探讨混凝土结构加固的常用技术

赵争杰

(山西省永济市建筑设计室，044500)

探讨混凝土结构加固的常用技术

赵争杰

(山西省永济市建筑设计室，044500)

本文通过分析房屋建筑结构加固的必要性及应遵循的基本原则，针对混凝土结构加固工程中的关键技术进行探讨。以期通过本文的阐述为规范既有建筑加固技术，促进现代建筑结构体系化完善提供理论参考。

加固技术 混凝土结构

建筑结构的加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。建筑结构加固的设备在日益发展，同时，结构的问题也经常表现出个性特征，因而加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法，可以取得事半功倍的效果。从而保证施工质量和施工安全。

一、房屋建筑结构加固的必要性

房屋建筑结构的性能一般可采用可靠度来表征，我国的建筑结构设计统一标准中规定：结构的可靠度是结构在规定的时间内，在规定的条件下完成结构预定功能的概率。结构的可靠度设计基准期为5O年。结构的可靠度是随时间的延长其材料的可靠性逐渐降低。因此，为了确保房屋结构的可靠性，就要对其结构及构造进行必要的检测、鉴定、维修、加固，从而提高和确保房屋结构的可靠度。

二、建筑结构加固的基本原则

1、结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行，但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响。例如，对房屋的柱子或墙体的加固，有时会改变整个结构的动力特性，从而产生薄弱层，对抗震带来很不利的影响。

2、先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前，必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析，全面了解已有结构的材料性能、结构构造和结构体系以及结构缺陷和损伤等结构信息，分析结构的受力现状和持力水平，为加固方案的确定奠定基础。因此，必须先鉴定后加固，避免在加固工程中留下隐患甚至发生工程事故。

3、材料的选用和取值原则。①加固设计时，原结构的材料强度应按规定取用，如原结构材料种类和性能与原设计一致，按原设计值取用；当原结构无材料强度资料时，可通过实测评定材料强度等级，再按现行规范取值。②加固材料用混凝土的强度等级、应比原结构的混凝土强度等级提高一级，并且不应低于C20级；混凝土骨料粒径D应于加固层厚度δ相应，一般应满足Dmax≤δ/3要求。加固混凝土中不宜渗入粉煤灰、火山灰和高炉渣等混合材料；粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度应高于被粘结构混凝土的抗拉强度和抗震强度。

三、混凝土结构加固的方法

1、增大截面加固法

对钢筋混凝土结构而言，增大截面法是通过采用同种材料（钢筋混凝土）来增大原混凝土结构截面面积，从而达到提高结构承载能力和构件刚度的目的。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法，其优点如下：1）施工技术成熟，便于施工；2）质量好，可靠性强；3）提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。增大截面、增加刚度，首先要考虑分析整体结构，不能仅为局部加大而加大，这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。 缺点是湿作业，施工周期长，易形成肥梁胖柱。

2、外包钢加固法

外包钢加固法是一种以角钢，钢板外包于构件表面或四角，角钢之间用缀板连接的加同方法。外包钢加固法分干式和湿式两种情况。1）湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结，使新旧材料之间有较好的协同工作能力，其整体性好，但湿作业工作量大；2）干式外包钢法是型钢与原构件之问无任何粘结，有时虽填以水泥砂浆，但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递，型钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比，于式外包钢施工更为简便，但承载力提高不如湿式外包钢有效。

3、预应力加固法

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆和组合式拉杆）或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此，后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显着提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。预应力加固法的主要优点如下：1）体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度，同时也提高了刚度，有效地改善了使用性能且效果好。2）预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地工作。3）预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。因此，预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法，具有广阔的应用前景。该法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备，裸漏的预应力钢件需要有效防腐防火措施。

4、增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠，但对于使用空间有一定影响，适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。按照增设的支承结构的变形性能，增设支点法可分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子等构件，由于支承结构的轴向变形远远小于被加固结构的挠曲变形，对被加固结构而言，支承结构可简化按不动支点考虑，结构受力较为明确，内力计算大为简化；弹性支点法通过支承结构的受弯或桁架作用间接地传递荷载的一种加固方法。

结束语

总之，作为人类历史发展客观需求的混凝土建筑物结构加固工程，它是符合我国的可持续的发展战略的战略目标，并且就当前的情形来看，混凝土结构加固技术还需要我们在实践中进行不断的摸索和努力，随着我国科学技术的迅猛发展，新型的建筑材料的不断呈现，科技创新带动技术不断发展，这将在不久的将来把我国的建筑物结构的加固工程推向一个发展新高潮。

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1007-6344（2015）11-0062-01