电力工程建筑结构维修加固分析

闵斌

摘要：本课题研究当中结合建筑结构维修加固技术，针对电力工程中的建筑结构加固进行了分析，列举了一些比较常用的结构加固技术方法，同时，结合实际的建筑结构加固案例和具体的结构加固技术来思考电力工程建筑结构维修加固当中需要注意的细节，仅供参考。

关键词：电力工程;建筑结构;维修加固

电力工程当中也有建筑物，而且这些建筑物拥有非常重要的地位，比如变电站控制室等，这些已建建筑物，因为电力技术的进步，使用环境与使用功能发生了变化，往往会面临改造加固的情况，因此有针对性地探讨电力工程当中的建筑结构加固具有重要意义。

一、建筑结构维修加固技术

对建筑结构的维修加固，一般是在结构已经成型的条件下针对结构中的薄弱问题进行加固，在维修加固当中一般需要按照现行的标准规范，比如JGJ123、GB50367等的要求来进行加固处理，确保结构在维修加固后满足使用要求。不过，目前建筑结构加固技术方法多样，哪些适合电力工程建筑结构的维修加固还需要根据建筑结构的具体问题来选择合适的方法。下文列举部分建筑结构加固的技术方法来进行综合分析。

（一）增大截面法

该技术方法主要为增大混凝土截面积或者是增加配筋量，以便提高结构的承载力，是一种比较常用的传统加固技术，一般多用在混凝土结构构件、砖混结构的梁、柱、板等构件的加固。该方法工艺比较简单，技术成熟度高，加固效果比较好，但湿作业工作量大，养护的时间比较长，对生产以及生活的影响会比较大，同时也会改变结构外型，造成使用空间缩减。

（二）更改受力体系

该方法主要是通过减小结构计算跨度和变形，间接地提高承载力，为减小结构计算跨度，通常需要增加支点以及托梁来改变受力体系，从而提高承载力。这种方法简单可靠，但会损伤原结構外型以及功能，降低使用空间，一般比较适合用在净空不受限制的大跨度梁、板、桁架等水平构件上。

（三）粘帖纤维复合材料加固

该技术是目前研究多而且具有很大发展潜力的一种方法，主要是在结构上粘贴纤维复合材料，目前可用GFRP、CFRP、AFRP等。纤维复合材料强度高、重量轻、耐腐蚀，施工也方便。工艺方面与粘贴钢板法类似。即用胶粘剂将加固材料粘贴在构件外部，提高承载力，相当于在构件上增加了体外配筋，不过成本比较高，施工技术方面需要进一步提升。

（四）外加预应力加固

该技术使用外设的预应力撑杆或拉杆来对结构进行加固，其原理在于改变原有结构形式的内力分布，进而降低结构的应力水平，间接地提升结构承载力。这种技术几乎不改变原有结构的使用空间，可通过预应力卸载、加固功能来消除应力滞后现象，进而取得比较理想的效果。但是风险相对比较高，应用范围比较窄，主要用在大跨度结构的加固当中，或者是一般方法不能成行的大型结构。

（五）粘贴钢板加固

该技术方法是在混凝土、砌体等构件的2个面或者是4个角外包型钢材料来实现加固的目的，也是一种十分常用的传统方法。相比增大截面法，该方法可以用最小的截面尺寸来增强构件承载力，施工简单，工作量小，结构受力可靠，适合桁架、梁、柱等构件的加固，也常用于高层建筑加固。不过成本相对比较高，使用的钢材料量大，对结构刚度提升效果不佳。

二、电力工程建筑结构维修加固思考

在电力设施的维修加固当中，上文列举的五种方法都是可以使用的，但是必须要考虑到电力设施是在运转当中，对其的维修加固不能影响设施的正常使用，加固施工时一般都要求不停产施工，施工速度必须要快，工期要端。加固施工期间必须要明确建筑结构的质量缺陷，参考结构安全要求和结构破坏后的后果来考虑加固方案。

例如，某供电局110kV变电站因电网改造后需要进行库建，原主控综合楼使用功能出现变化，需要进行加固。原综合楼现浇钢筋砼楼面T型简支梁跨度7.2m，可承担永久荷载标准值35kN/m，可承担可变永久荷载标准值30kN/m，砼强度等级C30。因为使用功能出现变化，需要扩建加固，并要求加固后建筑可承担荷载要增大至50kN/m。因此，应当考虑采取粘贴钢板法来加固T型简支梁。

（一）应当考虑好如下几个关键点。

第一，粘贴用的结构胶的性能必须要保证好，这个是实现新旧材料紧密结合的关键点，如果结构胶出现问题，那么结构加固就会完全失效，因此，结构胶必须具备粘接强度高，耐久性好，且具有弹性。

第二，一般在粘贴钢板加固中使用Q234钢，钢板的厚度一般在2到6mm，钢板的宽度则一般需要按照承载力要求来计算，特别要注意在梁上粘贴钢板，其宽度应当不大于三分之一的梁高。同时。为了保证加固的效果，原混凝土构件的强度必须要在C15以上。

第三，加固前要针对性地计算加固构件的横截面抗弯承载力和斜截面的抗剪承载力。

根据这些要求，在上述所列案例当中，拟采用受拉区加固方案，选择的加固用钢板为Q235，厚度4mm。经过计算。得到原结构承载力为622.63kN.m，加固后承载弯矩值为725.76kN.m，粘贴钢板加固后。正截面相对界限受压区高度系数为0.463。最终得到被加固构件截面宽度为292mm。根据计算结果绘制新荷载下的弯矩图以及构建的抗弯矩图形。并且确定锚固长度800mm。根据绘制出的图形，计算确定粘贴范围（即钢板长度）为5920mm。进一步按相关计算公式来计算、验证斜截面承载力。此后，就按照粘贴钢板法的工艺要求进行施工作业即可。

（二）在施工当中需要注意如下几个关键点

第一，反复熟悉加固设计方案，做好技术交底，根据施工现场的实际情况确定施工方案，同时对需要用到的材料工具，如钢板、抗震螺栓、结构胶等进行细致检查，确保符合加固施工要求。

第二，施工之前，需要对原结构表面的污迹以及出现的砼剥落等情况进行处理，并且用修复材料对砼表面进行恢复处理，如果存在裂缝等结构缺陷同样需要先行处理好。后续将砼表面打磨平整。所用钢板也需要经过打磨，注意钢板表面打磨时要根据受力方向来确定，要求不能和受力方向平行。钢板需要加工好螺栓孔

第三，按照结构胶的使用说明涂抹在混凝土表面以及钢板表面，涂抹厚度要求2mm以上，按照粘贴位置进行粘贴。

第四，粘贴好钢板后使用预留的螺栓孔进行紧固加压，使用的螺栓为80×8规格的膨胀螺栓，加压要求为结构胶挤出钢板边缘为佳。

第五，使用钢筋网修补钢板底部，钢筋网要求 0.8×20×20mm，同时要在钢筋网上涂抹聚合砂浆，聚合砂浆涂抹厚度15mm。

第六，成品保护。

（三）讨论与反思

针对粘贴钢板法来论，这种简单，工程量少，施工快捷，工期短，对建筑外观影响不大，加固后24h即可使用，对建筑结构承载力和刚度的提升非常有效，特别适合大跨度结构当中的砼柱、梁和屋架等，造价不高。但是该方面虽然看起来简单，实际上从上文的分析中可知，设计和施工中需要注意的关键节点非常多，这些关键节点没有做好，基本上加固是没有效果的，因此需要特别注意。同时在加固后，维修相对来说比较困难，而且维修费用比较高。

结束语：

综上所述，对于电力设施而言，一般可以按照民用建筑维修加固的相关要求以及技术手段来进行维修加固，但是要注意电力设施的使用环境和使用功能以及电力设施的可靠性。若电力工程中的建筑结构存在质量缺陷，或者是因为使用环节和功能变化需要加固，那么可按本文所列方法进行加固，但必须要对建筑结构进行深入的分析，以确定最佳的加固方案。

参考文献：

[1] 关牧芳，王汉舟.钢筋混凝土建筑结构的加固技术[J].建筑工程技术与设计，2015，（20）：135.

[2] 陈明强.建筑结构加固方案创新研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（29）：30-30.

[3]李灵德.建筑结构的加固与鉴定探讨[J].城市建筑，2016，（12）：66.