郭文忠, 黃曉林

安陽師范學(xué)院建筑工程學(xué)院（4505003）

0 前言

混凝土建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工程充分有效利用，結(jié)構(gòu)加固處理方法越來越受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注?；炷两Y(jié)構(gòu)工程加固施工方法有很多，選用方法是應(yīng)遵循可行性、科學(xué)性、先進(jìn)性。加固工程常采用的方法有加設(shè)混凝土外套法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法以及加大截面加固法，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法有化學(xué)灌漿法、粘鋼加固法、碳纖維加固法以及化學(xué)植筋技術(shù)等。結(jié)構(gòu)工程加固所要求的短、平、快、省的特點,應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況,綜合確定加固方案。已建成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)安全性，適用性、耐久性的要求，需要進(jìn)行鑒定和加固，如：

1）結(jié)構(gòu)設(shè)計有人為錯誤或材料選擇不當(dāng)，使結(jié)構(gòu)建成后，發(fā)現(xiàn)有不安全的隱含因素；

2）未嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，出現(xiàn)裂縫等損傷、缺陷；

3）結(jié)構(gòu)長期受環(huán)境作用，使用、維護(hù)不當(dāng)，結(jié)構(gòu)性能老化或出現(xiàn)損傷；

4）結(jié)構(gòu)變更使用性能，如加層、使用荷載發(fā)生改變等；

5）結(jié)構(gòu)遭受自然災(zāi)害，如火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等。

只有確定結(jié)構(gòu)加固的原因，才能選擇合理的加固方法。常用的方法為加設(shè)混凝土外套法。即在構(gòu)件外部加設(shè)鋼筋混凝土外套，達(dá)到增加構(gòu)件截面和配筋量，以提高承載力和剛度的加固方法。廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土梁、柱以及基礎(chǔ)構(gòu)件，也可以用于鋼筋混凝土樓板和磚柱。

1 混凝土結(jié)構(gòu)工程加固方法

1.1 預(yù)應(yīng)力加固法

用預(yù)應(yīng)力的水平拉桿或下?lián)问嚼瓧U或兩者結(jié)合等方法對加固構(gòu)件施加與它應(yīng)承受荷載反向的作用力,可提高被加固構(gòu)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(gòu)件受載時的撓度。適用于允許占用較小空間但要求恢復(fù)承載力、剛度和抗裂度的構(gòu)件。

1.2 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法

用增設(shè)支撐點、增設(shè)連接點等構(gòu)件上的措施來改變被加固結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài),從而能較大幅度地提高原結(jié)構(gòu)或構(gòu)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(dāng)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(gòu)件的上面或下面，澆一層新的混凝土并補加相應(yīng)的鋼筋,以提高原構(gòu)件承載能力的方法。在適筋范圍內(nèi),混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)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(gòu)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(gòu)件截面,通過新加部分和原構(gòu)件共同工作,可有效地提高構(gòu)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(gòu)造物的混凝土的加固。

1.4 化學(xué)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(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)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(gòu)件外部的一種加固方法。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)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(gòu)件的承載力,該方法在建筑、橋梁等工程的加固、補強(qiáng)、修復(fù)中的應(yīng)用較為廣泛。

1.6 碳纖維加固法

碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維增強(qiáng)材料用結(jié)構(gòu)膠對建筑構(gòu)件進(jìn)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(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性和耐久性強(qiáng)等優(yōu)點，厚度僅為2 mm左右,基本上不增加構(gòu)件截面,能保證碳素纖維布與原構(gòu)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(qiáng)度高,抗疲勞強(qiáng)度高,耐久、耐磨損、抗老化性能好等特點。

1.7 化學(xué)植筋技術(shù)

植筋新技術(shù)是運用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力,從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)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(xué)粘合固定,不但對基材不會產(chǎn)生膨脹破壞,而且對結(jié)構(gòu)有補強(qiáng)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(jié)構(gòu)變更、追加、加固等預(yù)留鋼筋固定，梁、柱、樓板、剪刀墻等加固預(yù)留鋼筋錨定，各類鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、支架等的螺桿錨定的最有效的方法之一。

2 結(jié)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(qiáng)法、外包型鋼法、增設(shè)構(gòu)件法等,每種加固方法各有其特點及適應(yīng)范圍,只要行之有效,技術(shù)成熟,既滿足加固要求,又經(jīng)濟(jì)實用,均可采用?？梢?選擇加固工程方案要有針對性,不同的加固工程應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施,其方案需要在進(jìn)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(shù)的科學(xué)性和先進(jìn)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(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實踐中進(jìn)一步探索,隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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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