土木结构工程加固施工方案分析李星

土木结构工程加固施工方案分析李星

李星1，2

1.中煤科工集团唐山研究院有限公司河北唐山063012；

2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心河北唐山063012

摘要：混凝土建筑加固问题主要包括：功能性改变，以及质量问题等。在实际对建筑进行加固的过程中，必须将构筑物的实际情况作为主要依据实现对加固方案的科学制定，并优化与完善。作业方便、施工技术先进、经济效果好以及加固质量高是衡量加固方案是否优秀的主要依据。

关键词：土木结构；工程加固；施工方案

1加固现状分析和内容分类

1.1加固现状分析

现阶段建筑工程面对的主要问题就是如何实现对建筑工程结构安全性以及稳固性的保障，在规定的时间内建筑物必须借助先进的技术与手段实现对使用者安全性、实用性以及耐久性要求的满足。这要求相关人员必须在实际交付之前对建筑物的施工质量以及结构稳定性进行严格的检验，如果检验结果不满足规范要求，就必须对其进行拆除或加固处理。

在时间的不断发展过程中，工程建设在原有基础上取得较大的进步。相关部门以及政府逐步提高对工程建设的重视程度，但是建筑物的质量安全问题仍然普遍存在。为在实现对上述现象的改善，必须科学的检测建筑结构的质量、稳定性以及抗震性等，并且在结合实际的基础之上对建筑物进行合理的加固。

在传统的建筑结构检测与加固工作中，主要将使用年限比较久的建筑作为中心开展工作。但随着人们使用需求的变化，新建建筑加固与改造工作逐年增多。

1.2加固内容分类

一般而言，当出现以下情况时，需要对建筑物实施检测、鉴定以及加固。（1）规划计划存在缝隙。工作人员缺少对地质、水文等条件的具体了解，预估建筑物的承载力存在误差；（2）施工质量不符合要求。部分工程的混凝土强度等级不达标，建筑物结构出现了裂缝、空洞等缺点，砌体砌筑计划未按照规划要求制定，钢结构的焊接质量不符合规划要求；（3）功能需要。目前，工业建筑中由于加工工艺和设备升级的需求，工业建筑的建筑结构需发生改变而引起的改造加固。

建筑结构的加固按照结构构件划分，主要分为：柱加固、墙加固、梁加固、板加固、楼梯加固、基础加固、节点加固等。就结构加固的广泛性来看，在工业与民用建筑中混凝土结构加固是土木结构工程加固的重点。

2混凝土结构加固工程中的主要加固方法

钢筋混凝土结构中的梁、板、柱及节点处在使用过程常出现因碰撞、摩擦、震动等因素造成的构件损坏，从而达不到建筑的使用需求和安全保障，须对建筑物进行改造加固。

2.1增大截面加固

2.1.1增加混凝土、钢筋面积

增大截面加固法就是增大原有梁、板、柱等结构的构件截面面积并增加钢筋面积，达到提高构件刚度、承载力和稳定性效果的加固方法。

2.1.2外粘型钢加固

在原有钢筋混凝土梁、柱等构件外增加型钢与原构件固定，并灌注结构胶使之与原有构件形成一个整体，共同受力，从而达到与增加混凝土、钢筋面积加固方法等效的加固方法。

2.2置换混凝土加固

拆除原有梁、柱等构件在使用过程中造成的强度降低或损坏部分混凝土，并浇筑同品种但较原混凝土强度等级高的混凝土，使受损构件承载力得到恢复。

2.3复合截面加固

2.3.1粘贴钢板加固

在原有混凝土构件表面固定薄钢板，并用结构胶灌注粘合为整体，使之形成复合截面，从而提高构件承载力。

2.3.2粘贴纤维复合材料加固

采用结构胶粘剂在原有混凝土构件表面粘贴纤维复合材料，使之与原有构件形成具有整体性的复合截面，从而提高构件承载力及延展性。纤维材料多采用纤维布及相应构造。

2.4间接加固

2.4.1增设支点加固

对于在使用过程中原有梁、板等构件的承载力不能满足现有使用需求时，可以增设梁支点，达到减小结构的计算跨度从而结构内力满足现有承载力需求的间接加固方法。

2.4.2外加预应力加固

在原有构件上施加构件的体外预应力，从而达到使原有结构、构件的受力情况得到改善和调整的间接加固方法。

3土木结构工程加固技术分析

3.1增大截面加固

3.1.1增加混凝土、钢筋面积

增加混凝土、钢筋面积加固的方法在加固工程中的适用范围比较广，可用于梁、板、柱、墙等构件部位加固。且施工技术应用广泛，施工简单，易于操作，但工期相应较长。此法应根据梁、柱等构件的截面形式、受力情况、构件类型以及所处位置的差异，采用相应的构件加固方式，可单面加固一颗多面加固。施工前，应对原有构件进行凿毛处理，清洗后涂刷结构粘结剂方可。

柱、柱加固中，新增混凝土强度等级应高于原有构件混凝土强度等级。新增钢筋应在相应楼层通长（跨）设置，钢筋两端充分锚固，箍筋宜与原有箍筋相同，并采用U形箍与原箍筋焊接封闭，且箍筋直径不小于8mm。

3.1.2外粘型钢加固

外粘型钢加固法适用于梁、柱、桁架及框架节点等构件部位的加固，能有效改善构件承载力、抗剪及抗震性能，且施工工序少、工期短，但对钢材的需求量较大，对施工技术要求高，进而提高了工程成本。

外粘型钢采用箍板和螺杆与原有梁、柱等构件固定，固定后灌注结构胶粘剂。型钢沿梁、柱方向通长（跨）设置，端部采用端板和穿孔螺栓固定，保证加固型钢端部的可靠锚固。

3.2置换混凝土加固

混凝土结构建筑在使用过程中，经常由于碰撞、温差引起的胀缩、地下水侵蚀等不利条件造成的梁、柱等构件的损坏。施工过程中由于施工原因造成的构件局部混凝土强度不达标。这些问题可以采用置换混凝土加固来解决，在不伤害构件钢筋的情况下凿除原有构件存在问题部位的混凝土，清洗并涂刷结构胶后，浇筑较原构件高一个强度等级的混凝土，使构件的结构性能得到恢复和加强。

3.3复合截面加固

3.3.1粘贴钢板加固

在原有构件表面粘贴钢板的加固方法适用于钢筋混凝土受弯、斜截面受剪、受拉及大偏心受压构件的加固。此法施工简单，构件结构外形变化不大，对建筑内部空间影响较小，但钢板的防火、防腐问题及结构胶耐久性问题须严格控制处理。

3.3.2粘贴纤维复合材料加固

用粘贴纤维布加固的方法主要适用于提高钢筋混凝土柱的轴心受压承载力、斜截面承载力，及提高梁的正截面受弯承载力的斜截面受剪承载力。此法施工便捷、可塑性高，不影响原构件自重和外形，但纤维布的耐火性差、锚固困难，胶粘剂的耐久性不高。

柱轴心受压正截面承载力不足时，一般采用环向围束法，在本层柱体通长无间隔环向连续粘贴纤维布；柱斜截面受剪承载力不足时，可将纤维布条以箍筋形式环向粘贴柱表面。梁正截面受弯承载力不足时，在梁的受拉面纵向粘贴纤维布改善正截面受弯承载力；梁构件受剪承载力不足时，采用环向围束法，横向环梁粘贴纤维布加固。

2.4间接加固

2.4.1增设支点加固

增设支点加固的方法主要适用于梁、板等构件的加固，受力简单，效果明显，必要时可拆除复原，但影响外观，对空间影响较大。新增支点与原有加固梁构件须有可靠连接，保证支点处受力传导。

2.4.2外加预应力加固

外加预应力加固法多用于提高刚度偏小的梁、板、柱等构件的极限承载力。便于在使用期间的维护和检测，但对施工技术和工艺要求较高。新增预应力构件应进行充分的防锈、防火处理，与原混凝土表面间隙要用结构胶灌注。

总之，在现阶段的社会发展建设建设中，土木工程建设占据相当重要的地位。建筑结构的安全性与合理性对热门的生活有直接的影响，因此对原有建筑的升级改造加固和年久建筑的功能性加固工作也引起相关部门的重视。在科技不断发展及对建筑结构不断研究的过程中，建筑材料以及施工技术也在不断前进，这也必将要求检测以及加固方法在原有基础上合理的发展创新，与时俱进。

参考文献：

[1]徐煌君.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].江西建材，2015，（22）：82.

[2]张丽，王恒宝.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].江西建材，2016，（04）：50-50.