在建筑工程中混凝土结构的加固技术分析

林德斌

【摘 要】结构加固就是指在原建筑结构的基础上，通过一些附加技术措施，使已经受损的结构恢复原有的结构功能，或者是通过提高原有结构的抗力，以满足新的需要。然而在实际过程中，由于建筑结构的不同、采取措施的不同，已经不同的建筑环境，经常会遇到各种各样的问题。

【关键词】混凝土结构；结构加固；技术

建筑的安全性、可靠性是建筑结构的首要任务，当建筑结构由于各种原因而降低甚至丧失其可靠性时、就需要通过建筑加固来使已失去抗力的结构构件重新获得或超过其原有抗力。如建筑的使用功能出现变化，需要增加荷载，又或者结构出现质量问题，混凝土强度不足，钢筋用量不够等，都需要根据建筑物的具体情况来制定相应的加固方案。为了避免不必要的构件拆除和更换，若是结构设计时的安全储备足够时也可不进行加固，这样也能避免加固施工过程中使结构进一步受损的可能性。但当结构的安全问题不容忽视，威胁到人民生命财产，且有修复价值，就应及时采用合理的加固方法进行处理。

建筑结构应具有足够的强度、钢度、抗裂度以及局部和整体的稳定性，以满足安全性耐久性和适用性的要求。但是，在工程实践中，导致建筑物未能满足上述要求而需要进行加固补强的原因主要有以下几方面：一是使用不当、年久失修、结构有损伤破坏，不能满足使用要求或安全度不足。二是勘察设计和施工中的工程质量问题如：勘察资料不准确、不齐全，设计不周，施工管理不严、施工质量欠佳以及建筑材料不符合要求等。三是自然灾害与偶然事故如：地震、风灾、火灾、水灾、爆炸、滑坡、地基塌陷等 四是重要的历史性建筑、有纪念意义的建筑需要进行保护。五是对建筑物进行改建、扩建和加层。六是使用功能改变，如建筑物用途变更、工厂技术改造、设备更新以及厂房的改建、扩建等。七是结构耐久性降低.如构件的裂缝、钢筋的锈蚀、混凝土的炭化和冻融、材料的老化等。八是其它对建筑产生有害影响 ，加固补强的目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性：提高结构的安全度以减少事故的隐患.从而延长结构的使用寿命.保证正常的使用要求。

1.结构加固的作用

总的来说， 目前进行旧楼改造加固技术具有以下明显的作用：

（1）通过加固改造，可以满足结构功能改变之后的可靠度，大大缓解我国当前居住、办公等用房的极度紧张和城市资源严重的不足问题。

（2）通过加固改造，重新进行立面、平面调整、设计和内外装修，如增加构造柱、纵梁、门洞及剪力墙开洞，不仅满足了结构功能使用的要求，还可使房屋焕然一新，临街的一些主要建筑还可以改善市容、美化城市。

（3）不需重新购置建筑用地、减少因团购地支出的大笔费用，可充分利用已有建筑在长期荷载作用下的地基承载力增长值以及在已有建筑物设计值时预留的地基安全储备，可以在地基不需处理的条件下，直接对结构物进行改造，而且其他搬迁及安置费用。

（4）与新建相比，减少建筑材料运输、堆放，尤其是减少拆除已有房屋的建筑垃圾的运输和处理，减少建筑物拆迁、爆破的工程费和对环境的施工污染。

2.混凝土的加固技术分析

2.1外粘型钢加固法

外粘型钢加固法就是通过在钢筋混凝土梁、柱等周围包裹型钢以实现结构加固的一种方法。该方法在加固过程中，原构件的截面尺寸增加较少，但构件的承载力却可以大幅度的提高；同时加固后原构件的混凝土也会受到外包型钢的约束，进一步的提高原有结构的承载力和延展性，更具有施工简便、工期短等优点。外粘型钢加固混凝土法主要适用于需要大幅度提高截面承载力和抗震能力的梁、柱结构的加固。但在使用该方法时，有几点需要特别注意：（1）该方法多用于单层工业厂房柱的加固；（2）外包型钢需做防腐处理，提高其耐久性；（3）在施工过程中，混凝土构件表面应打磨平整、清理干净。

2.2外加预应力加固法

外加预应力加固法就是通过外加预应力拉杆或型钢撑杆，对结构构件或者建筑整体进行加工。其工作原理就是通过预应力强迫后加结构进行受力，一次来改变原有结构的受力状况，实现共同受力，减低原有结构的应力水平。有效解决了加固构件应力应变滞后的现象、显著提高了整体结构的承载能力，实现了加固、卸荷、改变结构内力的三重效果。该加固方法的加固效果已经得到了普遍的认可，具有非常大的发展前途，当施工比较复杂且需要大量的施工设备，对原有建筑的外观也有一定的影响。因此，该方法目前主要应用于大跨度结构加固以及较高应力应变状态下的结构加固

2.3粘钢钢板加固法

粘钢钢板加固法就是把钢板和混凝土结构通过高强度结构粘结在一起，形成复合的整体结构。该方法同样也实现了新旧结构之间的整体受力，并且通过钢板对原有构件起到了约束的作用，大大提升了原有设计结构的承载力和抗破坏力，同时对原有构件中的裂缝、变形也起到一定的加固作用，提高了加不过见的抗变形能力。该方法主要适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件加固。同时在使用上也存在着一定的限制性条件，如：使用环境温度不能超过5～60℃ ；相对湿度不能大干70%；混凝土强度等级不能低于c15；在有化学腐蚀的环境中，要采取有效的防护措施。

2.4植筋技术

植筋技术是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加和加固的最有效的方法。通过高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆与混凝土产生握裹力，将钢筋牢固锚固在混凝土中。该方法可产生高负荷承载力，不易产生移位且密封性能较好，不需要做任何的防水处理。化学粘合剂的使用不仅不会对基材产生张破坏，而且对整体结构还有补强的作用，适宜边距、间距小的部位，施工简便迅捷，安全环保。目前植筋加固技术已得到了广泛的应用。

3.节点加固的常用方法

目前，节点加固的常用方法较少，主要有下面四种：

（1）加大柱截面法；通过加大柱子截面并在新增混凝土内配置箍筋来增强节点的承载能力。其优点是造价较低，但施工周期长，施工时对生产生活影响大，增加了结构自重和体积，并且由于三向节点中梁的影响，箍筋的放置不方便，需打孔或采取其他措施。

（2）灌缝法：把环氧树脂或其它胶质材料利用气压挤人节点裂缝内，填充裂缝。试验表明，这种方法对于节点承载能力的提高作用不明显，但能提高节点的延性和抗震能力。

（3）粘钢加固法：主要是通过在节点表面用特殊的建筑结构胶粘贴钢板或角钢，使其协同工作，利用角钢和钢板对核心区混凝土的约束作用及其自身的承载力来提高核心区承载能力。这种加固方法的优点是对结构外形几乎没有影响，施工工期短，干作业，施工时对生产和生活影响较小。但由于这种方法推广时间不长，其抗老化性能尚不清楚。

对于加固工程，还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法、增设构件法等，每种加固方法各有其特点及适应范围，只要行之有效，技术成熟，既满足加固要求，又经济实用，均可采用。可见，选择加固工程方案要有针对性，不同的加固工程应采取相应的加固措施，其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时，还要体现出其工艺技术的科学性和先进性，这样的加固方案才是优秀的加固方案。

【参考文献】

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[2]王玉德.浅谈加固施工技术与建筑结构检测[J].民营科技，2011，（6）.

[3]马顺利，刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J].山西建筑，2010，（02）.