建筑施工领域建筑结构加固技术研究姜波

建筑施工领域建筑结构加固技术研究姜波

姜波

江苏泰州225300

摘要：近几年来，建筑结构的加固技术受到人们越来越多的关注，本文介绍了近几年一些常用的加固技术及其特点，叙述了其中研究和应用比较广泛的钢丝网水泥砂浆加固技术、碳纤维加固技术等，讨论了目前加固技术的研究现状及未来发展趋势。

关键词：建筑结构加固技术；现状；发展趋势

1引言

近几年来，随着我国经济、社会的迅猛发展，城市的建设面貌发生了天翻覆地的变化，各种新型美观的建筑物呈现在人们面前，这就使得人们在满足建筑物数量的同时，对建筑物的安全性、造型、适用性和耐久性也提出了越来越高的要求。目前，摆在建筑行业两个方面的问题是：一方面随着人们的需要以及行业技术的发展要求不断采用新材料、新型结构以及新的施工工艺；另一方面是对已有建筑进行加固改造和进行鉴定评估的问题。特别是前者已经越来越受到人们的重视，其实，发达国家从上个世纪的八十年代开始就已经开始重视建筑结构的加固技术研究，例如，在丹麦，建筑行业投资用于新建工程与投资用于加固维修的比例达到1：6，在英国，建筑行业投资用于加固维修的费用将近是60年代的4倍。相比较于其他国家来说，首先，我国是一个自然灾害比较多的国家，水灾、火灾、地震等都会对建筑物造成较大的损害，使混凝土结构面临比较严峻的环境，其次，我国在五六十年代修建的大批民用建筑、工业也已经进入了超龄期，最后，我国早期的建筑物由于设计、施工以及管理等问题，存在着很多安全隐患，这些因素迫使建筑结构的加固技术研究迫在眉睫。

2常用的加固技术及特点

2.1增大截面法

增大截面法是指增大构件的截面面积（配筋量和混凝土），从而使构件的承载能力得到提高的一种传统的加固方法，目前，可广泛应用于砖混结构的梁、混凝土、柱、板、墙等构件的加固。这种传统加固方法的优点是技术较为成熟、工艺简单、可靠性强、且能提高构件的稳定性和刚性，缺点是养护时间长、现场湿作业工作量大，对生活和生产会造成一定的影响，对房屋使用空间和原有结构的外形会造成一定的影响，结构重量的增加在一定程度上又会增大其他相关构件的荷载，因此在建筑结构的设计中应该从整体角度出发考虑。

2.2外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用撑杆或者外设预应力拉杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过降低结构原有应力水平、改变原结构的内力分布来间接提高结构的承载能力。外加预应力加固法的优点是几乎没有改变使用空间，并通过加固、卸载功能消除应力滞后的现象而取得较为理想的加固效果；它的缺点是预加力设备和锚固还有待完善，存在着一定程度的风险。目前，主要用于大跨度结构的加固以及加固效果不理想或者一般方法无法加固的大型结构的加固。

2.3外包钢加固法

外包钢加固法是在砌体、混凝土等构件的四角或两面包以型钢（常为扁钢、角钢、钢板等）的一种加固技术，是目前使用比较广泛的一种传统方法。它的优点是能够在构件截面的尺寸增加不多的情况下，通过外包钢加固法大幅度提高构件的承受能力，并且具有现场工作量较小、施工简单方便、受力较为可靠等优点，适合于梁、柱以及高层建筑的加固；它的缺点是加固维修费用较高、用钢量较大，并且对结构刚度提高不大。

2.4粘钢加固法

粘钢加固法是指把钢板通过结构胶粘贴在混凝土构件的外部，以提高结构承载能力的一种方法。目前来说，这种相当于构件的体外配筋技术已经趋于成熟。它的优点是施工简单、快速，几乎不改变构件使用空间和外形，湿作业量较小，但是对加固构件的工作环境有一定程度的要求，即相对湿度不能大于70%，环境温度不能高于60摄氏度，没有化学腐蚀，否则需要采取相应的措施，适应于处于正常环境下且承受静力作用的受弯、受拉构件的加固。目前，在房屋和桥梁结构中得到了普遍应用。

2.5粘贴纤维复合材料法

粘贴纤维复合材料法与粘钢加固法想似，只是把纤维复合材料作为加固的材料，例如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，目前，它得到了国内外专家学者的一致重视，是具有非常大发展潜力的加固技术。相比较于传统的加固材料，碳纤维复合材料法的优点是质量轻、强度高、耐腐蚀、施工方便等，并且，就碳纤维来说，它的抗压强度达到3000MPa左右，高出普通钢筋将近10倍，目前已经普遍应用于板、柱、梁、屋架、桥梁等多种结构的加固；它的缺点是耐火极限不高，抗剪强度较低，并且此项技术的施工成本相对来说是比较高的。

3加固技术的研究现状以及发展趋势

目前来说，传统的加固技术外包钢加固法、增大截面法、粘钢加固法等的技术和研究都已经比较成熟，并且广泛应用于建筑加固当中，已经取得了良好的效果。但是，近年来出现的一些新型加固技术，例如钢丝网水泥砂浆加固法、粘贴纤维复合材料加固法、纤维材料的嵌入加固法等，这些技术从引入之初，就受到了国内专家学者以及技术人员的广泛关注和青睐，这些专家学者和科研技术人员对于这些新型的加固技术开展了大量的理论分析和实验研究，国家也为此颁布了一些新的加固技术规范，并且已经在工程实践中得到了推广，相信在不久的将来，随着这些加固技术的不断成熟，一定会在未来的工程实践中得到广泛应用。目前来说，未来的建筑结构的加固技术应该关注以下三个方面：

3.1碳纤维加固技术

我国在碳纤维加固技术方面的研究相对来说起步是比较晚的，但是发展却是非常迅速的，国家的工业建筑诊断与改造工程技术研究中心在1997年的时候率先启动了“碳纤维加固技术修补混凝土结构”的实验研究开发与应用，并被国家列为“九五”科技攻关项目。随后，通过采用的进口碳纤维材料在上海、北京、江苏、辽宁等省市进行了一些实际建筑物的补强加固，并且取得了良好的效果。目前，我国的碳纤维开发已经在紧张的研制之中，一些大学和科研院所在碳纤维加固技术的研究开展了大量的工作，主要体现在以下两个方面：

研究碳纤维材料（主要为布或者片材）加固的构件在抵御各种荷载和变形中的承受力计算方法以及承受性能等。

研究碳纤维材料加固构件的机理和破坏形式。通过对碳纤维布加固的受剪、受弯构件的破坏研究表明，它的破坏形式分为：受压区混凝土压碎、碳纤维布断裂、剥离破坏以及粘结破坏等。

3.2钢丝网水泥砂浆加固技术

钢丝网水泥是一种水泥复合砂浆，它是通过钢丝网增强的，具有较高的韧性、抗裂能力和抗拉能力，特别适合于轮廓外形的结构单元的加固和修复。目前，我国已经将该项技术应用于大坝防渗面板的加固、下水管道的内补维修以及水库泄洪闸的加固等。

3.3纤维复合材料嵌入式加固技术

纤维复合材料嵌入式加固技术是指将加固材料放入结构表面预先开好的槽中，并且通过向槽中注入粘结材料的形式使之成为一个整体。目前，碳纤维材料粘贴加固技术存在防火性能较差、粘贴在楼面上容易被环境或者人为破坏、容易产生剥离破坏等缺陷，但是如果通过纤维复合材料嵌入式加固技术则能够很好的解决上面的问题，今后，我们需要开展的主要工作是加快推广和完善纤维复合材料嵌入式加固技术、建立此项技术的规范和标准、进行该方面的理论研究等。

4结束语

目前来说，建筑结构的加固技术已经成为我国建筑学当中一个极为重要的分支，并且会在未来很长的时间内扮演非常重要的“角色”。

参考文献：

[1]王亚勇.我国大型公共建筑抗震加固技术[J].工程质量，2005.12.

[2]王朝秀，周亚平.碳纤维布（CFRP）在混凝土结构加固工程中的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报，2005.1.

[3]黄春明.多层框架房屋结构设计中的几点思考[J].中国高新技术企业，2010.30.

作者简介：姜波，身份证号码：32128419891116XXXX，研究方向：建筑施工。