淺談混凝土結構加固修復方法與技術

黃家鑫

摘要：近年來，隨著建筑行業的快速發展，載重荷載的不斷加大，以前修建的不少建筑物，在受到設計、材料、施工等方面的影響和局限，使得很多結構物逐漸轉化為危建筑，所以對結構進行修復加固已勢在必行。本文從混凝土結構修復與加固工程的特點、探討了混凝土結構常用加固方法及技術。

關健詞：混凝土；結構；加固；修復方法；技術

混凝土結構作為20世紀建筑領域中技術發展最迅速、應用最廣泛的結構體系，由于受環境因素的損傷，建筑結構的老化，設計施工的缺陷及使用功能的轉變等，為了維持結構的安全和功能的正常發揮，必須對混凝土進行加固和修復。現在混凝土的加固和修復已經成為當今世界面臨的一個重要問題。

1、鋼筋混凝土結構加固的背景

在過去的50多年間，我國的土木工程建設一直沒有停過，并且發展很快，尤其是近幾年，發展極為迅猛，整個中國幾乎成了一個大的建設工地，新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路及橋梁、港口、航道及大型水利工程。

可是，在我們大搞土木基礎建設的同時也應該關心已有建筑的維護問題，己有建筑物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，甚至自然災害，造成混凝土結構承載力不足、開裂以及抗震性能不良等，影響建筑物及構筑物的安全和使用功能，從而不得不考慮結構的修復加固問題。

當今社會在基礎設施的管理和新建等各個方面都存在著一個可持續發展的問題。隨著基礎建設的不斷發展，愈來愈多的建筑物和構筑物已進入或即將進入老齡化階段，修復加固在建筑業中的比重逐年增加，人們預測，如果沒有根本性的技術革新，不能充分重視這些問題，幾十年以后社會將負擔不了龐大基礎設施的維修和管理費用。據權威機構調查，預計在今后的十年中我國的建筑業重點將逐步轉向已有建筑的修復加固。

2、混凝土結構加固修復方法

2.1鋼筋混凝土外加層加固法

該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點是現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2.2鋼筋水泥砂漿外加層加固法

該法屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。

2.3增設扶壁柱加固法

該法屬于加大截面加固法的一種。其優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般僅在非地震區應用。

2.4無粘結外包型鋼加固法

該法屬于傳統加固方法，其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可靠；適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。

2.5預應力撐桿加固法

該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠；適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在600C以上的環境中。砌體結構構造性加固與修補。

2.6增設圈梁加固法

當圈梁設置不符合現行設計規范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較差時，應增設圈梁進行加固。

2.7增設梁墊加固法

當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現局部豎直裂縫時，應增設梁墊進行加固。

2.8間接加固法

2.8.1預應力加固法

該法能降低被加固構件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原結構外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固，但在無防護的情況下，不能用于溫度在600C以上環境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。

2.8.2增加支承加固法

該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結構加固。

混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。

2.9直接加固的一般方法有：

2.9.1加大截面加固法

該法施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固；但現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2.9.2置換混凝土加固法

該法的優點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點；適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

2.9.3有粘結外包型鋼加固法

該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所；適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

2.9.4粘貼鋼板加固法

該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對生產和生活影響小，且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；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。

2.9.5粘貼纖維增強塑料加固法

除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

2.9.6繞絲法

該法的優缺點與加大截面法相近；適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。

3、混凝土結構加固技術

3.1托換技術

系托梁（或桁架，以下同）拆柱（或墻，以下同）、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱；屬于一種綜合性技術，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。

3.2植筋技術

系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救，構件加大截面加固的補筋，上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。

3.3裂縫修補技術

根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。

3.4碳化混凝土修復技術（還不成熟）

系指通過恢復混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。

3.5混凝土表面處理技術

系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。

3.6混凝土表層密封技術

系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。

3.7其它技術

如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。砌體結構加固方法。

4、結語

在建設中，我們應該選擇合適的加固方法，同時還應考慮其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發展，加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。