钢筋混凝土加固技术探讨

蔡洁

摘要：建筑结构的加固是建筑工程质量安全保障体系中的重要部分。本文介绍了几种常用的钢筋混凝土结构加固方法，并提出了与混凝土结构加固改造配套使用的一些技术，希望可以完善钢筋混凝土结构加固的技术。

关键词：钢筋混凝土；加固技术；探讨

引言：钢筋混凝土建筑物、构筑物因功能性改变，如扩建、增加荷载等，或质量问题，如混凝土抗压强度不够、配筋偏小、灾后修补等，都需要进行加固处理。对于需要加固处理的建筑物、构筑物，应根据其不同情况制定不同的加固方案。方案的确定应遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则，加固工程方能收到良好的社会效益和经济效益。

一、钢筋混凝土结构加固目前的状况

钢筋混凝土结构是目前使用最为广泛的结构形式，尤其是在工业建筑中钢筋混凝土结构所占比重大，但是钢筋混凝土结构在超过使用年限后，会出现明显的损伤。这些建筑物有的由于使用超出建筑物本身的使用极限；有的由于建造质量差；在这种情况下，往往不会因此而拆除重建，结构均需要进行增强，补强，改造和维修。混凝土结构的加固可以分为直接加固与间接加固两个种类，在设计人员设计时可根据实际情况选择合适的方法和施工技术。

二、钢筋混凝土加固中技术

钢筋混凝土结构作为建筑工程中普遍使用的结构，并不是十分完美的，在实际的施工中也会出现很多问题。为了使老龄化建筑物正常使用，加固工作不可避免。施工过程中，由于施工质量没有保证，设计不够合理等原因，使加固成为老龄化建筑物重要的后期管理环节。钢筋混凝土的加固问题一直是国内外的热门话题，也是很多建筑工作者头疼的问题，如何根据实际，采取措施，每个建筑人员都应积极探索，研究出解决方案。加固技术涉及面广，过程复杂。为了达到加固的目的，在建筑工作中，不仅要遵循现有的规章制度，还要了解以往的工程设计，所使用的材料等。钢筋混凝土的加固，应作为每个建筑企业的研究课题，长期坚持下去。

目前，钢筋混凝土加固方法很多，像：增大截面法、纤维材料加固法、外包钢法、改变结构受力体系法、预应力加固法、化学灌浆法、粘钢法等10多种，不同的方法各有千秋，我们要明确其优缺点的同时，根据实际问题，选择最合适的技术。下面主要讲一下钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术和碳纤维加固技术。

1、钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术

在建筑工程历史上，混凝土结构加固技术是一门新兴的学科。几年来，随着建筑行业的发展，混凝土结构实验工作一直在开展，理论分析也逐渐完善，规范编制更为合理，结构加固技术的运用也更加普遍。其中，粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法。它的原理是：在梁柱四周，用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法实现加固的目的。这种方法可以提高结构承载力，而且简单，快速，不影响结构外形，降低了施工对生产和生活的影响。外包粘钢加固技术有两种形式：干式外包钢和湿式外包钢。下面简要分析一下两种方法。

（1）干式外包钢加固的概念及原理

干式外包钢加固是指钢筋混凝土柱采用外包型钢加固，当型钢和混凝土之间无任何连结，或虽填塞水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力可靠传递时，称为干式外包钢。其加固原理是利用型钢与扁钢箍形成钢构套，钢构套对混凝土柱形成包裹约束，达到增强钢筋混凝土柱构件轴向承载力的一种加固方法。以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。干式外包钢加固技术是一种比较传统的技术，并不是新兴的，通过实践我们不难发现，这种方法提高了钢筋混凝土柱的轴向抗压能力，但是具有局限性。

（2）湿式外包钢加固的概念及原理

湿式外包钢加固是指钢筋混凝土柱采用外粘型钢加固，即型钢和混凝土之间通过结构胶粘贴连接，能确保结合面剪力可靠传递时，称为湿式外包钢加固。其加固原理是利用型钢与扁钢箍形成钢构套，钢构套对混凝土柱形成包裹约束，达到增强钢筋混凝土柱构件轴向承载力；另外通过结构胶的剪力传递作用，外加钢材的强度又能补足混凝土构件内部受拉钢筋的缺失。从而达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。湿式外包钢加固不但能通过钢构套的约束作用，提高构件垂直承载力，还能通过结构胶的剪力传递作用，使后加型钢与原混凝土构件共同受力，从而补强混凝土构件内部配筋不足、抵抗水平荷载等情况。

（3）两种加固形式的区别

从两者加固的原理我们可以看出，干式外包钢施工程序更为简单，而湿式外包钢承载力大，整体工作性能强。在实际的施工中，根据具体情况选择合适的方法才是最重要的。例如：加固混凝土框架柱，选用外包钢加固法是最明智的。因為施工基本上对加固构件的截面尺寸和外观影响不大，承载能力要求较高，对静力加固的结构必须考虑结构二次受力问题。在外包钢加固法中，低强钢材是首选材料。这种材料可以减少加固构件的应力和应变滞后现象而充分发挥后加部分的潜力，同时可以提高二次结合面的粘结性，保障新旧部分均匀受力。

2、钢筋混凝土碳纤维加固技术

（1）碳纤维简介

众所周知，碳纤维兼具了碳和纤维的特性，不仅具有碳材料的固有特征，而且具有纤维的柔软和可加工性能。它作为一种力学性能优异的新材料，比重还不到钢的1/4，但是其抗粒强度却是钢的7～9倍。结构构件的刚度越大，在建筑工程的应用前景越广阔。鉴于其优异性能，建筑材料将从钢铁时代逐渐过渡到复合材料的时代，这个预言已经实现。近年来，碳纤维材料凭借其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的热烈欢迎，成为建筑专业人士的研究热点。

碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，提高了传统技术中钢铁的强度，厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，可以保证碳素纤维布与原构件共同工作。

（2）纤维加固的工具

工具是建筑工程中不可缺少的，各种技术不同，采用的工具也是不同的。在碳纤维加固技术中，所使用的工具包括：基底处理工具，粘贴碳纤维，检测类工具，修补类工具，劳保类用品。其中，基底处理工具主要是指用于打磨混凝土表面的磨机、用于剔凿混凝土表面松散部位的混凝土残渣的錾子和用于清除混凝土表面的不洁污渍的钢丝刷；粘贴碳纤维工具是指用于调和环氧树脂的调料容器、用于称量材料各组分的重量的衡器、用于搅拌混合树脂材料的搅拌器，用于修补凹凸不平及粘贴碳纤维抚平的刮板、用于涂刷树脂的滚筒刷和用于碳纤维的脱泡和压紧的罗拉；作为建筑人员，明确工具用途，选择合适的工具也是搞好建筑工作的前提。

结束语：

综上所述，钢筋混凝土结构加固是当前建筑结构工程施工的重点任务之一，为了进一步提高钢筋混凝土结构的抗震水平，我们可以秉着加固技术应用的基本原则，结合具体钢筋混凝土结构工程的加固需求，选择合适的加固技术。本文以粘钢加固、碳纤维片材加固、外粘型钢加固作为钢筋混凝土结构抗震加固的研究点，通过研究，发现这些加固具有明显的实用性，但具体的应用方法，还需要在实际工作中进行不断的总结，方可不断提高这些方法的适用性水平。

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