混凝土结构加固技术概述

桂俊

中南建筑设计院股份有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：近些年，可供新建建筑利用的土地数量持续减少，从而导致在建筑工程中，新建建筑工程所占比例降低，加固改造老旧建筑工程占比增加。加固改造原有结构，在保障原有房屋建筑安全的情况下，可有效地控制土地利用率及工程造价。

关键词：建筑工程；混凝土结构；加固改造；

引言

建筑业是我国国家发展战略中的重要产业。目前，我国新型城镇化的快速发展极大地促进了建筑业的发展。建筑工程结构，在以往的建筑结构设计、施工的基础上，逐步将重点转移到建筑项目的日常维护和加固上来。此外，城市既有建筑老化严重，无法满足安全和使用要求。现阶段，既有建筑结构加固和改造项目需求会日趋增长。

当今诸多建筑工程中，混凝土结构存在着灾后待修复、结构承载力不足以及建筑功能变化而导致结构承载力不够等问题。建筑加固改造技术也就随之应运而生。在建筑工程加固技术中，合理选择加固方法异常重要。如果选用的加固方法不合理，不仅达不到预期的加固效果，甚至会导致工程质量存在着安全隐患。因此，在建筑加固改造工程中最重要的是加固方案的选择与设计。只有科学、合理、安全、可靠的加固方案才能有效地使既有结构得到更好的加强，同时又能更好地控制成本造价。

1影响混凝土结构安全的不利因素

（1）混凝土结构设计之初，没能准确全面地对建筑物建设地点的工程地质、水文地质、地形地貌、周边环境等相关条件进行勘测，从而导致地基基础设计存在缺陷，使上部混凝土结构出现开裂、倾斜。（2）在施工过程中，施工质量把控不严，施工技术不符合施工规范要求，导致混凝土结构中存在缺陷，从而使结构无法满足承载力要求。（3）混凝土结构在全寿命周期中会受到风霜雨雪、地震火灾等不利因素的影响，致使混凝土结构产生老化、失效等问题，影响建筑结构的使用。（4）在混凝土结构使用过程中，随意改变建筑结构的使用功能。如：在不进行结构验算的情况下，对建筑的房间功能进行随意更改，从而致使结构承受的荷载超出设计范围，对混凝土结构造成严重损坏，影响结构的各项性能。

2混凝土结构的加固方法

2.1现浇加固法

现浇加固法是房屋结构加固较常用的方法之一，广泛运用于建筑行业中。运用现浇加固技术，需在施工现场支模浇筑混凝土，要求施工技术人员结合建筑物结构现状，制定科学合理的浇筑方案，提高施工效果。随着建筑技术的日益成熟，现浇加固技术的优势日益凸显，其施工成本投入较低，且可较好地提高混凝土结构安全性能。同时，该加固技术无需额外施工机械设备，应用条件较宽松，可运用于大多数建筑混凝土结构加固工程中。

2.2增大截面加固法

增大混凝土断面加固是指在原有建筑结构上添加新的钢筋混凝土，使其原有结构的截面变大，达到改善结构承载能力以及减小结构长细比的目的。由于其施工工序简单，增大混凝土截面加固法被广泛地应用于梁、柱等各种钢筋混凝土结构构件加固。根据建筑结构的受力特点、薄弱部位等实际情况，可以在建筑物一侧、两侧、三侧或四则加固。例如，为了增加受拉区混凝土配筋，对梁、板等受弯构件进行单侧加固；偏心受压的混凝土柱，采用四边外包法进行加固。加固过程中，在增加截面为主构件的基础上配置适当的结构钢筋，以此确保增大截面的正常使用。同时，为提高混凝土的耐久性和使用性能，要确保新增钢筋间距和保护层等构造措施符合设计要求。在结构补强过程中，新旧钢筋和混凝土应采用可靠连接和黏结措施，新建结构一般采用C20以上普通混凝土，也可采用钢板、型钢等替代。

2.3复合纤维加固法

复合玻璃纤维强化技术是将玻璃纤维织物粘贴于混凝土结构上，通过有效地结合纤维材料的强度，来增强混凝土结构的抗弯强度和抗剪强度，从而更加有利于结构的受力。一般的玻璃纤维材质具有很大的抗拉强度，同时材质也比较轻薄，耐热，从而使加固措施更加简单快捷，尤其是在复杂的弯曲部位进行时更为方便。目前的复合纤维材料类型有复合玻璃纤维、碳化纤维、玻璃钢等。玻璃纤维材料与水泥材料有着完全不同的特点，在安装时应选用强度合适的纤维材料，并选择较适宜的锚固式增强技术，进而可保证纤维材料在加固施工过程中有着的良好的效果。但目前，由于该技术的施工标准仍较高，因此需要对施工过程实行更严密的质量管理。

2.4外包钢加固法

该方法是在原有混凝土结构构件上增设型钢，从而提升结构的延性与承载力。现有工程案例的相关结果显示，采用外包钢加固法，可显著延缓纵向钢筋屈服，且缀板间距越小，加固效果越好。该方法常用于屋架、混凝土梁、柱等构件，具有施工工艺便捷，现场工作量少等优势。与传统工艺相比，外包钢加固法的型钢可与构件形成整体，达到协同作用的效果，基本不会影响原构件的尺寸，且施工周期更短。但该方法存在一定的不足，例如，对钢材的需求量偏大，并且一旦选用了不耐高温或不耐腐蚀的材料，则会影响构件使用年限。

2.5粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是在混凝土结构构件受弯、大偏心受压和受拉等承载力不足区段表面粘贴钢板，能够增强混凝土结构构件的承载能力。在粘贴钢板时，钢板表面需作防锈处理。若在高温或有防火要求的环境中进行加固时，应采取对应的防护措施。粘贴钢板加固法优点是施工速度快、加固过程中湿作业较少、对建筑物正常使用的影响较小。不足之处是现场作业中，施工人员的加固胶粘技术和操作水平的高低对加固效果的影响较大。

2.6预应力加固法

通过外加预应力钢拉杆或型钢实现结构加固，有助于强化构件承载力与抗裂性能。目前，预应力加固法常用于高应力状态结构。与传统工艺相比，该工艺几乎不缩小使用空间，且有助于改善构件挠度，是一种有效的加固技术，但成本较高。

2.7间接加固法

间接加固法，是一种加强混凝土构件整体布置的方法，可分为体外预应力加固法和附加支点增强法。体外预应力加固法通过对原有构件施以钢筋、钢支等外预应力，优化了原有构件的内力分配与应力水平，使体外预应力部分与原有构件融合，从而增强了构件的总体强度。该方法应用于大跨构件加固，可以大大增加构件的承载力，但是施工方式比较复杂。另外，附加支点增强法可以通过提高支撑点的数量来减小构件的跨度，从而可增强构件的总体承载力。该方法可应用于加强柱、板、桁架等结构。但是，支点的设置也限制了现有建筑物内部空间的使用。

结束语

综上所述，在当前建筑结构工程中，混凝土结构加固技术多种多样，且不同加固技术的应用范围也存在明显差异。设计人员在加固方案选用中应注意不同加固技术的特征与适用范围，具体应用时，设计人员应基于工程实际情况，合理选取结构加固技术，拟定最佳加固方案，从而有效地加固结构，提高其安全性能。

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