建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固方法與技術(shù)應(yīng)用

曹壯

[摘 要]混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變，如接建、增加荷載等，或在出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、災(zāi)后修補、混凝土強度不夠等，都需要進行加固。本文結(jié)合工程實例，對建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固方法與技術(shù)應(yīng)用談一些看法。

[關(guān)鍵詞]建筑工程；混凝土結(jié)構(gòu)；加固方法；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0248-01

1 混凝土結(jié)構(gòu)的加固的方法

1.1 直接加固的一般方法

（1）加大截面加固法；（2）置換混凝土加固法；（3）有粘結(jié)外包型鋼加固法；（4）粘鋼加固法；（5）粘貼纖維增強塑料加固法等。（6）繞絲法；（7）錨栓錨固法等。

1.2 間接加固的一般方法

（1）預(yù)應(yīng)力加固法；（2）增加支承加固法；（3）輔助結(jié)構(gòu)加固法等。

1.3 加固方法的選擇

對于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能收到良好的社會效益和經(jīng)濟效益。設(shè)計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。

2 混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法的應(yīng)用

2.1 工程概況

某工程為13層框剪住宅樓，樁上承臺基礎(chǔ)，地下室為一層，建筑物總高約為45米，寬約21米，長約65米；地下室分為兩次施工，即主樓與車庫從后澆帶處分開后兩次施工，現(xiàn)主樓框架結(jié)構(gòu)到第九層，車庫部份土方工程完成，尚未全面進行施工；基礎(chǔ)承臺混凝土為C35，剪力墻及柱為C40，地下室混凝土抗?jié)B等級為S6，地下室層高為3.7米。在進行地下室剪力墻及框架柱混凝土施工試塊試驗后，所取的兩組混凝土試件抗壓強度有一組因離散性過大不能代表該部位混凝土的強度評定，而另一組試件不能達到設(shè)計強度，因此，決定對該層混凝土進行現(xiàn)場原位檢測后評定，該層混凝土強度不能達到設(shè)計要求，應(yīng)對該層結(jié)構(gòu)進行補強處理。

2.2 原因分析

通過綜合分析，致使該部位混凝土強度達不到設(shè)計要求主要存在以下幾方面的原因：（1）原材料不能滿足現(xiàn)行國家規(guī)定的相關(guān)標準值，如砂的含泥量、石子的抗壓強度等。（2）施工方案上的失誤，主要表現(xiàn)在混凝土的運輸；該分部工程的混凝土通過現(xiàn)場集中攪拌后，采用拖拉機裝載運至200多米外的施工澆灌點進行澆灌。（3）配合比的使用；因為該配合比按該建設(shè)項目的其他施工單位出具的配合比進行配制，對砂、石料的分析不應(yīng)按同一標準執(zhí)行。（4）現(xiàn)場施工工藝上的影響，如振搗程度、方法等。（5）其他，如澆灌方式，氣溫，養(yǎng)護條件、計量等。

3.建筑工程結(jié)構(gòu)中的混凝土加固設(shè)計方法

3.1 直接加固的方法

（1）置換混凝土加固法。該法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點，適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。（2）粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使它與被加固截面共同工作，達到提高構(gòu)件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護費用較低等優(yōu)點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。（3）粘鋼加固法。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力，且施工方便。（4）有黏結(jié)外包型鋼加固法。外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法。（5）繞絲法。該法的優(yōu)缺點與加大截面法相近，適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場合。（6）錨栓錨固法。該法適用于混凝土強度等級為C20-C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固，不適用于已嚴重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

3.2 間接加固的方法

（1）增加支承加固法。增設(shè)支點加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計算跨度，達到減少作用在被加固構(gòu)件上的承載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間。（2）預(yù)應(yīng)力加固法。①預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上，在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。

4 建筑工程結(jié)構(gòu)中混凝土加固設(shè)計的應(yīng)用

4.1 混凝土柱的加固設(shè)計

對混凝土柱的加固設(shè)計應(yīng)根據(jù)柱子外觀表現(xiàn)、現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果以及室內(nèi)的工作結(jié)果。判明混凝土柱破壞的原因，從而采取各種不同的加固方法，及時對受損壞的混凝土柱進行加固處理。（1）預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。預(yù)應(yīng)力撐桿加固框架柱是種簡單又快速的加固方法，能有效地提高軸心受壓或偏心受壓柱的承載力，預(yù)應(yīng)力撐桿有單側(cè)和雙側(cè)兩種：單側(cè)撐桿適用于受壓筋配筋量不足或混凝土強度過低、彎矩不變號的偏心受壓柱加固；雙側(cè)撐桿適用于需變號的偏心受壓及軸心受壓柱加固。（2）置換加固法。置換法是一種針對柱子混凝土部分進行處理而提高承載力的方法，采用這種方法時一般不考慮原鋼筋利用率的折減。該方法普遍用于混凝土柱因火災(zāi)或其它破壞而導(dǎo)致混凝土強度下降引起柱承載力不足的情況。（3）增大截面法。增大截面法又稱外包混凝土加固法，是一種使用最廣泛的加固柱子方法，在條件允許的情況下，是一種最可靠的傳統(tǒng)加固方法，它可以同時增加原有柱的截面面積和配筋量，能較大幅度的提高原有柱的承載能力和剛度，尤其是原柱加固后更符合規(guī)范所倡導(dǎo)的強柱弱梁的設(shè)計原則，具有更好的抗震性能。（4）外包鋼加固法。所謂外包鋼加固，就是在混凝土的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法，它的優(yōu)點是構(gòu)件的截面尺寸增加不大，但原柱的載力能力提高較大，這種方法特別適用于構(gòu)件外形受限制，不宜增加太多的情況。對于方形或矩形柱采用四周包角鋼并在橫向加綴板的方法，而對于圓柱或其它弧形柱則用扁鋼加套箍的方法進行加固。

4.2 混凝土梁、板加固的設(shè)計

（1）增大截面加固法。，是指在原受力構(gòu)件的單側(cè)或雙側(cè)澆注一層混凝土來增大原混凝土構(gòu)件的截面面積，同時加配一定數(shù)量的鋼筋以達到提高原構(gòu)件承載能力的方法。增大截面法的加固效果與多種因素有關(guān)，加固時的施工工藝以及是否對原結(jié)構(gòu)進行卸荷處理將直接影響到加固工作的成敗。（2）增補受拉鋼筋法。對于承載力要求增加不大、經(jīng)驗算其截面高度滿足要求的梁，只須適當(dāng)增設(shè)受拉主筋即可。后補的鋼筋可以直接焊在原梁的鋼筋上。增補受拉鋼筋法可分為全焊接補筋和半焊接補筋和黏結(jié)法三種。（3）黏貼加固法。黏貼加固法是用黏結(jié)劑（結(jié)構(gòu)膠）將鋼板或其他高強材料（如碳纖維、玻璃纖維）黏在需要加固的部位，以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪承載能力，亦可提高構(gòu)件的剛度和整體性。該方法始于20世紀60年代，它不僅用于建筑，同時也用于橋梁、公路的加固。

5 結(jié)束語

建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計是一個繁瑣而技術(shù)含量較高的工作，進行工程施工時應(yīng)根據(jù)實際條件選擇適宜的加固方法，最大限度地達到使用要求，實現(xiàn)預(yù)期的加固效果。

參考文獻

[1] 楊志強，水灰比和養(yǎng)護溫度對硬化水泥漿體滲透性的影響[J]山東科技大學(xué)學(xué)報，2011.

[2] 李樹，淺談鋼筋混凝土工作原理[J]中國房地產(chǎn)業(yè)，2012.