混凝土構件加固技術及發展探尋

摘 要：在建筑工程多年使用中，很多混凝土構建都會出現老化、腐蝕、裂縫、坍塌等問題，為了能夠保障建筑工程的安全性，需要做好混凝土構建加固技術的研究與應用。基于此，本文首先提出混凝土構件加固技術，并以框架梁、框架柱為例分析各類加固技術選擇，最后對混凝土構件加固技術發展進行闡述。

關鍵詞：混凝土構件；加固技術；選擇；發展

1 混凝土構件加固技術

1.1增加截面加固法

該方法是通過增加構件截面積方法來提升混凝土構件的承載性能、剛度，修復損傷表面，提升構件耐久度，改善使用性能。同時，該工藝在具體施工中比較便捷，具有較強的適應性，并在長期應用中積累了較為完善的施工經驗，適用于大多數混凝土構件加固工程。但是增加截面會在一定程度下，降低建筑內部使用空間，增加建筑結構自重。此外，還有濕作業工作量大、養護周期長、對環境影響大等劣勢。實施中必須要注意原有構件和新加部分的結合性。通常該項技術主要是應用在墻、梁、柱、板等混凝土構件。

1.2外包鋼加固

外包鋼加固方案主要是在混凝土構件表面四周采用環氧樹脂、乳膠水泥等方法，在混凝土構件損害部位覆蓋鋼板，從而提升混凝土構件物理性能。該方法能夠提升混凝土構件抗彎、抗壓性能，特別是應用輕型鋼材料時，基本上不會增加構件截面尺寸，同時還會提升構件承載性、剛性、延性，具有施工量少、受力強等優勢。但由于這種混凝土構件加固技術需要使用鋼材，會提升加固成本。

1.3粘鋼加固法

粘鋼加固法主要是利用粘結劑將鋼板粘結在混凝土構件損害表面上，從而提升構件的承載力、抗變形力。相比其他的加固方案，該方法具有施工便捷、靈活、經濟性好的優勢。但也會增加混凝土構件自重，還會有節點位置難以處理，施工工藝要求高等問題，再加上鋼板暴露在自然環境影響中可能遭到氧化腐蝕，降低加固性能。

1.4體外預應力加固技術

該項技術是對加固構件外側鋼拉桿、撐桿施加預應力，在和混凝土共同作用的條件下，形成復合型構件，從而提升構件整體的荷載性能。預應力加固方案可以改善構件內力，在強化結構構建承載性能同時，還能夠強化截面剛度，降低混凝土構件裂縫寬度、撓度，抗裂性能得以提升。但該項技術對施工工藝要求高，特別是預應力拉桿、壓桿和加固構件銜接環節十分繁雜，同時還要特別注意施工中的側向穩定性問題，否則會增加構件內部應力。

2 加固方案選擇——以框架梁、柱為例

2.1框架梁加固

對于框架梁加固來說，筆者建議采用碳纖維加固法和粘鋼加固法，這是由于這兩項技術施工更加簡單、占用空間小、施工成本低、加固效果好，適應性好好于預應力、加大截面方法。而粘鋼加固和碳纖維加固法相比，二者使用效能大致相同，材料價格也相差無幾，但碳纖維布的自重更小，幾乎不會增加框架梁的重量。碳纖維布強度非常高，固化后的碳纖維要比鋼材強度更高；碳纖維布施工更加便捷，每個作業面只投入2-3人即可；施工工期短，碳纖維布施工簡單，熟練操作人員每天即可完成200㎡的工作量。但是碳纖維布加固技術固化后彎矩性能不如鋼材。綜合考慮來說，二者都非常適宜框架梁加固，其中，碳纖維加固方法更優。

2.2框架柱加固

框架加固方法主要有干式加固和濕式加固兩種方法，兩種方法都是外包鋼加固方案，在混凝土柱四周包型鋼加固，這樣不僅不會增加截面尺寸，還可以提升混凝土柱結構承載力。其中，干式加固方法是將角鋼外包到需要加固的混凝土構件四周，角鋼和混凝土間不連接，由于二者之間沒有形成一個整體，所以無法更好的傳遞剪力。濕式加固法是次阿英乳膠水泥或環氧樹脂等加固材料，將角鋼粘結在柱子上，也可以讓角鋼和混凝土間保留一定間距，中間采用混凝土澆筑，從而實現混凝土與角鋼間的結合。二種加固方法對比，干式加固法的施工工藝更加簡單，加固成本低，施工周期短，但是承載性能不如濕式加固法。在選擇加固方案過程中，需要結合混凝土構件加固要求和實際情況決策，科學選擇加固方案。

某商務工程由于功能改變，原設計的一層柱子采用干式加固方案，將L100*6角鋼包裹混凝土柱四周，并用鋼條連接，從而滿足框架柱的加固要求；再如某機電工程學校4、5層柱子，內部鋼筋銹蝕嚴重，混凝土構件表面出現了很多裂縫，此時可以選擇濕式加固方案，使用石英砂配置高標號水泥砂漿對局部柱角進行加固處理，使用環氧砂漿將L80*6角鋼粘結在框架柱四周，從而達到混凝土構件物理性能強化效果。

3 混凝土構件加固技術發展分析

（1）過去混凝土構件加固多數都是采用直接加固方案，但是每種加固技術在實際使用中都存在著不足和限制，如成本高、自重大等。隨著混凝土構件加固技術不斷發展，會有更多的高性能材料出現，這也是工程加固領域必然的發展方向。

（2）碳纖維等材料的出現推動了建筑加固領域朝向更高的方向發展，從外貼加固、預應力加固逐漸朝向內嵌式加固、內嵌式預應力加固，加固技術的缺點會不斷完善。

（3）建筑加固理論會進一步深化，當今多種混凝土構件加固方法都存在著一定弊端，所以內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固技術會逐漸呈現在人們面前，但該項技術還處于初期發展階段，存在著鋼絲銹蝕等問題，所以還需要進一步加強理論研究。

（4）復合材料成為了建筑加固領域重要的發展趨勢，也就是結合兩種或兩種以上的加固優勢，發揮不同加固技術的應用效益。如內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固就同時應用了內嵌加固技術避免了外貼問題，同時利用高性能材料良好的力學特征保證了混凝土構件抗裂性等等。

結束語

綜上所述，為了能夠全面提升混凝土構件加固質量，本文對多種加固技術進行分析和對比，需要針對不同混凝土構件部位、損害情況科學選擇加固技術。此外，由于當今常見的混凝土構件加固技術都存在一定弊端，未來混凝土構件加固技術會更加完善，這就要求相關人員和企業進一步加強研究工作。

參考文獻

[1]錢波.CFRP嵌入式加固鋼筋混凝土結構研究及在基坑工程中的應用探索[D].浙江工業大學，2013.

[2]曲哲，張令心.日本鋼筋混凝土結構抗震加固技術現狀與發展趨勢[J].地震工程與工程振動，2013（4）：61-74.

[3]丁亞紅，張美香.混凝土構件加固技術發展概述[J].工業建筑，2012，42（2）：139-143.

[4]張更龍.對土木工程中混凝土構件加固施工技術的探討[J].商品與質量：建筑與發展，2012（7）：32-33.

作者簡介：

潘賽（1989-），男，山東省青島市人，民 族：漢，職稱：中級工程師，學歷：碩士研究生。研究方向：工業化建筑，工業化建筑部品和構配件.