对钢筋混凝土加固技术讨论

对钢筋混凝土加固技术的讨论
摘要：随着建设行业发展的迅速，相关建筑工程质量的要求也越来越高。

随着加固与改造工程的日益增多，钢筋混凝土加固技术越来越受到人们的重视，由于电力厂房的技术更新与改造以及建筑物的抗震设防要求等原因，都需要对厂房进行加固改造处理。

在不同的加固设计中，也会因为技术更新与改造等方面而有所差异。

本文就几种钢筋混凝土结构加固技术做了一定的讨论。

关键词：钢筋混凝土结构加固技术碳纤维
一、钢筋混凝土结构加固技术的几种应用
当前,各种类型的钢筋混凝土结构,其构造是复杂多样的,在建
筑工程中,钢筋混凝土结构的变更、追加、加固也成为很平常的问题,而加固技术关系到工程安全问题。

1.碳纤维加固技术
近年来,碳纤维材料以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注,成为研究与应用的热点。

工程实践和试验研究表明:采用碳纤维对钢筋混凝土柱进行抗震加固;可以有效约束混凝土的变形,增强耗能能力,从而使其承载能力及
延性能力有很大的提高,可取得良好的抗震加固效果。

碳纤维片材由于其强度高,弹性模量大,用于横向包裹钢筋混凝土柱时,可以有效提高柱的承载能力和延性性能,其作用机理体现在两个方面:一
方面,碳纤维片材横向包裹,其作用类似受剪钢筋,协同钢筋承受剪力。

由于碳纤维的抗拉强度远远大于钢筋的抗拉强度,相当于配筋
率大大提高,使其抗剪承载力得以显著提高,斜裂缝出现以后构件的变形性能也得以明显改善;另一方面,横向包裹碳纤维,还会对其内部的混凝土起到有效的约束作用,当受压区混凝土达到峰值应力后,具横向膨胀变形急剧增大,碳纤维环向应变显著增大,环向约束力增大,这就使得混凝土应力—应变曲线的下降变得平缓,极限压应变得以提高,因而推迟了受压区混凝土的破坏过程,充分发挥了纵向钢筋的塑性变形性能,显著改善构件的延性。

2.粘钢加固技术
用粘结剂(建筑结构胶)将钢板粘贴在已开裂构件需要加固的部位上,以提高结构承载力的一种方法。

该方法的应用研究始于20世纪60年代。

在国际上它是一种适用面较广的加固方法,不仅用于建筑,而且用于公路桥梁的加固补强。

这项技术简称粘钢加固技术。

与传统加固方法比较,它有以下特点:(1)工艺简便,只需对被加固构件的表面进行处理,用建筑结构胶将钢板与之牢固地粘结成一个整体,使钢板和原构件很好地共同工作。

(2)加固施工所需的场地、空间都不很大,且钢板粘贴在已开裂构件上一般2d即可受力使用,对生产和生活影响很小,特别适用于应急的加固工程。

(3)粘钢加固所用的钢板厚度,一般为2mm~6mm,所以,加固后
不影响结构外观,重量增加也不多。

(4)加固效果比较明显。

3.化学植筋技术
植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果。

施工后产生高负荷承载力,不易产
生移位、拔出,并且密实性能良好,无需做任何防水处理。

由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用,施工简便迅速安全并符合环保要求,是建筑工程中钢筋混凝
土结构变更,加固的最有效的方法。

它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中,还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中,也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。

它主要的技术特点就是:(1)具有高的承载力(剪力、拉力)。

(2)对固定的基材不产生膨胀力,适宜边
距、间距小的部位。

(3)施工简便,时间短。

4.注浆加固技术
注浆加固技术主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,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可以达到预期的强度,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠。

它的特点是:(1)采用慢速,附压延续灌浆,可以确保树脂注入裂缝细微部位。

(2)可以控制注入量,必要时可以补充灌浆料。

(3)可根据裂缝大小,注入状况的需要,调整压力。

(4)注入量和注入情形可以目视观察。

这种技术主要应用范围:混凝土建筑物裂缝的修补,各种构筑物的修补以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。

5.增大加固技术
增大加固技术是指在原受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋,以提高原构件承载力的方法,是工程中常用
的一种加固方法。

补浇的混凝土处在变拉区时,对补加的钢筋起到粘结和保护作用,当补浇层混凝土在受拉区时,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,并增加了构件的刚度,因此其加固效果也是很显著的。

实际工程中,在受拉区补浇混凝土层的情况较多,原配筋率较低,其混凝土变压区高度较小,因此在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土是提高该梁抗弯承载力的有效方法。

二、另外几种钢筋混凝土结构加固新技术的应用
1、消能减震加固技术
消能减震是在结构抗侧力构件中设置消能部件，通常由阻尼器等组成，通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量，减少主体结构地震反应，达到预期抗震加固的目的。

在消能减震结构体系中，消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，耗散大量输入结构体系的地震能量，从而有效地保护主体结构使其不再受到损伤或破坏。

试验表明，消能减震装置可以有效消耗地震总输入能量，这种设计减震机理明确，效果显著，安全可靠，经济合理，适用范围广和维护方便等特点。

消能减震技术既适用于新建建筑结构，又可用于已有建筑物的抗震加固、维修。

消能器的布置应考虑结构的工作性能、建筑功能和经济等要求，综合比较选择相对较好的方案。

对于给定的结构，在消能数量一定的情况下，可根据可控度的概念，采用最优放置的顺序逼进法来确定消能支撑的最优布置方案。

将层间变形的均方值定义为最优位置指数。

2、隔震加固技术
该方法是隔震技术在抗震加固领域中的应用，通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上，以减小上部结构地震反应，从而保证建筑物内人员、设备的安全。

目前已研究出的隔震方法有：橡胶垫隔震、滑移隔震、滚珠或滚轴隔震、摆动隔震、悬吊隔震、弹簧隔震等。

目前较多的做法是将隔震层放在原结构基础上,即基础隔震。

隔震加固法用于现有建筑抗震加固在美国、日本等国已有成功的工程实例，如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了加固。

日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了加固，效果十分明显
3、钢丝(筋)网水泥砂浆抗震加固技术
钢丝(筋)网水泥砂浆是以钢丝网或钢筋网和加筋为增强材料，水泥砂浆为基材组成的薄层结构，钢丝(筋)网也可以用其他合适的金属材料代替。

与混凝土相比，钢丝(筋)网水泥砂浆的主要特点是配筋分散性好和骨料颗粒粒径小，因此，具有更好的抗裂、抗渗和韧性。

结束语：
对建筑加固的方法很多，应根据钢筋混凝土结构的不同而选取合适的加固方法, 通过对钢筋混凝土结构的加固，使得加固工程一次通过率达95%以上，个别有缺陷点经重新处理后均能达到质量验收标准。

才能达到既经济实用又能保证房屋使用安全的目的。

参考文献：［1］cecs25-90,混凝土结构加固技术规范［s］.
［2］万墨林,韩继云.混凝土结构加固技术［m］.北京:中国建筑工业出版社.
［3］柳炳康，吴胜兴，周安．工程结构鉴定与加固[m]．北京：中国建筑工业出版社，2000.。