浅谈钢筋混凝土结构加固技术特点及注意事项

　　摘 要：钢筋混凝土结构是土木工程中一种安全可靠的结构，在土木工程施工建设中得到了广泛的应用。本文主要从钢筋混凝土的结构加固维修的要求以及常见的加固技术等方面展开对文章的论述。

　　关键词：钢筋混凝土;加固;裂缝修补

　　一、钢筋混凝土结构加固要求

　　在加固方案的选择上，尽可能争取做到以下几点：(1)综合各加固措施，充分发挥综合效应：如加固性能好，施工短，用材料少，简单易操作、工人劳动强度低等;(2)对于可以继续使用的原结构，尽量保留，发挥其潜力，从而避免了无为的拆卸、更换，节省材料;(3)加固的结构对建筑物原使用功能的影响尽可能降到最低;(4)避免或尽可能降低加固方案带来的负面效应，事先要充分考虑加固措施可能会带来的不利影响。

　　在加固材料的选择上，采用的混凝土强度等级要比原结构的混凝土强度等级提高一级，对于上部结构的加固材料不应低于 C20;在加固的混凝土中不能掺入火山灰、粉煤灰、高炉矿渣等其他混合材料。对于粘结材料及化学灌浆材料，其粘结强度要比被粘结结构的抗拉强度和抗剪强度大。一般会使用成品，如果工程单位需要自行配置时，就必须进行试配，并检验其与混凝土间的粘结强度。

　　二、加固技术

　　加固技术是在确认建筑物的可靠性后，对存在问题的部位进行加固，从而恢复建筑物原有的使用功能和安全性。随着理论的发展和多年的工程实践经验，目前加固技术相当丰富，简要分析说明几种常用的技术。

　　1. 增大截面加固法

　　该方法是最为传统的一种加固方法，简便易操作，它有设计成熟、施工经验丰富、施工成本低的优点，能够用于板、柱、梁、墙及一般构造物等多种结构的加固。但它同时有以下缺陷：现场施工的湿作业时间长 , 使建筑物的净空间减小。对于增大截面加固法，常采用单侧加厚、双侧加厚、三侧外包、四周外包等加固形式。

　　2. 增加支承加固法

　　该方法运用增加支承构件的方式来进行结构加固。优点是操作比较简单，维修效果可靠;缺点是容易破坏建筑物的原貌和使用功能，会使建筑物的净空间减小，并且加固工作量较大。根据结构原理，增加的支撑构件会将力传到建筑物的基础上，因此这种加固方法比较适合整个建筑物的加固维修。

　　3. 外包钢加固法

　　该方法是把型钢 ( 通常是角钢 ) 外包于构件四角 ( 或两角 ) 来进行结构加固。目前是我国使用范围较广的传统加固方法，具有施工操作简便，效果可靠，并且现场工作量较小的优点。可以适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构加固或砌体结构加固。

　　4. 外部粘钢加固法

　　该方法通过在混凝土构件表面粘贴钢板，提高结构承载力来进行结构加固。该方法的实际效果主要取决于粘结施工质量。为了能够达到预期的效果，粘钢加固施工必须严格按下列的工

　　艺流程进行：表面处理→配胶(卸荷)→粘贴→固定及加压→固化→检验→防腐处理，并由专业化施工队伍进行施工操作。

　　5. 粘贴碳纤维加固法

　　该方法通过用专用粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面对构件进行加固，它的原理跟外部粘钢加固法近似相同，但它有更突出的优点：高强高效，耐腐蚀性和耐久性，不增加构件自重和体积，使用范围广。使用该方法进行钢筋混凝土结构加固时，必须事先制定好具体的加固方案和施工措施，要在5℃以上环境温度下进行，同时必须考虑到环境湿度对树脂固化的不利影响。施工时必须严格按下列的工艺流程进行：表面处理→涂刷底层树脂→找平处理→粘贴碳纤维片材→表面防护处理。

　　6. 裂缝修补

　　裂缝修补方法主要有以下 3 种：表面处理法、填充法、灌浆法。裂缝修补的材料主要为树脂和水泥。修补方法与修补材料的类型密不可。

　　三 几种典型的钢筋混凝土抗震加固技术

　　1 预应力抗震加固技术。

　　在桥梁和建筑物加固领域中，体外预应力加固法已愈来愈受到人们的关注，它克服了采用其它方法加固材料中普遍存在的应力滞后的弱点，保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作。工程实践表明采用预应力法加固桥梁和建筑物不仅能提高其承载力，还可以减小挠度和裂缝宽度，提高结构的弹性恢复力，并且具有施工方便，不占用空间等特点。

　　体外预应力技术在设计理论还是材料设备、施工工艺上都取得了一定的进展，应用范围从早期PC桥梁拓展到了建筑结构，从新建结构拓展到了结构的加固改造和临时性预应力结构或施工临时性钢索。除此之外，体外预应力的应用范围还不仅仅局限于混凝土结构。评价结构设计的基本原则之一就是看该结构形式是否能够充分发挥材料的力学特性，通过运用体外预应力索，任何具有合理压缩特性的材料都可以被连接起来，在适当的应用环境中是一种合理的结构形式。在工程实践中，体外预应力己从单纯应用于混凝土结构拓展到了钢结构，木结构，砖石结构等等，充分证明了其在结构体系方面的优势。

　　2消能减震加固技术。

　　消能减震具有较大经济效益和社会效益，逐渐成为重要的结构抗震体系之一。 消能减震是在结构抗侧力构件中设置消能部件，通常由阻尼器等组成，通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量，减少主体结构地震反应，达到预期抗震加固的目的。在消能减震结构体系中，消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，耗散大量输入结构体系的地震能量，从而有效地保护主体结构使其不再受到损伤或破坏。试验表明，消能减震装置可以有效消耗地震总输入能量，这种设计减震机理明确，效果显著，安全可靠，经济合理，适用范围广和维护方便等特点。消能减震技术既适用于新建建筑结构，又可用于已有建筑物的抗震加固、维修。 消能器的布置应考虑结构的工作性能、建筑功能和经济等要求，综合比较选择相对较好的方案。对于给定的结构，在消能数量一定的情况下，可根据可控度的概念，采用最优放置的顺序逼进法来确定消能支撑的最优布置方案。将层间变形的均方值定义为最优位置指数。

　　3 隔震加固技术。

　　该方法是隔震技术在抗震加固领域中的应用，通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上，以减小上部结构地震反应，从而保证建筑物内人员、设备的安全。目前已研究出的隔震方法有：橡胶垫隔震、滑移隔震、滚珠或滚轴隔震、摆动隔震、悬吊隔震、弹簧隔震等。目前较多的做法是将隔震层放在原结构基础上,即基础隔震。隔震加固法用于现有建筑抗震加固在美国、日本等国已有成功的工程实例，如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了加固。日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了加固，效果十分明显。

　　四、结语

　　钢筋混凝土结构在土木工程中有很广泛的应用，目前在我国各类建(构)筑物中占了绝大多数的比例。随着这些钢筋混凝土建筑物使用年份的不断增加，建筑物的老旧程度随之增加。钢筋混凝土结构随着时间的不断延长就会产生明显的劣化与损伤，为了确保其安全可靠性，保证日后的功能能够正常发挥，降低事故隐患，延长其使用的寿命，需要对钢筋混凝土结构进行加固与修复。随着科学技术的日益发展，新的材料，新的施工工艺、新的施工技术将不断的被运用于建筑工程中，新的、更成熟的研究成果也将不断运用于钢筋混凝土结构的加固维修领域，同时，在加上相关行业标准规范的不断完善，这些都将使得钢筋混凝土加固技术地更快更好的发展。

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