混凝土結構加固設計之我見

【摘 要】目前鋼筋混凝土結構的建筑在我國各類建設項目中占絕大多數。隨著鋼筋混凝土建筑物服役時間的增長，老舊建筑物日益增多，鋼筋混凝土結構的安全可靠性己逐漸成為土木工程領域普遍關注的問題。本文根據作者工作經驗闡述了混凝土建筑在電力廠房的結構加固設計中的相關探討。

【關鍵詞】混凝土；加固；設計；改造

引言

在廠房項目施工時接觸到混凝土密封固化劑施工技術，這種技術在國外已經很成熟了，但在國內還剛興起的一種新型施工工藝、施工方法，不久的將來，這項技術將逐漸被人們所接受。

1 混凝土密封固化劑工作原理

混凝土密封固化劑是一種無色透明液體材料、使用方便、無毒、不燃、滲透力強、可永久密封混凝土。它由無機物、化學活性物質和硅合物組成，通過有效滲透，進入混凝土內部，與混凝土中化學成分發生滲透的化學反應，形成凝膠，與混凝土中的各成分固化成一堅固實體，從而得到一個無塵、致密的整體，大大提高混凝土的抗滲、耐磨、凍融循環、硬度等各種性能指標。處理30分鐘后提高抗壓強度45%，提高耐磨性能45%；反應完全后能提高2-3倍的表面硬度。

2 電力廠房混凝土結構的加固設計方法

2.1 現澆混凝土結構 近年來，隨著施工和管理技術的不斷發展，現澆混凝土結構以其整體性好，防水性強，接頭構造簡單，既不需大型起吊設備和施工場地，運行中又不需維護等特點，很受運行和施工單位歡迎。尤其在南方地區，混凝土施工時間不受季節影響，更容易實施。

2.2 直接加固法 ①加大截面加固法。在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，可以將截面的有效高度增加，并使截面的面積進一步擴大，有效的提高構件的截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。在適筋的范圍內，混凝土構件截面的承載力強度和截面的面積是成正比的。②置換混凝土加固法。這種方法和加大截面面積的方法非常的類似，缺點也很明顯，就是施工的濕作業的時間過長，這種方法比較適用于混凝土的強度不高或者梁柱有嚴重的缺陷的施工現場的承重構件上的加固。③粘鋼加固法。鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段（正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構件的承載力，且施工方便。④粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用膠結材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區域，使它與被加固截面共同工作，達到提高構件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

2.3 間接加固法 預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構件，由于預應力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內產生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上，在構件中產生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產生的彎矩，減少了外荷載效應，從而提高了構件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構件的壓力作用，構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。①預應力水平拉桿加固法。對混凝土結構施加預應力，能提高構件的抗裂性能，使裂縫得以避免或其寬度得以控制，從而大大提高結構的抗侵蝕能力和耐久性；同時由于預應力工程采用高強材料，因而可有效地縮小構件截面，減輕結構自重，達到節約材料用量和降低造價的目的。隨著預應力混凝土技術的發展，部分預應力混凝土結構的應用越來越廣泛，它采用預應力筋與非預應力筋混合配筋，兼有全預應力結構和鋼筋混凝土結構兩者的優點，既能較好地控制使用荷載作用下的撓度和裂縫寬度，結構破壞前又具有較高的延性與能量吸收能力。②預應力下撐拉桿加固法。工業廠房構件一般采用臥式組裝。拼裝必須按工藝要求的次序進行。鋼柱主要控制下列方面：1）鋼柱的牛腿質量是控制的重點，拼接焊縫必須保證全熔透，盡量要求采用K型坡口焊縫。2）連接部位的尺寸、柱底板的平直度、鋼柱的側彎。3）柱腳加工的控制。柱身與底板要求刨平頂緊的，接觸面要進行磨光檢查；柱腳不用地腳螺栓，采用直接插入預留孔二次灌漿的，插入部分不得涂漆。4）格構柱、箱型柱等根據加工特點側重于單體構件的質量檢查。吊車梁主要控制下列方面：1）吊車梁的焊縫檢查。吊車梁受沖擊和疲勞影響，要求上翼緣和腹板的連接焊縫全融透，開成V型或K型坡口焊縫。吊車梁的加勁肋的端部焊接處理，是檢查的重點。對于只做外觀檢查的角焊縫必要時可增加磁粉探傷和著色探傷檢查，對接焊縫應進行超聲波探傷檢查。2）吊車梁外形尺寸檢查。上翼緣板的邊緣狀態是檢查重點。吊車梁無論是否要求起拱，焊后都不允許下撓。③增加支承加固法。增設支點加固法是通過減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的載載效應，提高結構承載水平的目的。這種方法的實施比價簡單，而且效果也比較明顯，很可靠，但是這種方法的實施具有局限性，只有部分的施工的項目可以運用這種方法。

3 與混凝土結構加固改造配套使用的一般技術

3.1 托換技術系托梁 由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成，適用于已有建筑物的加固改造，與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成才能確保安全。

3.2 植筋技術 一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術，可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋，已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程。

3.3 裂縫修補技術 根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術，適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。

4 結論

隨著加固與改造工程的日益增多，鋼筋混凝土加固技術越來越受到人們的重視，由于電力廠房的技術更新與改造以及建筑物的抗震設防要求等原因，都需要對廠房進行加固改造處理。在目前常用的加固與改造的技術中，我們更需要加深對這一技術的探討，讓混凝土加固技術更精一層，為電力工程建筑打下一個堅實的基礎。