混凝土結構加固技術研究

劉松齡 徐郭亮

(襄陽市慧江混凝土有限公司 441000)

混凝土結構加固技術研究

劉松齡 徐郭亮

(襄陽市慧江混凝土有限公司 441000)

為貫徹國家節能減排政策,實現資源的合理化利用以及貫徹可持續發展戰略方針,節約成本,減少投資,避免拆除重建造成的環境污染,滿足新的使用要求及安全性,建筑結構的改造加固日趨重要。本文對現有常見的混凝土結構形式的加固技術進行了較為全面的研究。旨在通過對既有建筑物的改造與加固技術進行研究,提出能使用于實際工程的、為大部分工程技術人員所接受的成套改造加固技術,并從實際工程和實驗理論的角度出發,探討既有建筑物改造加固中的若干關鍵問題,用于指導工程設計、施工、維修加固、改造。本文系統分析了混凝土結構加固的原因,闡述了加固工程的特點,分析了常見的幾種加固方法,分析了它們的優缺點，可為工程技術人員提供較好的指導和幫助。

混凝土;加固;方法;特點

0 引言

建筑物都有一定的設計基準期,我國建筑物的設計基準使用期是50年。建國60多年來,大量房屋已經或開始進入50年的基準使用期。據統計,我國現存的各類建筑物總面積在100億平方米以上,而且半數以上的建筑物投入使用已經超過20年。同時，在結構建造過程中，由于錯誤的設計、低劣的施工、不適當的使用等原因使建筑物不能滿足正常的使用,所以對混凝土結構的加固技術進行研究有著重要的現實意義[1-3]。為貫徹國家節能減排政策,實現資源的合理化利用以及貫徹可持續發展戰略方針,節約成本,減少投資,避免拆除重建造成的環境污染,滿足新的使用要求及安全性。本文系統分析了混凝土結構加固的原因,闡述了加固工程的特點,分析了常見的幾種加固方法,分析了它們的優缺點，可為工程技術人員提供較好的指導和幫助。

1 混凝土結構加固的原因

1.1 人為因素

在混凝土結構設計施工驗收階段，相關的工程技術人員沒有嚴格按照規范要求進行操作，在建筑物運營階段，使用人員又沒有注意建筑物的維護和保養，造成混凝土結構過早的出現裂縫變形等工程質量問題，需要進行加固處理才能正常的使用[4-5]。

1.2 自然環境因素

建筑物投入使用后，一般會長期暴漏在露天條件下，雨雪天氣會對結構造成一定的損傷，特別是酸雨，具有一定的腐蝕性，雨雪造成的晝夜溫差過大會使混凝土結構產生變形和破壞[6]。另外還有一些微生物寄生在混凝土結構中，對建筑物的安全造成了一些威脅，還有混凝土結構還有收縮徐變現象，一定結構變形超過了規范要求的范圍，就需要進行加固處理。

1.3 使用功能改變

建筑物建筑完成之后，可能由于種種原因需要改變其使用功能，而原來的設計以及施工不能滿足新功能的需要，這個時候也需要對結構進行加固處理。

2 常用加固方法分析

2.1 加大截面加固法

加大界面加固法是目前應用最為廣泛的加固方法，顧名思義，加大截面加固法就是采用與原混凝土結構一樣的混凝土和鋼筋，將原來的結構構件截面擴大，以提高其承載力和剛度。該方法施工簡單、技術成熟、加固效果明顯，廣泛的應用在梁、板、柱等各個結構構件的加固中；缺點是現場濕作業較多，對結構內人員的生活和工作會帶來一定的影響，養護也較為困難，施工周期較長。施工時，原有混凝土表面應沖洗干凈，澆注混凝土前，原混凝土表面應以水泥漿或其他界面劑進行處理。

2.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法就是在受損或者需要增強的部位粘貼鋼板以提高其強度和剛度。該方法的優點是現場濕作業少，施工周期短，對建筑物內人員的生活生產影響不大，對原結構凈空影響也較小。缺點是施工工藝要求較高，需要專業的技術人員進行操作，對施工環境，包括溫度、濕度、化學腐蝕等都有嚴格的要求。凝土結構粘鋼加固的效果主要取決于加固施工質量。粘鋼加固施工應嚴格按下列工藝流程進行，并由專業化施工隊伍施工，工藝流程如下：

定位放線→被粘混凝土和鋼板表面處理→結構卸荷→鋼板預貼→配膠→粘貼、加壓→固化養護→自檢修補→表面防護

2.3 粘貼碳纖維布加固法

粘貼碳纖維加固法與粘貼鋼板加固法類似，只是粘貼材料為具有較高抗拉強度和較小質量輕薄的碳纖維布。粘貼碳纖布后，與混凝土結構協調成為一體，具有耐腐蝕性和耐潮濕性，并且不增加結構自重，施工技術較為簡單易懂，但是防火性能較差。根據施工現場和被加固構件混凝土實際狀況，擬定施工方案和施工計劃。對所使用的碳纖維片材、配套樹脂、機具等做好施工前準備工作。工藝流程如下：卸載→表面處理→涂底膠→找平→表面保護

2.4 防腐高強鋼絲加固法

防腐高強鋼絲加固方法是在混凝土構件表面鋪上鋼絲網，用復合砂漿保護和錨固材料，使結構承載力和剛度得到一定程度的提高。防腐高強鋼絲加固法從根本上說其實就是一種增加配筋的加固方法，與傳承加固方法相比，防腐高強鋼絲加固法具有一些獨特的優勢：現場無濕作業，施工周期短，不需要大型器械；耐腐蝕性和耐久性好，后期維護花費低；適用范圍廣，各類建筑結構形式都適用；施工質量容易得到保證，對結構外觀不造成影響，經濟合理，節省成本。

2.5 預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿或型鋼撐桿對結構構件或整體進行加固的方法，特點是通過預應力手段強迫后加部分——拉桿或撐桿受力，改變原結構內力分布并降低原結構應力水平，致使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、卸荷、改變結構內力的三重效果，適用于大跨結構加固，以及采用一般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。但此法不宜用于處在高濕度環境下的混凝土結構或混凝土收縮徐變較大的混凝土結構的加固。

2.6 化學植筋技術

植筋技術，是一種新型的鋼筋混凝土結構改造加固技術，它是在原有結構需要改造的部位(梁、板、柱、墻等構件)，按設計計算的鋼筋數量、規格、位置，經過定位、鉆孔、清孔、灌漿、植筋等工序過程實施結構改造，使結構滿足設計要求，承受正常施工和使用荷載，并保持穩定性的一種維修加固技術?；瘜W植筋加固法具有較高的抗拉和抗剪承載力，對基礎材料不造成破壞，施工周期也較短。

3 總結

隨著我國基礎建設的迅猛發展，經濟和工業進程的進一步加快，使得建筑的加固和改造的需求大大增加，生產的投入和和規模也與日俱增。本文正是適應了這種國情，分析了多項改造加固技術，是對既有建筑物改造加固技術的重要完善和補充，具有廣闊的推廣前景，必將產生極大的經濟效益和社會效益。本文系統分析了混凝土結構加固的原因和工程特點，闡述了常用的幾種加固方法，分析了它們的優缺點，以期為相關的工程技術人員以及科研人員提供加固思路和方法。

[]李彩旗.淺談建筑結構改造加固[J].陜西科技，2013，28(2):157-158.

[2]宋良俊.試論建筑結構設計中的改造加固技術[J].建材與裝飾，2012(10)：45-47.

[3]屠明良，楊楊.改造加固法在建筑結構中的應用研究[J].中國高新技術企業，2010,31:159-160.

[4]邱鴻博.建筑結構改造及加固技術研究[D].上海：同濟大學土木工程學院，2005.

[5]趙迎.淺析建筑結構改造加固設計與施工[J].中國科教創新導刊,2010(14):192-192.

[6]梁坦.建筑物可靠性鑒定與改造加固的發展[J].四川建筑科學研究，1994(3):35-40.

K928

B

1007-6344（2017）10-0131-01

劉松齡，男，襄陽，本科，工程師，建筑工程混凝土，

徐郭亮，男，技術員，本科，建筑工程混凝土