混凝土結構加固技術淺析

惠東縣建筑工程質量監督站

摘要：本文闡述工程加固結構的受力特點以及加固的策略。針對工程當中出現的破壞現象對幾種常見的加固方法進行了分析，同時進行了對比分析，重點闡述了增大截面方法，外包鋼加固法，粘貼鋼板加固法，粘貼碳纖維加固法以及一些常用的加固混凝土結構的方法。

關鍵詞：混凝土結構；加固技術；受力分析

0、引言

采用混凝土加固技術是確保工程質量，延長建筑物使用壽命的有效方式。我國是一個自然災害較多的國家，歷次地震都對混凝土結構的房屋造成了不同程度的損壞。而目前很多的建筑都已經進入使用的后期，出現工程質量事故的可能性增大。從汶川地震就可以看出來，當時的建筑物在抗震設計方面都達不到要求，需要進行加固，同時那些因為地震等自然災害而受到一定損傷的房屋也需要進行加固處理，以滿足使用的要求。所以加快對混凝土結構加固技術的研究就顯得任重而道遠。

1、加固結構的受力特征分析

在對混凝土結構加固前，必須對加固對象結構所承受的力的特質進行詳細分析。在我們對其進行加固時，原有的混凝土構件就已經受力，而且且結構的承載力小于承受的荷載，對其進行加固是對他進行第二此受力。但是與一次受力不同的是，加固部分在實施完加固工程后并不立刻產生承載力，必須再次發生荷載時，加固部分和加固原對象才會共同產生承載力。同時，加固工程完成后的新結構中，當遇到荷載時，加固部分的應力會有一定的滯后性，且始終都比加固對象原結構的應力滯后。

當加固對象的原結構突破極限，結構遭到破壞后，加固部分的應變力可能還處于很低的狀態，這就是滯后性的體現。而且新舊兩部分結構是組合的結果，兩者如何更有效的組合、如何共同達到加固的效果，是施工和設計過程中需要深入研究的。而因為新舊結構承受力的特點，使得加固部分和加固對象的原結構之間能否融合為一個整體，共同產生承載力，就成為了加固工程能否有效的關鍵。要達成良好的目標就會對加固過程中使用的工藝、技巧提出一定的要求。

2、混凝土結構加固的策略分析

在進行決策之前需要進行相關信息的收集工作，建筑結構加固主要是要確定結構的可靠度，損傷程度以和形式，以及其他一些相關的性能指標，借助一定的工具對所收集到的資料進行分析和處理，再做出加固的策略方案，最后進行綜合評價，在可選擇的方案當中選擇最適合的加固方案。有時候結構的加固和維修是不可避免的，因為任何建筑在使用過程中不可避免會產生一定損傷，其結構的功能也會慢慢的衰退，采取必要的維修和加固措施可以很好的保證建筑結構正常的工作。

目前，國內很多舊建筑都存在許多問題，需要及時對其進行調查、檢測和分析，進行合理的判斷其使用性能，這些工作量較大，需要更多的投入。同時在進行加固方案設計時，需要考慮其使用性以及經濟性問題。對于大多數的加固方案來說，對原有建筑的耐久性以及可靠性考察之后，無法滿足使用要求的才會選擇加固。因此在對加固的經濟效益進行分析時，選擇的參數可以是結構可靠度，從這個角度來考慮結構加固策略的經濟性，確定最佳的方案。當然結構的加固是一個綜合性的問題，需要考慮的因素有很多，包括加固的效果，生產停止帶來的損失，財產損失等。所以說加固方案的確定一定要做到科學性、合理性、經濟性。

3、常用的加固技術比較

3.1增大截面方法

具體是在加固對象的外部外包一層混凝土，使得加固對象的截面增大，配筋量增大，受力面積增大，實現增大承載力的目的。增大截面法主要有四種外包方式，分別是單側、雙側、三面和四面。

如果加固的對象僅需要增大截面積，就應該在加固的過程中加入部分的特殊鋼筋（構造鋼筋），以確保后續能夠正常澆灌混凝土；如果加固的對象僅需要增加配筋量，那么就應該增設混凝土澆灌保護層，以確保后續能夠正常澆灌混凝土。增大截面法中使用的外包材料主要是混凝土，但是當加固對象自身的鋼筋較多且外包層比較薄的時候，就不能使用混凝土，應使用含西石塊的混凝土，以增加摩擦力。在配筋的時候可以使用鋼筋、型鋼、鋼板。

3.2外包鋼加固法

一般來說，外包鋼加固法主要有兩種施工工藝，分別為濕式和干式的。濕式工藝下主要是利用膠水（乳膠水、環氧樹脂、化學灌漿）將型鋼（角鋼）與加固對象進行連接，以達到角鋼和加固對象共同受力的目的。干式工藝下的特點就是加固對象與型鋼（角鋼）兩者之間沒有任何膠水進行連接，兩者之間是通過在加固對象自身結構上加上一個格鉤，然后將角鋼套在外面。與濕式工藝相比，干式工藝效果較差。上面介紹的兩種方法在工程實際應用中各有所長，且技術性、安全性都有很大的保證。在加固對象尺寸被定死的情況下，固件承載力又不夠的情況下，適合使用這種加固方法。目前在柱子、梁等不能擴大尺寸的固件上的加固工程應用比較廣泛。

3.3粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法的具體實施過程是在加固對象的表面粘貼上一層鋼板，加固對象和鋼板之間利用專門制造的膠水（建筑結構膠、環氧樹脂）進行連接，鋼板粘貼位置是加固對象中承受力量最弱的區域，即承受拉力或剪力最強的區域，粘貼鋼板后，使鋼板和加固對象可以一起承受拉力、剪力，達到加固結構的效果。

這種方法的本質是通過在結構外部配筋的方式，從根本上加大了加固對象的配筋量，使加固對象的架構各方面的剛度、抗力性（壓、拉、彎、剪）等得到加強加固。如果加固對象的梁自身高度比較高，但是配筋率卻比較小時，通過粘貼鋼板加固法是非常有效地，具體方法是在加固對象的梁底粘貼鋼板，增強整體結構的抗彎力和剛度。粘貼鋼板加固法與傳統的加固方法比的優點是操作方便、原理簡單、對加固對象本身的結構等要求很少，施工過程中對外界要求較少，容易組織施工，在目前的眾多工程項目中，該方法的應用次數最多。

3.4粘貼碳纖維加固法

粘貼碳纖維布來對混凝土結構進行加固是比較常見的加固方法，主要原理就是利用高強度的纖維材料來對構件進行加固的方法。具體操作就是將強度高、變形小的纖維材料利用高強度的結構膠粘貼在結構的表面，利用纖維的抗拉強度高的特點來提高整個構件的載荷能力以及整體剛度，其應用是相當的廣泛的，結構的抗震、抗剪及抗彎的加固都會用到這種方法。

4、結語

混凝土結構的加固應保證結構承載力、較好的耐久性和美觀性等，采取最優的加固方法，達到技術與實際，經濟與實用完美統一的目的。工程結構的加固費用，不僅需要加固的一次性投資，還應包括后期維護費用，所以在選擇加固方法時應該有一定的策略，從綜合的角度考慮工程結構的加固性能，保證加固效果、施工工效、耐久性等。

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