用多年，但從我國的應用來看，仍然處于研究的初級階段，很多方面仍然停留在理論和設想階段。但在實際應用上，其適用性和高效性的特點不容置疑，相對于用有機膠作為粘合劑的方法更有其優勢，應用前景較好。

3.多重組合式加固法。我國對于單一的加固方式有很深的研究，但對于存在復合式問題的建筑往往處理不好，建筑主體發生問題，往往會存在很多情況，不會單一存在，這就要求我們對各種復雜的情況要有組合式的處理方法，以提高應用的針對性。后續發展方向就是針對不同情況要有相對的設想及實驗數據，以便于能夠及時高效的處理各種突發情況。

在實際加固時應尋求一種簡便易行的技術含量高的加固技術。并應選擇有資質和有實際操作經驗或經培訓的工作隊伍進行施工，并在實際工作中不斷積累經驗，豐富和發展已有的加固技術和理論，為尋求更大的經濟效益和社會效益而不懈努力。

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