建筑工程混凝土结构加固方法与技术应用王蕾

建筑工程混凝土结构加固方法与技术应用王蕾

王蕾

融创中国西南区域研发设计部重庆401122

摘要：随着社会的发展，国家经济水平以及综合实力的不断增强，在很大程度上也推动了建筑行业的长足发展，建筑工程施工中离不开混凝土结构的应用，由于混凝土结构自身的优点也备受建筑行业的青睐，特别是混凝土结构的加固方法以及技术的应用促进了建筑工程质量得以保证，促进混凝土结构加固方法的应用还能够维持结构的安全，促进功能得到正常发挥。在加固过程中需要重视加固设计以及加固过程的实施，结合建筑物的具体情况以及具体的结构体系和承载能力，做好加固工作。本研究针对建筑工程混凝土结构的加固方法和技术应用展开了详细的探究，分析了混凝土结构加固的原则，然后分析了凝土建筑结构的加固方法以及发展趋势。

关键词：建筑工程；混凝土；加固；技术；工程质量

1.前言

在建筑工程施工过程中为了保障工程质量，常常利用混凝土结构的加固技术，具体的加固方案需要结合工程实际选择，综合各项加固措施，充分发挥综合效应，尽可能的持续使用原结构，防止无用的拆卸更换，将加固结构对于原来建筑的影响尽可能的降到最低。

2.混凝土结构加固的原则

混凝土结构加固的最终目的是为了提高混凝土构件的承载能力，增强结构的刚度和耐久性，满足建筑物基本的使用功能及提升建筑物的使用年限。一般来说，当存在以下几种情况时，就有必要对建筑物进行加固改造：

（1）建筑物使用多年从未维护修理过以致结构破损安全性降低，已经不能满足当前的使用要求。

（2）因为一些自然或者人为灾害如地震、海啸、风暴、火灾等使建筑物结构有裂缝或者损害。

（3）建筑物施工时存在露筋、空洞、蜂窝等缺陷，钢筋性能和混凝土强度不满足设计要求。

（4）需要进行改造或者加层的建筑物，经核算，现有构件的承载力不满足改造或加层后的要求。

（5）建筑物的使用环境改变如高温、震动、酸碱腐蚀等导致建筑物结构有破损。建筑物加固除了做到技术安全可靠、经济合理、施工简便并满足使用要求外，还应该遵循以下几个原则：

（1）建筑物加固设计前，应该按照《工业厂房可靠性鉴定标准》或《民用建筑可靠性标准》进行可靠性鉴定，并根据鉴定结果确定加固内容及范围。

（2）应尽量保留和利用原有的结构和构件，避免不必要的拆除和更换，保留部分应保证安全性和耐久性，拆除部分要考虑对材料进行回收和再利用的可能性。

（3）考虑综合技术经济指标从设计和施工组织上采取有效措施，尽量缩短施工工期，减少停工、停产，尽可能不影响或者少影响建筑物的正常使用。

（4）建筑物由于高温、腐蚀、冻融、震动、地基不均匀沉降等原因造成结构损坏，加固时必须同时考虑采取减小或者抵御这些不利因素的有效措施，避免二次加固。

（5）结构或构件除了应该满足承载力的要求外，还要有足够的抗震能力，不能存在因为局部加强或者刚度突变而形成的对抗震不利的薄弱层或者薄弱部位，结构加固应该满足抗震要求。

（6）加固设计除必须对结构进行分析和承载力校核计算外，还要求结构合理，连接可靠。

（7）加固设计应该在尽可能的条件下考虑建筑美观，结合立面造型和室内装修，进行必要的建筑艺术处理，尽量避免留下加固痕迹。

3.混凝土建筑结构的加固方法

3.1增加截面积加固法

增加截面积加固法也称为外包混凝土加固法，主要是为了增强原构件的强度、刚度或稳定性，而在原构件外侧新浇筑混凝土并增补相应的钢筋。这种加固方法工程成本低，适用范围较广，可用于加固混凝土受弯和受压构件。

3.2外包型钢加固法

外包型钢加固法是以型钢（一般为角钢）外包于构件的四角或者两角使其受力性能得到加强的加固方法，通常适用于要求不显著增大原构件截面，同时又需要大幅度提高构件承载能力的情况。是一种应用较为广泛的传统加固方法。外包型钢加固法分为干式和湿式两种，湿式外包型钢加固是采用环氧树脂化学灌浆或乳胶水泥等方法粘接外包型钢与构件，使它们能整体工作。干式外包型钢加固不对外包型钢和原构件之间进行任何粘接，有时虽然填有砂浆、水泥，但是二者只是处于单独受力的状况，其承载能力的提高不如前者。外包型钢加固法兼有钢结构和混凝土结构的优点，能显著增大结构承载力但不会引起刚度较多增大而导致局部构件地震作用的增大，同时又能利用型钢套箍和缀板对混凝土进行有效约束以提高混凝土的极限应变和抗剪能力，使结构的变形能力大大提高。如果是框架柱上外包型钢，可以转弱柱为强柱，进一步实现“强柱弱梁”，也可以降低框架柱的轴压比，提高框架柱的承载力。

3.3置换混凝土加固法

置换混凝土加固法的优点同增加截面积法相近，在我国的实际应用过程中也有十分成熟的设计和丰富的经验，工程成本偏低，缺点同样是施工的湿作业时间较长，但是加固后不影响建筑物的净空，适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3.4预应力加固法

预应力加固法也称反弯矩法，是为了加强原构件的承载能力，在原来的结构中增加预应力构件来分担原结构要承受的部分荷载的加固方法。这种方法的优点是使用空间几乎不需要改变，应力滞后现象只要通过卸载加固功能就能消除，从而使加固效果比较理想。其缺点在于锚固和预加应力设备还有待完善，并有一定风险存在。预应力加固法一般适用于采用一般方法加固效果不理想或无法实现的大型结构加固，或者是大跨度结构的加固。

3.5粘钢加固法

粘钢加固法是一种在混凝土构件外部按照加固设计要求钢板用结构胶粘贴其上，使之共同工作的加固方法。它实质是构件的体外配筋。粘钢加固法的优点是构件使用空间和外形几乎不会改变，湿作业工作量小，施工快速、简单，适用于正常环境下承受静力作用的受拉、受弯构件的加固。

3.6粘贴碳纤维复合材加固法

碳纤维结构加固技术是采用高性能粘结剂，将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，从而提高结构构件的承载能力（抗弯、抗剪）的技术。粘贴碳纤维布加固，具有强度高、效果好、自重轻、施工简便、经济性好、工期短等优点。适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物的加固修补。

3.7增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支点减少结构的计算跨度，从而减少结构内力和变形，提高结构总体承载能力的加固方法。优点是简便可靠、易拆卸。缺点是建筑物的原貌受到破坏，使用空间缩小，影响建筑物的使用功能。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的桁架、板、梁等水平结构构件的加固。

4.混凝土结构加固技术的发展

在我国建筑行业中，应用混凝土结构加固技术的历史并不长，这对我国混凝土结构加固技术应用有效性的提高具有一定的限制作用。在混凝土结构加固技术方面，二次受力机理、构件应力值的精确计算、加固后混凝土结构构件的防裂等方面是难点，仍需要进一步深入研究。相信随着建筑技术的不断发展，在这些方面的研究必将取得实质性进展。随着新材料、新工艺的不断出现，新的加固方法、施工技术也必将随之出现，推动混凝土加固技术的不断进步，为国民经济的发展做出更大的贡献。

5.结语

综上所述，建筑工程施工中混凝土结构加固方法以及技术的应用，在很大程度上推动了工程质量得以保障，在方法的选择上需要结合工程实际，选择合适的加固方法以及技术，最终的目的是保障工程的质量。

参考文献

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[3]梁文第.不同于混凝土建筑结构加固技术在建筑工程中的应用[J].建筑前沿，2014，（17）

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