鋼筋混凝土結構建筑加固設計分析

劉亞南

（沈陽建大工程檢測咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 鋼筋混凝土結構建筑加固設計的基本原則

隨著施工工藝的不斷優化，鋼筋混凝土結構建筑加固設計技術也取得了較快的發展，在具體應用過程中取得了較好的效果。在具體鋼筋混凝土結構建筑加固設計過程中，為了達到較好的加固效果，需要遵循具體的原則。

1.1 綜合性原則

在具體的鋼筋混凝土結構建筑加固方案編制過程中，需要綜合考慮加固技術選擇要素、施工成本要素和經濟效益要素等，確保加固設計具有較強的科學性和經濟性。

1.2 整體性原則

在具體加固設計過程中，加固件與加固對象之間需要實現較好的連接，具有良好的協調性，這樣才能保證鋼筋混凝土結構建筑在整體上的一致性。

1.3 適應性原則

當鋼筋混凝土結構建筑存在不同的情況下，結構出現破損情況也會存在差異，在具體加固設計時，需要深入分析結構出現破損問題的原因，并針對具體的原因來制定科學合理的加固施工方案。

1.4 經濟性原則

對于鋼筋混凝土結構建筑加固設計而言，其作為一項工程，在對其進行有效性評價時經濟效益也是其中一項重要指標，因此在具體設計過程中，在保證建筑正常性能的基礎上，需要盡可能地利用原有的建筑條件來進行加固處理，這樣有利于降低加固成本。

2 鋼筋混凝土結構建筑的加固設計方法

2.1 直接加固法

在直接加固方法中較為常見的方法主要包括粘鋼加固法、黏貼纖維增強塑料加固法、置換混凝土加固法、有黏結外包型鋼加固法、繞絲法和錨栓錨固法等。在采用粘鋼加固法時，通常是在鋼筋混凝土受彎構件承載力不足區域，在其外表面進行黏貼鋼板，增強被加固構件的承載力。利用黏貼纖維增強塑料加固法施工時，主要是利用膠結材料將纖維增強復合材料黏貼在被加固構件的受拉區域，使其能夠與被加固截面共同承擔受拉作用力。這種方法不僅具備黏貼鋼板的優點，還具備耐腐蝕、耐沾濕、不增加結構自重及維護費用低等諸多優點。但具體要進行專門的防水處理，對于需要承受各種外作用力的混凝土結構構件和一般構筑物具有較好的適用性。采用置換混凝土加固法不會對建筑物的凈空帶來影響，但施工時濕作業時間較長，在進行受壓區混凝土強度偏低或是存在嚴重缺陷的梁、柱混彈凝土構件的加固施工時具有較好的適用性。利用外包鋼加固施工時，主要是將被加固構件外部利用型鋼或是鋼板進行包裹，通常施工時采用濕式外包法，即利用環氧樹脂化灌漿等方法來黏結型鋼和被加固構件，加固后，構件受拉和受壓能力會大幅度提高。對于混凝土結構構件斜截面承載力不足時宜采用繞絲法進行加固，另外，當對受壓構件施加橫向約束力的情況下也適宜采用繞絲法進行加固施工。在對混凝圭強度等級為C20-C60的混凝土承重結構改造和加固施工過程中，適宜采用錨栓錨固法。

2.2 間接加固法

在具體應用間接加固法中，具體包括預應力水平拉桿和增加支承2種加固方法。對于混凝土受彎構的加固施工，通常會利用預應力水平拉桿進行加固，基于預應力和外部荷載共同作用下，拉桿會產生軸向拉力，并由桿端錨固偏心傳遞到構件上，在構件上產生偏心受壓力，對克服部分外荷載產生的彎矩具有較好的效果，可以有效增強構件的抗彎性能。在增加支承加固法中，需要計算減少受彎構件的跨度，有效地降低作用在被加固構件上的承載效應。這種方法較為簡單和可靠，但容易對建筑物的原貌和使用功能帶來損壞，而且在采用過程中還可能會造成使用空間減小。

3 鋼筋混凝土結構加固方案選擇

針對存在嚴重病害的鋼筋混凝土結構建筑，由于整體結構承載下降，這種情況下需要對其進行復原加固處理，有效地提高結構的承載力，保證鋼筋混凝土結構的安全。在具體加固施工過程中，可以選擇的加固方法具有多樣性，具體需要根據結構構件的功能來選擇適宜的加固方法。在選擇具體的加固方案時，需要滿足安全系數高、施工便利、經濟合理及施工質量等原則，以保證加固施工能夠獲得較好的經濟效益和社會效益。在目前具體加固設計過程中，隨著各種新工藝、新技術和新材料的應用，在加固工程中除了常用的黏貼鋼板法、加大截面法和黏貼碳纖維布法等外，灌漿法、繞絲加固法、粘鋼錨固法等也開始廣泛應用，并取得了較好的成效。

在具體對混凝土結構建筑進行加固施工時，根據受損構件的實際情況來制定具體的加固施工方案。實際施工時黏貼鋼板法、加大截面法和黏貼炭纖維布法較為常用。這其中黏貼鋼板法在應用時原構件尺寸和自重都會增加，實際施工工期較短，施工時所需要的空間較小，施工時不會使用到大型施工機械，加固后具有較好的耐久性和抗腐蝕性。在采用加大截面法時，由于構件尺寸和自重會增加，施工周期較長，需要較大的施工空間，施工中會利用到大型施工機構，加固后構件的耐久性和抗腐蝕性會增強。當采用黏貼碳纖維法進行加固施工時，雖然加固后原構件尺寸和自重不會增加，能夠在較短時間內完成施工，施工所需要的空間較小，但卻存在耐久性和抗腐蝕性差的問題。由于每一種加固方法都具有自身的優劣性，因此在實際加固施工過程中，需要針對具體的加固情況及要求來選擇適宜的加固方法。

4 加固設計中應當注意的事項

4.1 合理選擇加固方案

在具體選擇鋼筋混凝土結構加固設計方法時，需要充分的利用既有結構承載力，并在保證結構安全的基礎上，確保結構功能的正常發揮，并實現成本的降低。同時還要保證加固后結構構件具有較好的美觀性和耐久性。在加固設計工作中，在考慮具體的加固費用時，其具體包括加固過程中的費用和加固后使用過程中的維護費用。因此要合理選擇加固方案，在保證達到預期加固要求的基礎上，還要保證對建筑物使用功能所帶來的影響最小，而且具有較好的耐久性、美觀性和經濟性。

4.2 重視建筑物加固后總體效應的影響

在當前建筑結構加固設計過程中，通常選擇的加固方案只是針對可靠性鑒定及業主加固的要求，不重視建筑物加固后的總體效果，因此在實際加固設計時需要給予重視。

4.3 材料選用及相關性能參數的取值原則

在對鋼筋混凝土結構構件進行加固施工時，通常采用強度在32.5以上等級的普通硅酸鹽水泥，選擇高于原結構構件高一個強度等級的混凝土，而且所選擇的混凝土等級不宜低于C20，加固使用的混凝土材料這得摻加粉煤灰、火山灰及高爐礦渣等材料。另外，根據原結構構件中同種材料來選擇加固材料的性能參數。

5 結語

近年來科學技術取得了較快的發展，這也有效地促進了加固技術水平的提升，而且加固方法也越來越科學。但對于鋼筋混凝土結構建筑而言，在具體使用過程中還需要做好預防工作，以加固控制為輔，確保建筑結構的安全性和可靠性，有效地延長建筑的使用年限。