混凝土结构加固技术研究

刘松龄 徐郭亮

(襄阳市慧江混凝土有限公司 441000)

混凝土结构加固技术研究

刘松龄 徐郭亮

(襄阳市慧江混凝土有限公司 441000)

为贯彻国家节能减排政策,实现资源的合理化利用以及贯彻可持续发展战略方针,节约成本,减少投资,避免拆除重建造成的环境污染,满足新的使用要求及安全性,建筑结构的改造加固日趋重要。本文对现有常见的混凝土结构形式的加固技术进行了较为全面的研究。旨在通过对既有建筑物的改造与加固技术进行研究,提出能使用于实际工程的、为大部分工程技术人员所接受的成套改造加固技术,并从实际工程和实验理论的角度出发,探讨既有建筑物改造加固中的若干关键问题,用于指导工程设计、施工、维修加固、改造。本文系统分析了混凝土结构加固的原因,阐述了加固工程的特点,分析了常见的几种加固方法,分析了它们的优缺点，可为工程技术人员提供较好的指导和帮助。

混凝土;加固;方法;特点

0 引言

建筑物都有一定的设计基准期,我国建筑物的设计基准使用期是50年。建国60多年来,大量房屋已经或开始进入50年的基准使用期。据统计,我国现存的各类建筑物总面积在100亿平方米以上,而且半数以上的建筑物投入使用已经超过20年。同时，在结构建造过程中，由于错误的设计、低劣的施工、不适当的使用等原因使建筑物不能满足正常的使用,所以对混凝土结构的加固技术进行研究有着重要的现实意义[1-3]。为贯彻国家节能减排政策,实现资源的合理化利用以及贯彻可持续发展战略方针,节约成本,减少投资,避免拆除重建造成的环境污染,满足新的使用要求及安全性。本文系统分析了混凝土结构加固的原因,阐述了加固工程的特点,分析了常见的几种加固方法,分析了它们的优缺点，可为工程技术人员提供较好的指导和帮助。

1 混凝土结构加固的原因

1.1 人为因素

在混凝土结构设计施工验收阶段，相关的工程技术人员没有严格按照规范要求进行操作，在建筑物运营阶段，使用人员又没有注意建筑物的维护和保养，造成混凝土结构过早的出现裂缝变形等工程质量问题，需要进行加固处理才能正常的使用[4-5]。

1.2 自然环境因素

建筑物投入使用后，一般会长期暴漏在露天条件下，雨雪天气会对结构造成一定的损伤，特别是酸雨，具有一定的腐蚀性，雨雪造成的昼夜温差过大会使混凝土结构产生变形和破坏[6]。另外还有一些微生物寄生在混凝土结构中，对建筑物的安全造成了一些威胁，还有混凝土结构还有收缩徐变现象，一定结构变形超过了规范要求的范围，就需要进行加固处理。

1.3 使用功能改变

建筑物建筑完成之后，可能由于种种原因需要改变其使用功能，而原来的设计以及施工不能满足新功能的需要，这个时候也需要对结构进行加固处理。

2 常用加固方法分析

2.1 加大截面加固法

加大界面加固法是目前应用最为广泛的加固方法，顾名思义，加大截面加固法就是采用与原混凝土结构一样的混凝土和钢筋，将原来的结构构件截面扩大，以提高其承载力和刚度。该方法施工简单、技术成熟、加固效果明显，广泛的应用在梁、板、柱等各个结构构件的加固中；缺点是现场湿作业较多，对结构内人员的生活和工作会带来一定的影响，养护也较为困难，施工周期较长。施工时，原有混凝土表面应冲洗干净，浇注混凝土前，原混凝土表面应以水泥浆或其他界面剂进行处理。

2.2 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法就是在受损或者需要增强的部位粘贴钢板以提高其强度和刚度。该方法的优点是现场湿作业少，施工周期短，对建筑物内人员的生活生产影响不大，对原结构净空影响也较小。缺点是施工工艺要求较高，需要专业的技术人员进行操作，对施工环境，包括温度、湿度、化学腐蚀等都有严格的要求。凝土结构粘钢加固的效果主要取决于加固施工质量。粘钢加固施工应严格按下列工艺流程进行，并由专业化施工队伍施工，工艺流程如下：

定位放线→被粘混凝土和钢板表面处理→结构卸荷→钢板预贴→配胶→粘贴、加压→固化养护→自检修补→表面防护

2.3 粘贴碳纤维布加固法

粘贴碳纤维加固法与粘贴钢板加固法类似，只是粘贴材料为具有较高抗拉强度和较小质量轻薄的碳纤维布。粘贴碳纤布后，与混凝土结构协调成为一体，具有耐腐蚀性和耐潮湿性，并且不增加结构自重，施工技术较为简单易懂，但是防火性能较差。根据施工现场和被加固构件混凝土实际状况，拟定施工方案和施工计划。对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。工艺流程如下：卸载→表面处理→涂底胶→找平→表面保护

2.4 防腐高强钢丝加固法

防腐高强钢丝加固方法是在混凝土构件表面铺上钢丝网，用复合砂浆保护和锚固材料，使结构承载力和刚度得到一定程度的提高。防腐高强钢丝加固法从根本上说其实就是一种增加配筋的加固方法，与传承加固方法相比，防腐高强钢丝加固法具有一些独特的优势：现场无湿作业，施工周期短，不需要大型器械；耐腐蚀性和耐久性好，后期维护花费低；适用范围广，各类建筑结构形式都适用；施工质量容易得到保证，对结构外观不造成影响，经济合理，节省成本。

2.5 预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分——拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，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著提高。预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果，适用于大跨结构加固，以及采用一般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。但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

2.6 化学植筋技术

植筋技术，是一种新型的钢筋混凝土结构改造加固技术，它是在原有结构需要改造的部位(梁、板、柱、墙等构件)，按设计计算的钢筋数量、规格、位置，经过定位、钻孔、清孔、灌浆、植筋等工序过程实施结构改造，使结构满足设计要求，承受正常施工和使用荷载，并保持稳定性的一种维修加固技术。化学植筋加固法具有较高的抗拉和抗剪承载力，对基础材料不造成破坏，施工周期也较短。

3 总结

随着我国基础建设的迅猛发展，经济和工业进程的进一步加快，使得建筑的加固和改造的需求大大增加，生产的投入和和规模也与日俱增。本文正是适应了这种国情，分析了多项改造加固技术，是对既有建筑物改造加固技术的重要完善和补充，具有广阔的推广前景，必将产生极大的经济效益和社会效益。本文系统分析了混凝土结构加固的原因和工程特点，阐述了常用的几种加固方法，分析了它们的优缺点，以期为相关的工程技术人员以及科研人员提供加固思路和方法。

[]李彩旗.浅谈建筑结构改造加固[J].陕西科技，2013，28(2):157-158.

[2]宋良俊.试论建筑结构设计中的改造加固技术[J].建材与装饰，2012(10)：45-47.

[3]屠明良，杨杨.改造加固法在建筑结构中的应用研究[J].中国高新技术企业，2010,31:159-160.

[4]邱鸿博.建筑结构改造及加固技术研究[D].上海：同济大学土木工程学院，2005.

[5]赵迎.浅析建筑结构改造加固设计与施工[J].中国科教创新导刊,2010(14):192-192.

[6]梁坦.建筑物可靠性鉴定与改造加固的发展[J].四川建筑科学研究，1994(3):35-40.

K928

B

1007-6344（2017）10-0131-01

刘松龄，男，襄阳，本科，工程师，建筑工程混凝土，

徐郭亮，男，技术员，本科，建筑工程混凝土