鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計分析

劉亞南

（沈陽建大工程檢測咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計的基本原則

隨著施工工藝的不斷優(yōu)化，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計技術(shù)也取得了較快的發(fā)展，在具體應(yīng)用過程中取得了較好的效果。在具體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計過程中，為了達(dá)到較好的加固效果，需要遵循具體的原則。

1.1 綜合性原則

在具體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固方案編制過程中，需要綜合考慮加固技術(shù)選擇要素、施工成本要素和經(jīng)濟效益要素等，確保加固設(shè)計具有較強的科學(xué)性和經(jīng)濟性。

1.2 整體性原則

在具體加固設(shè)計過程中，加固件與加固對象之間需要實現(xiàn)較好的連接，具有良好的協(xié)調(diào)性，這樣才能保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑在整體上的一致性。

1.3 適應(yīng)性原則

當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑存在不同的情況下，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損情況也會存在差異，在具體加固設(shè)計時，需要深入分析結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損問題的原因，并針對具體的原因來制定科學(xué)合理的加固施工方案。

1.4 經(jīng)濟性原則

對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計而言，其作為一項工程，在對其進(jìn)行有效性評價時經(jīng)濟效益也是其中一項重要指標(biāo)，因此在具體設(shè)計過程中，在保證建筑正常性能的基礎(chǔ)上，需要盡可能地利用原有的建筑條件來進(jìn)行加固處理，這樣有利于降低加固成本。

2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的加固設(shè)計方法

2.1 直接加固法

在直接加固方法中較為常見的方法主要包括粘鋼加固法、黏貼纖維增強塑料加固法、置換混凝土加固法、有黏結(jié)外包型鋼加固法、繞絲法和錨栓錨固法等。在采用粘鋼加固法時，通常是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力不足區(qū)域，在其外表面進(jìn)行黏貼鋼板，增強被加固構(gòu)件的承載力。利用黏貼纖維增強塑料加固法施工時，主要是利用膠結(jié)材料將纖維增強復(fù)合材料黏貼在被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使其能夠與被加固截面共同承擔(dān)受拉作用力。這種方法不僅具備黏貼鋼板的優(yōu)點，還具備耐腐蝕、耐沾濕、不增加結(jié)構(gòu)自重及維護費用低等諸多優(yōu)點。但具體要進(jìn)行專門的防水處理，對于需要承受各種外作用力的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物具有較好的適用性。采用置換混凝土加固法不會對建筑物的凈空帶來影響，但施工時濕作業(yè)時間較長，在進(jìn)行受壓區(qū)混凝土強度偏低或是存在嚴(yán)重缺陷的梁、柱混彈凝土構(gòu)件的加固施工時具有較好的適用性。利用外包鋼加固施工時，主要是將被加固構(gòu)件外部利用型鋼或是鋼板進(jìn)行包裹，通常施工時采用濕式外包法，即利用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法來黏結(jié)型鋼和被加固構(gòu)件，加固后，構(gòu)件受拉和受壓能力會大幅度提高。對于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足時宜采用繞絲法進(jìn)行加固，另外，當(dāng)對受壓構(gòu)件施加橫向約束力的情況下也適宜采用繞絲法進(jìn)行加固施工。在對混凝圭強度等級為C20-C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)改造和加固施工過程中，適宜采用錨栓錨固法。

2.2 間接加固法

在具體應(yīng)用間接加固法中，具體包括預(yù)應(yīng)力水平拉桿和增加支承2種加固方法。對于混凝土受彎構(gòu)的加固施工，通常會利用預(yù)應(yīng)力水平拉桿進(jìn)行加固，基于預(yù)應(yīng)力和外部荷載共同作用下，拉桿會產(chǎn)生軸向拉力，并由桿端錨固偏心傳遞到構(gòu)件上，在構(gòu)件上產(chǎn)生偏心受壓力，對克服部分外荷載產(chǎn)生的彎矩具有較好的效果，可以有效增強構(gòu)件的抗彎性能。在增加支承加固法中，需要計算減少受彎構(gòu)件的跨度，有效地降低作用在被加固構(gòu)件上的承載效應(yīng)。這種方法較為簡單和可靠，但容易對建筑物的原貌和使用功能帶來損壞，而且在采用過程中還可能會造成使用空間減小。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案選擇

針對存在嚴(yán)重病害的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，由于整體結(jié)構(gòu)承載下降，這種情況下需要對其進(jìn)行復(fù)原加固處理，有效地提高結(jié)構(gòu)的承載力，保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全。在具體加固施工過程中，可以選擇的加固方法具有多樣性，具體需要根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能來選擇適宜的加固方法。在選擇具體的加固方案時，需要滿足安全系數(shù)高、施工便利、經(jīng)濟合理及施工質(zhì)量等原則，以保證加固施工能夠獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。在目前具體加固設(shè)計過程中，隨著各種新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，在加固工程中除了常用的黏貼鋼板法、加大截面法和黏貼碳纖維布法等外，灌漿法、繞絲加固法、粘鋼錨固法等也開始廣泛應(yīng)用，并取得了較好的成效。

在具體對混凝土結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行加固施工時，根據(jù)受損構(gòu)件的實際情況來制定具體的加固施工方案。實際施工時黏貼鋼板法、加大截面法和黏貼炭纖維布法較為常用。這其中黏貼鋼板法在應(yīng)用時原構(gòu)件尺寸和自重都會增加，實際施工工期較短，施工時所需要的空間較小，施工時不會使用到大型施工機械，加固后具有較好的耐久性和抗腐蝕性。在采用加大截面法時，由于構(gòu)件尺寸和自重會增加，施工周期較長，需要較大的施工空間，施工中會利用到大型施工機構(gòu)，加固后構(gòu)件的耐久性和抗腐蝕性會增強。當(dāng)采用黏貼碳纖維法進(jìn)行加固施工時，雖然加固后原構(gòu)件尺寸和自重不會增加，能夠在較短時間內(nèi)完成施工，施工所需要的空間較小，但卻存在耐久性和抗腐蝕性差的問題。由于每一種加固方法都具有自身的優(yōu)劣性，因此在實際加固施工過程中，需要針對具體的加固情況及要求來選擇適宜的加固方法。

4 加固設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意的事項

4.1 合理選擇加固方案

在具體選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方法時，需要充分的利用既有結(jié)構(gòu)承載力，并在保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，確保結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮，并實現(xiàn)成本的降低。同時還要保證加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較好的美觀性和耐久性。在加固設(shè)計工作中，在考慮具體的加固費用時，其具體包括加固過程中的費用和加固后使用過程中的維護費用。因此要合理選擇加固方案，在保證達(dá)到預(yù)期加固要求的基礎(chǔ)上，還要保證對建筑物使用功能所帶來的影響最小，而且具有較好的耐久性、美觀性和經(jīng)濟性。

4.2 重視建筑物加固后總體效應(yīng)的影響

在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計過程中，通常選擇的加固方案只是針對可靠性鑒定及業(yè)主加固的要求，不重視建筑物加固后的總體效果，因此在實際加固設(shè)計時需要給予重視。

4.3 材料選用及相關(guān)性能參數(shù)的取值原則

在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固施工時，通常采用強度在32.5以上等級的普通硅酸鹽水泥，選擇高于原結(jié)構(gòu)構(gòu)件高一個強度等級的混凝土，而且所選擇的混凝土等級不宜低于C20，加固使用的混凝土材料這得摻加粉煤灰、火山灰及高爐礦渣等材料。另外，根據(jù)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件中同種材料來選擇加固材料的性能參數(shù)。

5 結(jié)語

近年來科學(xué)技術(shù)取得了較快的發(fā)展，這也有效地促進(jìn)了加固技術(shù)水平的提升，而且加固方法也越來越科學(xué)。但對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑而言，在具體使用過程中還需要做好預(yù)防工作，以加固控制為輔，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，有效地延長建筑的使用年限。