综述钢筋混凝土建筑结构补强加固处理技术

综述钢筋混凝土建筑结构补强加固处理技术

发表时间：2018-08-13T13:45:30.660Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：袁野

[导读] 钢筋混凝土建筑在施工和使用过程中总会发生这样那样的裂缝，不能满足安全性、适用性、耐久性的要求，必须进行补强加固处理广州南华工程管理有限公司广东广州 510000

摘要：钢筋混凝土建筑在施工和使用过程中总会发生这样那样的裂缝，不能满足安全性、适用性、耐久性的要求，必须进行补强加固处理。本文主要钢筋混凝土加固补强施工技术进行分析，供工程技术人员参考。

关键词：钢筋混凝土,结构加固,设计方法,改造技术

一、建筑物加固改造的意义

对旧有建筑物采用加固改造的方法，可以节减经费，与新建建筑相比，加固改造的施工量不大，施工工期短，对生产影响也小，必要时也可以调整施工方法。目前混凝土建筑的加固改造方法很多，从技术角度来讲，一般的建筑物都可以通过一定的加固方式达到继续使用的目的。近年来采用碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构、钢结构进行修复、加固和翻新的新技术,在国际上已经获得了较多的应用和发展。

但是，有些加固方法（如增大截面法）将使建筑物的结构或刚度产生影响，从而容易出现刚度薄弱层，而这些变化对结构承载力及弹性变形带来的不利或有利影响，是目前的加固方法所没有考虑的，因此，对钢筋混凝土结构加固技术进行论述是有着重要意义的。

二、混凝土结构的加固设计方法

由于结构、构件的破损程度不同，补强加固的要求和目的也不甚相同，因此应针对不同情况，选用不同的加固方法，采取不同的加固措施，下面简要介绍目前常用的几种施工方法。

（一）碳纤维加固

碳纤维材料在我国起步较晚，其实美、日等发达国家在80年代便开始研究混凝土结构加固修补技术，后来，我国工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目，工效高，适用面广，质量轻，施工便捷，不需现场固定设施，施工占用场地少，耐腐蚀及耐久性能极佳。

（二）增大截面加固法

当混凝土梁、板及其承载力相差较大且刚度也不满足要求时，采用加大截面来加固较为有效。增大截面加固法具有施工工艺简单、对构件承载力提高较大、耐久性、防火性能好的优点，补浇的混凝土对补加的钢筋起到粘贴和保护的作用；补浇的混凝土处在受压区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力，增强了构件的刚度，因此较有效的发挥了后浇混凝土层的作用，其加固的效果是很显著的。但这种方法现场湿作业多，对原结构影响较大，有时甚至会因结构自重的增加而致使须对原结构的基础进行附加加固，而且施工周期比较长。

（三）粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法，是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。近年来，粘贴钢板加固法在加固、修复结构工程中的应用发展较快，混凝土结构加固用胶，强度高，粘结力强，耐老化，弹性模量高，线膨胀系数小，具有一定的弹性，胶本身强度及其粘结强度大于混凝土的强度。将钢板粘贴在混凝土受拉区，对提高构件的抗拉强度和弯曲抗拉强度有特别显著的效果。现已经广泛应用于桥梁和房屋结构中。不少国家都先后出台了相关的设计规范或规程，此项技术的研究到目前为止已趋于成熟。

某商业办公楼，楼顶上的会议室中间有4根框架柱，在平时的工作中，给员工带来很大的不便，为此要将会议室中间两根柱子抽去。由于跨度增加了两倍，考虑该梁受弯、扭的复合作用及梁的扭曲变形，决定采用粘钢加固。在被加固梁的两端及该梁与次梁相交两侧，各设三道U型箍板，以增强老混凝土梁、下部槽钢和钢板之间的连接，提高结构的整体性，加固效果良好。

结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性，主要有：

1.坚固耐用：加固工程的质量，结构的强度和刚度经过多年的实践，都能够满足设计的要求。施工工艺精巧，质量优秀。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。

2.施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，施工工期短，在不停产不影响使用的情况下完成施工，对业主特别有吸引力。

3.简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，工艺简单，现场无湿作业，对防火要求高的车间特别适用。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。

4.灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。

5.经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。采用此方法比其他传统加固方法降低造价约10％左右。

（四）注浆加固技术

钢筋混凝土结构物由于种种原因产生不同的裂缝，可根据裂缝大小、注入状况的需要，调整压力，并采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补，在不影响生产运营的情况下达到预期的强度，延长结构的使用寿命，施工比较快捷，不需要大型机械作业，加固效果安全可靠。以其整体性好，防水性强，接头构造简单，既不需大型起吊设备和施工场地，运行中又不需维护等特点，很受运行和施工单位欢迎。尤其在南方地区，混凝土施工时间不受季节影响，更容易实施。

（五）施加预应力加固法

预应力加固法是指钢筋对梁、板进行加固的方法，在预应力和新增外部荷载的共同作用下，拉杆内产生轴向拉力，并通过杆端锚固偏心地传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

1.预应力水平拉杆加固法。对混凝土结构施加预应力，能提高构件的抗裂性能，使裂缝得以避免或其宽度得以控制，从而大大提高结构的抗侵蚀能力和耐久性；同时由于预应力工程采用高强材料，因而可有效地缩小构件截面，减轻结构自重，达到节约材料用量和降低造价的目的。随着预应力混凝土技术的发展，部分预应力混凝土结构的应用越来越广泛，它采用预应力筋与非预应力筋混合配筋，兼有全预应力结构和钢筋混凝土结构两者的优点，既能较好地控制使用荷载作用下的挠度和裂缝宽度，结构破坏前又具有较高的延性与能量吸收能力。

2.预应力下撑拉杆加固法。工业厂房构件一般采用卧式组装。拼装必须按工艺要求的次序进行。

三、混凝土结构加固的发展趋势

中国大量的老旧建筑已进入老龄化阶段，且有2/3的大城市处于地震区，历次地震对建筑物也造成了不同程度的损坏，而“低碳经济”发展目标也需要中国减少拆除老旧建筑物，所以必须进行维修和加固，今后一段时间内可能是结构加固技术的发展中心。结构改造加固是以延长结构使用寿命为目的的一种人类再生产，必须注意环境保护，使用绿色材料和可持续发展技术。尽量节省资源和保护环境是每个工程技术人员的使命，因此将老旧建筑物加固修复。重新利用是一件利国利民的好事。同时，尽量利用一些无机材料加固建筑是人类赖以生存和长期发展的必由之路。

四、结语

由于建筑物的抗震设防要求以及建筑的技术更新与改造等原因，都需要对建筑进行加固改造处理。在目前常用的加固与改造的技术中，我们更需要加深对这一技术的探讨，加固方案的选择除了考虑安全和经济因素外，更要考虑构件的实际受力情况、周围环境、施工的可能性等。让混凝土加固技术更上一层楼，为工程建筑打下一个坚实的基础。