混凝土加固措施在结构工程设计中的应用

陈远峰

【摘要】混凝土结构是上世纪建筑领域中应用广、发展快的结构体系。但在使用中，人为损伤、各种灾害及自身老化等原因，造成建筑物出现安全隐患。尤其是新工程项目，因为勘察、设计以及建筑中管理和技术的问题，造成建设初期就出现安全和质量问题，如果不运用有效措施及时加固，就会出现重大安全事故。所以，研究和探索怎样运用正确加固方式对受损工程予以处理，以恢复其正常的功能是技术人员需要面对和解决的问题。

【关键词】混凝土；加固措施；工程设计

引言：混凝土是性能多样、经常使用、前景广阔的工程材料，在建设发展过程中体现出重要作用，在今后的很长时间内会得到大幅度的应用和发展。钢筋混凝土由水泥、钢筋、石、砂、水、掺各料、外加剂等多种成份组成，其凝固前是流塑状态方便施工，凝固后具有多样化的成品形状，且经济适用，所以在码头、港口、隧道、桥梁、道路、房屋等建设工程上广泛使用。混凝土在自然和人为的作用下，出现损伤与老化，新建筑也会因为设计与施工不当，也会出现质量问题，需要运用有效方式对其进行加固，以恢复、提高其设计功能。

一、混凝土加固应该遵循的原则

（一）先鉴定再实施加固

在确定加固混凝土方案前，要科学的分析与检测需加固工程的结构，在选择方案时要充分考虑到分析结果，了解工程材料性能和工程结构，并根据工程结构出现的问题开展具体的调查，确保设计和选择的方案是最科学、最有效的，以降低和杜绝避加固混凝土过程中产生不必要的损失。

（二）结构总体效应

假如工程构件危险系数较大的话，要从工程的整体来分析和选择加固方案，假如结构工程加固后其构件受力特性出现一些变化，会对工程都造成负面影响。在加固结构工程构件过程中，不要因部分的利益而忽略全部结构工程的承载性和安全性。

（三）对加固方案进行优化

在加固混凝土过程中，会出现多种加工方案，要充分调研被加固结构工程的实际情况，以确保能够运用最优化的方式对工程进行加固，要从施工技术、资金成本、施工难度等方面全面考虑加固方案，且要确保加固后结构工程构件的质量向着更可靠、更安全的方向转变。

在加固工程混凝土结构时，需要充分考虑加固用的材料质量，从根源上控制加固工程构件的质量。在确定工程结构加固方案后，还要根据建筑结构的实际情况对加固方案进行优化和完善，以增强加固方案的适用度与科学性，进而大幅度增强加固之后建筑工程的质量与承载力。

二、结构工程运用混凝土进行加固的具体方法

（一）直接方法

第一、截面扩展加固法。在浇筑混凝土时，可以按照具体的结构工程设计，调整混凝土截面，扩大其面积，进而实现混凝土加固的目的。与钢筋配合的区域，能够增强混凝土承载力和强度。如出现配筋率不符合要求的情况，可运用拓展主筋面积以增强工程构件承载力。确保新增和原有混凝土可以协调工作，增强承载力，提高构件功能。

第二、混凝土置换加固法。此方式与扩展截面加固法特别相似，但是以对此方式对混凝土进行加固后，不会对建筑空间造成影响，也不会影响人们正常的生产生活，但需要增加作业时间，在混凝土强度较差的工程上特别适用，同时能够对具有缺陷的梁、柱置换混凝土，使混凝土增强自身承载能力

第三、粘结外包型加固钢结构的方法。一般情况是加固工程构件要运用钢板或型钢包起来，以焊接方式将钢结构与加固构件相粘结，加固工程构件后，工程构件的截面或受拉面积会增大，所以承载能力也会增强，此方式是干式外包法。运用水泥砂浆、环氧树脂等材料粘结原有混凝土与钢材，叫做湿式外包钢加固法，此方法工作量小、施工简单，其受力性较强，但需要的钢较多，对温度要求较严，要低于 600～C。在原构件增强截面面积较小，需要增加更多承载能力时较为适用。

第四、粘钢加固法。此方式能运用在工程构件较少的环境里粘贴钢板，并加固工程构件，以增强工程构件具有的承载力，其施工速度较快、施工过程简单，在现场湿作业较少，只用抹少量的灰。对人们的生产与生活影响较小。在加固工程构件后，不影响构件的空间及外观，但需要质量较好的胶粘剂，比较适用于湿环境中出现变形的构件。

第五、运用纤维增强塑料进行加固。此方式是将纤维粘贴在工程构件的受力部分上，以体现出加固工程构件的作用，增强此工程构件的承载能力，此优势与粘钢加固法相似，还具有较强的耐潮湿性和耐腐蚀性能，不会影响工程构件的重量，其使用时限较长，资金成本低。但运用此方式加固时，必须重视防火处理。这是目前普遍使用的加固混凝土方法。

（二）间接方法

间接方法包括支承加固法和预应力加固法。支承加固法是通过降低工程构件跨度来达到加固混凝土的目的，让工程结构具有较强的承载能力，施工措施比较简单，但对工程有较大破坏作用，影响工程空间，只能在条件允许的工程中运用此方法。

预应力加固法又包括在预应力水平拉杆和下撑拉杆两方位进行加固，以增强工程构件承载能力，运用降低工程构件的荷载力以增强工程构件的抗弯力。然而在没有防护的情况下，预应力下撑拉杆加固法，不适合应用在超过600℃ 的环境中，所以要按照实际情况予以选择。

三、混凝土加固措施在结构工程施工中的应用

实施混凝土加固前要按照设计文件和工程实际情况制定出详细的施工组织设计，做好准备工作、创造有利条件，确保工程顺利实施。加固时要严格按照图纸施工，遵守操作规程，建立质量验收和检查制度。加固施工是缓慢、细致的工作，不可以猛打猛敲。在加固过程中要随时观察是否出现异常现象，如存在问题则立即停止，临时加撑，经过专家认证和计算再确定是否继续施工，避免加固时发生新情况，防止出现坍塌事故。

一般工程加固施工都在荷载的情况下实施的，一定要运用适當方法，增强结合抗剪和粘结的能力。具体施工如下：第一、铲去旧混凝土表面上的抹灰层，如果旧混凝土质量还可以，应该按照对粘结强度的具体要求凿糙方式修理结合面，露出石子并进行刷糙处理。如旧混凝土已经变质、风化、软化或受到严重破坏，就要彻底清除，直到露出坚实层。第二、将界面剂刷在结合面上。在混凝土实施前，在结合面上刷高强度水泥砂浆、掺进铝粉或107胶水的水泥净浆，增强新、旧混凝土的强度，让结合面能提高抗渗能力。第三、新混凝土坍落度和水灰比的具体要求。新混凝土具有的强度越高、坍落度和水灰比度越小，其结合面就有越强的粘结力。所以新混凝土要运用水灰比小、流动性低、强度高的混凝土，假如新混凝土具有较大的厚度，可以先将水灰比小、流动性低、强度高的混凝土当作是过渡层。第四、振捣密实。因为加固层厚度较小，钢筋较密，增加振捣的困难性，必要时要运用喇叭浇捣口、选择膨胀水泥等方式，细致振捣，让其结合面更加密实。最后，重视养护。养护在要浇筑的12小时内，以14天为一个养护期。如出现过早振动、早期脱水、未及时养护等问题，就会减弱粘结强度，甚至造成开裂。

结束语：

近些年我国频发建筑工程事故，建筑市场体验到空前的压力，所以在加固工程结构过程中，要根据规定的具体要求，结合目前的工程结构实际情况，制定出科学完善的加固混凝土工作方法，选择最佳混凝土加固方案，并严格执行施工计划，进而增强混凝土加固的粘结性和有效性，减少加固工程混凝土施工中的资金投入，提高工程施工的实用性、科学性和经济性，推动建筑工程的稳定、快速、持续发展。

参考文献

[1] 赵宽宏.试论混凝土结构工程的加固[J].河南科技.2014（09）

[2] 侯前.房屋建筑结构加固措施探析[J].江西建材.2014（24）

[3] 黄朝新.浅论施工中混凝土结构的加固技术[J].经营管理者.2014（04）