简述混凝土结构工程加固的几种方法

郭文忠, 黄晓林

安阳师范学院建筑工程学院（4505003）

0 前言

混凝土建筑结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,为使混凝土结构工程充分有效利用，结构加固处理方法越来越受业内人士关注。混凝土结构工程加固施工方法有很多，选用方法是应遵循可行性、科学性、先进性。加固工程常采用的方法有加设混凝土外套法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法以及加大截面加固法，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法有化学灌浆法、粘钢加固法、碳纤维加固法以及化学植筋技术等。结构工程加固所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。已建成的钢筋混凝土结构常由于下述原因出现损伤、缺陷或隐含不安全因素，往往不能满足结构安全性，适用性、耐久性的要求，需要进行鉴定和加固，如：

1）结构设计有人为错误或材料选择不当，使结构建成后，发现有不安全的隐含因素；

2）未严格控制施工质量，出现裂缝等损伤、缺陷；

3）结构长期受环境作用，使用、维护不当，结构性能老化或出现损伤；

4）结构变更使用性能，如加层、使用荷载发生改变等；

5）结构遭受自然灾害，如火灾、风灾、地震等。

只有确定结构加固的原因，才能选择合理的加固方法。常用的方法为加设混凝土外套法。即在构件外部加设钢筋混凝土外套，达到增加构件截面和配筋量，以提高承载力和刚度的加固方法。广泛应用于钢筋混凝土梁、柱以及基础构件，也可以用于钢筋混凝土楼板和砖柱。

1 混凝土结构工程加固方法

1.1 预应力加固法

用预应力的水平拉杆或下撑式拉杆或两者结合等方法对加固构件施加与它应承受荷载反向的作用力,可提高被加固构件的正截面抗弯能力、斜截面抗剪能力、抗裂度和刚度，减少构件受载时的挠度。适用于允许占用较小空间但要求恢复承载力、刚度和抗裂度的构件。

1.2 改变结构传力途径加固法

用增设支撑点、增设连接点等构件上的措施来改变被加固结构或构件的受力状态,从而能较大幅度地提高原结构或构件的承载力，并能减小或限制变形。适用于不受限制的加固，以及使用功能可作适当变化的加固。

1.3 加大截面加固法

增大截面加固法是指在受弯构件的上面或下面，浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋,以提高原构件承载能力的方法。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。此方法适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固。

1.4 化学灌浆法

灌浆法又称注入法，是将树脂浆液、水泥浆液或聚合物水泥浆液等灌入裂缝内部，达到恢复结构整体性、耐久性和防水性的目的，适用于修补宽度较大(＞0.3 m)、深度较深的裂缝，尤其是受力裂缝。

1.5 粘钢加固法

粘钢加固法指用胶粘剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,该方法在建筑、桥梁等工程的加固、补强、修复中的应用较为广泛。

1.6 碳纤维加固法

碳纤维布加固技术是利用碳素纤维增强材料用结构胶对建筑构件进行加固处理,碳纤维根据原料及生产方式的不同,主要分为聚丙烯腈基碳纤维及沥青基碳纤维。这种加固新型材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点，厚度仅为2 mm左右,基本上不增加构件截面,能保证碳素纤维布与原构共同工作。碳纤维材料与其他加固材料相比,材料质量轻,抗拉强度高,抗疲劳强度高,耐久、耐磨损、抗老化性能好等特点。

1.7 化学植筋技术

植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密着性能良好,无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用。施工简便迅速,安全并符合环保要求,是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加、加固等预留钢筋固定，梁、柱、楼板、剪刀墙等加固预留钢筋锚定，各类钢结构、机械设备、支架等的螺杆锚定的最有效的方法之一。

2 结语

对于加固工程,还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法、外包型钢法、增设构件法等,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要求,又经济实用,均可采用。可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。就目前来看,这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大发展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。

[1]罗福午,王毅红.土木工程质量缺陷事故分析及处理（第二版）[M].武汉理工大学出版社,2009.2：261-263.

[2]范世平,孔广亚.建筑物加固改造技术的发展与应用[J].煤炭科学技术,2007,(10)：28-30.

[3]危发满.浅谈工程加固的几点措施[J].四川建材,2006,(6)：35-39.