外包钢套与加大截面综合加固法的探讨

外包钢套与加大截面综合加固法的探讨

发表时间：2011-04-01T14:38:04.467Z 来源：《价值工程》2011年第3月下旬供稿作者：郭容宽①；江云亮②；葛春雷③[导读] 近年来，在混凝土加固工程中，新旧材料共同工作的课题已被列为国家基础性研究重大项目的内容郭容宽①；江云亮②；葛春雷③

①广西机电职业技术学院，南宁 530007；

②中国轻工业南宁工程设计有限公司，南宁 530000；

③广西交通职业技术学院，南宁 530000

摘要：对混凝土受压构件各种常用加固方法的特点进行比较，在此基础上提出加固柱子的外包钢套与加大截面的综合加固法，并将锚杆连接技术应用于新旧材料的粘结界面，加强了新旧材料的共同工作性能。

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）09-0048-01 0 引言

近年来，在混凝土加固工程中，新旧材料共同工作的课题已被列为国家基础性研究重大项目的内容[1]。在加固施工过程中，需要对新旧材料的结合面做必要的界面处理。但是，大量的实际工程和试验证明，利用这些方法，往往难以满足实际构件受力的需要。当新旧材料结合面的粘结强度丧失后，即产生脆性破坏。因此，采用机械连接来加强新旧材料的共同工作性能是非常必要的[2]。本文提出了外包钢套与加大截面的综合加固法。此类方法采用锚杆把钢板和新旧混凝土连接在一起，通过机械连接来提高新旧材料的共同工作性能。

1 受压构件常用的加固法

①加大截面法。加大混凝土柱的截面以及配筋量，但增大了原构件截面尺寸，而且新旧混凝土的界面结合仍是一个薄弱环节。②外包钢加固法。采用型钢包于混凝土构件的四角或者两侧。干式外包钢是把型钢构架直接包于混凝土柱外边，但不能保证结合面的剪力传递；湿式外包钢法在型钢与原混凝土柱之间用粘结剂或填实混凝土，但缺点是整体性不够强。③粘结钢板法。采用高强粘结剂将钢板粘于构件表面以达到增加构件承载力的目的。工艺性要求比较高，当温度达到80～90℃时，粘胶强度下降。④外包纤维加固法。利用浸渍树脂将碳纤维布粘帖于混凝土表面，但如果粘结强度不足，纤维布发挥的作用不大，会导致加固柱的刚度提高不明显。⑤焊接钢筋或钢板法。将钢板或钢筋、型钢焊接于原构件的主筋上，适用于整体构件加固。目前这种方法与扩大截面法结合使用。

2 外包钢套与加大截面综合加固法

加固设计与新设计的最大区别在于其受到原构件和既有建筑物各种条件的制约。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以及周围环境、施工的可能性等等。混凝土受压构件修复加固的方法较多，趋利避害是选择加固方法时应遵循的原则。确定加固设计方案时，要从抗震性、功能性、可实施性、经济性和美观性等方面综合考虑。一般来说，组合方法加固优于单一方法加固。本文提出了外包钢套与加大截面结合使用的方法。采用外包压型钢板套加固，焊接钢套时，使钢套与原柱之间留有一定空隙，用微膨胀混凝土填实。为了加强新旧材料的共同工作性能，在原柱周边打锚杆，并与钢套内壁焊接。

3 加固圆柱的新旧材料共同工作问题

3.1 新旧材料结合面采用外包钢套和加大截面法加固的圆柱，有新旧混凝土以及外包钢套与新混凝土两个结合面，由于材料性质不同以及加固构件二次受力的特点，加固后的受压圆柱新旧材料结合面上的受力更加复杂[3]。圆柱加固的效果关键在于新旧材料能否很好地整体工作，这往往取决于结合面传递剪力的能力。

3.2 锚杆连接保证新旧材料共同工作在实际工程中，修复补强结构的受力比较复杂，存在很多不定因素。大量的实际工程和试验证明，采用既有维修方法修复的新旧混凝土粘结界面强度较低，耐久性较差，结合面的粘结力通常比较小，往往难以满足实际构件受力的需要。基于这种情况，需要采用锚杆或植筋技术来加强界面处的结合，以获得满意的承载能力。当界面粘结力逐渐地失效时，结合面的应力主要就由锚杆来承担。这时锚杆会产生拉应力和剪应力，其反作用同时抑制了界面裂缝的展开，有效地约束了新旧材料的相对滑移和横向变形。因此，锚杆贯通结合面，起到了剪切-摩擦筋的作用。

4 小结

综上所述，外包钢套与加大截面综合加固法应用于受压加固构件具有很大的优越性。通过锚杆连接技术，既可以加强新旧材料共同工作性能，又可以在满足设计要求的前提下尽量不改变原构件的外观尺寸，施工简便，同时还可以大幅度地提高加固受压构件的承载力和延性。

参考文献：

[1]王振领.新老混凝土粘结理论与试验及在桥梁加固程中的应用研究[D].西安：西安交通大学，2007，3-4.

[2]赵晓燕.新老混凝土机械连接结合研究[D].天津：河北工业大学，2004. 22-30.

[3]赵志方，赵国藩，刘健，等.新老混凝土粘结抗拉性能的试验研究[J].建筑结构学报，2001.