簡述混凝土結構工程加固的幾種方法

郭文忠, 黃曉林

安陽師范學院建筑工程學院（4505003）

0 前言

混凝土建筑結構在長期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下,其功能必然逐漸減弱,為使混凝土結構工程充分有效利用，結構加固處理方法越來越受業(yè)內(nèi)人士關注?；炷两Y構工程加固施工方法有很多，選用方法是應遵循可行性、科學性、先進性。加固工程常采用的方法有加設混凝土外套法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法以及加大截面加固法，應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法有化學灌漿法、粘鋼加固法、碳纖維加固法以及化學植筋技術等。結構工程加固所要求的短、平、快、省的特點,應根據(jù)需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。已建成的鋼筋混凝土結構常由于下述原因出現(xiàn)損傷、缺陷或隱含不安全因素，往往不能滿足結構安全性，適用性、耐久性的要求，需要進行鑒定和加固，如：

1）結構設計有人為錯誤或材料選擇不當，使結構建成后，發(fā)現(xiàn)有不安全的隱含因素；

2）未嚴格控制施工質(zhì)量，出現(xiàn)裂縫等損傷、缺陷；

3）結構長期受環(huán)境作用，使用、維護不當，結構性能老化或出現(xiàn)損傷；

4）結構變更使用性能，如加層、使用荷載發(fā)生改變等；

5）結構遭受自然災害，如火災、風災、地震等。

只有確定結構加固的原因，才能選擇合理的加固方法。常用的方法為加設混凝土外套法。即在構件外部加設鋼筋混凝土外套，達到增加構件截面和配筋量，以提高承載力和剛度的加固方法。廣泛應用于鋼筋混凝土梁、柱以及基礎構件，也可以用于鋼筋混凝土樓板和磚柱。

1 混凝土結構工程加固方法

1.1 預應力加固法

用預應力的水平拉桿或下?lián)问嚼瓧U或兩者結合等方法對加固構件施加與它應承受荷載反向的作用力,可提高被加固構件的正截面抗彎能力、斜截面抗剪能力、抗裂度和剛度，減少構件受載時的撓度。適用于允許占用較小空間但要求恢復承載力、剛度和抗裂度的構件。

1.2 改變結構傳力途徑加固法

用增設支撐點、增設連接點等構件上的措施來改變被加固結構或構件的受力狀態(tài),從而能較大幅度地提高原結構或構件的承載力，并能減小或限制變形。適用于不受限制的加固，以及使用功能可作適當變化的加固。

1.3 加大截面加固法

增大截面加固法是指在受彎構件的上面或下面，澆一層新的混凝土并補加相應的鋼筋,以提高原構件承載能力的方法。在適筋范圍內(nèi),混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構件正截面配筋率不太高的情況下,增大主筋面積可有效地提高原構件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構件截面,通過新加部分和原構件共同工作,可有效地提高構件承載力,改善正常使用性能。此方法適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固。

1.4 化學灌漿法

灌漿法又稱注入法，是將樹脂漿液、水泥漿液或聚合物水泥漿液等灌入裂縫內(nèi)部，達到恢復結構整體性、耐久性和防水性的目的，適用于修補寬度較大(＞0.3 m)、深度較深的裂縫，尤其是受力裂縫。

1.5 粘鋼加固法

粘鋼加固法指用膠粘劑將鋼板粘貼在構件外部的一種加固方法。鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面粘貼鋼板,這樣可提高被加固構件的承載力,該方法在建筑、橋梁等工程的加固、補強、修復中的應用較為廣泛。

1.6 碳纖維加固法

碳纖維布加固技術是利用碳素纖維增強材料用結構膠對建筑構件進行加固處理,碳纖維根據(jù)原料及生產(chǎn)方式的不同,主要分為聚丙烯腈基碳纖維及瀝青基碳纖維。這種加固新型材料具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性和耐久性強等優(yōu)點，厚度僅為2 mm左右,基本上不增加構件截面,能保證碳素纖維布與原構共同工作。碳纖維材料與其他加固材料相比,材料質(zhì)量輕,抗拉強度高,抗疲勞強度高,耐久、耐磨損、抗老化性能好等特點。

1.7 化學植筋技術

植筋新技術是運用高強度的化學粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力,從而達到預期效果。施工后產(chǎn)生高負荷承載力,不易產(chǎn)生移位、拔出,并且密著性能良好,無需作任何防水處理。由于其通過化學粘合固定,不但對基材不會產(chǎn)生膨脹破壞,而且對結構有補強作用。施工簡便迅速,安全并符合環(huán)保要求,是建筑工程中鋼筋混凝土結構變更、追加、加固等預留鋼筋固定，梁、柱、樓板、剪刀墻等加固預留鋼筋錨定，各類鋼結構、機械設備、支架等的螺桿錨定的最有效的方法之一。

2 結語

對于加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、外包型鋼法、增設構件法等,每種加固方法各有其特點及適應范圍,只要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經(jīng)濟實用,均可采用。可見,選擇加固工程方案要有針對性,不同的加固工程應采取相應的加固措施,其方案需要在進行價格比、性能比、質(zhì)量比的同時,還要體現(xiàn)出其工藝技術的科學性和先進性,這樣的加固方案才是優(yōu)秀的加固方案。就目前來看,這些混凝土結構加固技術還有待于在實踐中進一步探索,隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),更好的加固施工方法將會有更大發(fā)展,因此,加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。

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