建筑工程混凝土结构加固技术的应用

邸晓辉

摘 要：房屋建筑主要结构形式以混凝土为主，因设计缺陷、施工质量、使用功能改变、维护不当等各种原因，导致建筑物承载力不能满足正常使用要求，因此，如何加固建筑物结构极为关键。本文主要对建筑结构加固技术发展现状、加固方式及技术应用进行了分析与探究。

关键词：建筑工程；混凝土结构；加固技术

1 建筑工程混凝土结构加固技术发展现状

从上世纪50年代起，我国逐步实施混凝土结构加固处理。尤其是近十几年来，这门技术发展非常迅速。目前，我国已颁布了《混凝土结构加固技术规范》《建筑抗震加固技术规程》等规范。这些规程的制定从大量工程实践出发，对加固的基本原则、加固的材料和常用的加固方法及要求、施工安全以及工程验收等环节作了明确的规定。这对促进我国混凝土结构加固技术的发展和应用起到了很大的推动作用。但是一直以来，人们已习惯于原有的加固经验，在混凝土结构加固实践中往往就事论事，缺乏深层次的理论研究与探索分析，以致加固水平提高不快。为此，必须根据加固工程本身的特点，加固设计要做到技术安全可靠、经济合理、施工简便、并满足使用要求。加固设计应尽量保留和利用原有的結构和构件，避免不必要的拆除和更换，保留部分要保证其安全性和耐久性。还应考虑综合技术经济指标，从设计和施工组织上采取有效措施，尽量缩短施工工期，减少停产、停工，尽可能不影响或少影响建筑物的正常使用。结构或构件加固除满足承载力要求外，还要有足够的抗震能力，不应存在因局部加固或刚度突变而形成新的对抗震不利的薄弱层或薄弱部位，同时也要注意由于结构刚度的增大而导致地震力增大所带来的影响。结构加固还应满足抗震有关要求和提高结构的延性和整体性。加固设计除必须对结构的分析和承载力的校核和计算外，还要求构造合理、连接可靠、施工简单方便。加固设计在可能的条件下考虑建筑美观，结合立面造型和室内装修，进行必要的建筑艺术处理，尽量避免遗留加固的痕迹。

2 建筑工程混凝土结构加固方式

1、增大截面法

该方法在砼结构加固中最为常用，具体做法就是：在建筑物的构件外部外包砼，并增加该构件的截面面积与配筋数量，以提升构件的承载力的结构加固方法。在建筑工程中应用这一砼结构加固方法具有施工工艺简便和适用范围广的特点，因而被广泛用于建筑砼结构中的梁、柱、板、墙等的加固。但应用这一方法具有较大的湿作业量，需要较长的施工和养护时间。此外，还对结构外观和构筑物空间也有一定的影响。

2、增加支承点

应用这一方法主要是用于减少结构的计算跨度，以改善结构的内力分布，从而提升其承载力的结构加固法。主要适用于那些构筑物的净空没有限制的跨度较大的梁板、网架等的加固，应用该方法具有简单可靠的优点，而缺点就是使用的空间会受到一定的限制。根据所增设支承结构变形的性能，可分为弹性和刚性两种支点。

3、钢板粘贴法

应用这一方法主要是在砼构件表面应用特殊的建筑结构粘结胶与钢板粘结，从而一道受力，进而提升结构承载性能的加固方法。也就是通过体外配筋提升原有构件的配筋量，从而全面提升构件在抗拉、抗剪、抗压、抗折以及刚强度等方面的性能。该方法主要适用于那温度和湿度正常且承受静力荷载的构件的加固，具有速度快且对结构没有影响的优点，而缺点就是钢板的自重大、钢独大，在施工过程中具有一定的难度。

4、砼置换法

该方法主要适用于砼强度等级较低的砼结构，尤其适用于砼强度等级在C10之下的砼结构的加固，具有其它方法难以替代的职能，全面解决承重构件所处受压部位砼强度低的问题。其具有的优点同增大截面法相似，且加固之后不会改变构筑物的空间，也同样存在较大的湿作业量。

5、外包钢法

所谓外包钢法，主要是在原有的砼构件的四周包裹角钢，并在角钢与角钢之间用扁钢相连接，再进行结构胶的灌注，从而与原有的结构相粘结和键合，让后来所加的型钢同原有的结构一起工作的结构加固方法。该加固方法可分为干式和湿式的两种方式。其中干式的外包钢法主要是将型钢直接外包在原有的构件，同原有的构件并不会粘结，亦或是即使填塞了水泥砂浆，也难以确保结合面的剪力得到有效的传递，难以实现整体的工作，因而只能单独受力；而湿式的外包钢法主要是应用具有良好粘结性能和高强度的建筑结构胶，将砼构件与钢板粘结在一起，以便形成牢固而又复合的整体型构件，从而确保应力传递的有效性，让构件能够联合工作，最终达到改善或提升结构的强度与承载能力的目的。具有受力可靠、作业量小、施工方便，缺点就是成本较高，需要耗费大量的型钢。主要适用于结构构件截面不能显著增大而且需要大幅度提升其承载能力的砼结构。

3 建筑工程混凝土结构加固技术应用

1、梁柱加固

加固时柱从底层开始从下至上全高加固，主筋下部植入基础承台内，保证新增竖向结构承受的竖向荷载能够顺利传给基础，并保证刚度的连续性，柱子纵筋采用焊接。梁柱节点处，柱加固纵向钢筋应贯穿楼板不截断，如有梁阻隔时可从框架梁两侧绕过，然后采用一定的坡度收至设计位置，在框架梁上下各增加附加钢筋满足竖向钢筋间距要求；不被原柱阻碍的梁加固纵筋采用通长筋，有柱阻碍则采用植筋技术植入到原柱混凝土中。

增大截面法加固后结构新、旧两部分整体工作的关键，主要在于界面能否有效的传递和承担界面的应力（主要是剪力和拉力）。而界面粘结强度低、离散性大，界面所具有的粘结抗剪和抗拉力有时远不能满足受剪和受拉承载力的要求，因此需在梁柱表面设置一定数量的销钉，保证界面粘结效果。

2、楼面板加固

通常需要改造加固的工程，预应力空心板的混凝土强度降低，预应力筋松弛，挠度变形较大。对于Ⅲ、Ⅳ级损伤的预应力空心板，不宜作加固后继续承载，故采用自密实混凝土楼板置换处理；对于Ⅱ级损伤空心板，主要考虑底部做叠合板处理和置换两种方案，由于底部叠合板的扎筋支模难度大，且浇注的时候需在空心板上钻浇筑孔，对原板造成二次损伤，加固质量也较难保证，因此决定也采用置换处理。楼面板处理时新增钢筋不能与相邻楼板钢筋形成通长筋的，其端部必须按规范要求植入四周原梁混凝土中，负弯筋端部也需植入原梁中。在以上加固中，Ⅰ级损伤的梁、板、柱构件均不做结构处理。

3、墙体加固

在加固砌体结构中，钢筋网水泥砂浆法具有较突出的优势，同时结合钢筋网复合砂浆课题研究成果，用抗裂复合砂浆替代水泥砂浆。由于复合砂浆拥有较高的拉强重量比和较高的韧性、延展性及耐久性，比普通水泥砂浆有较大的抗裂能力，因此可以减小涂抹厚度和对加固钢筋的更好保护。

4 结束语

综上所述，建筑工程加固设计时应对具体工程情况进行分析比较，选择合适的加固方法，同时还应考虑其是否具有良好的施工性、是否经济等方面。随着现代建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，混凝土结构加固技术会有更大发展，加固方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。

参考文献

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