混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究綜述

摘 要:隨著時間的推移，我國的許多建筑也已經(jīng)到了進(jìn)行維修、加固和改造的階段，建筑加固顯示出來越來越重要的作用，成為工程界的熱點之一。本文在我國近十年加固技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，對混凝土結(jié)構(gòu)的加固及時進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)。

關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu) 加固技術(shù) 措施研究

中圖分類號:TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0053-01

所謂結(jié)構(gòu)加固就是指在原建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過一些附加技術(shù)措施，使已經(jīng)受損的結(jié)構(gòu)恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)功能，或者是通過提高原有結(jié)構(gòu)的抗力，以滿足新的需要。然而在實際過程中，由于建筑結(jié)構(gòu)的不同、采取措施的不同，已經(jīng)不同的建筑環(huán)境，經(jīng)常會遇到各種各樣的問題。因此，本文對不同工程的混凝土加固技術(shù)和方法進(jìn)行了總結(jié)和歸納，為大家提供一定的借鑒作用。

1 加固結(jié)構(gòu)的受力特征

在進(jìn)行總結(jié)以前，我們先對加固結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行簡單的分析。結(jié)構(gòu)在加固之前所受荷載稱之為第一次受力，加固之后的所受荷載稱之為第二次受力。在結(jié)構(gòu)加固后，新增的部分并備有立刻發(fā)生作用進(jìn)行荷載的承受，而是在第二次加荷載時才開始進(jìn)行受力，與原結(jié)構(gòu)共同分擔(dān)荷載。已知從整體的受力情況看，新增部分在應(yīng)力、應(yīng)變累計應(yīng)力、應(yīng)變等方面都會出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象。因此，往往出現(xiàn)當(dāng)原有結(jié)構(gòu)以及出現(xiàn)破壞時，新增部分還沒有達(dá)到極限狀態(tài)，無法充分發(fā)揮出其潛在的作用。因此，新舊兩部分如何更好的共同工作是加固過程中必須關(guān)注的重點問題之一。

2 常見的加固方式研究

結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在經(jīng)過十幾年的發(fā)展后，已經(jīng)具有了大量行之有效的技術(shù)，下面在歸納分類的基礎(chǔ)上對其原理、優(yōu)勢及不足進(jìn)行簡單的介紹。

2.1 增大截面加固法

增大截面結(jié)構(gòu)法主要是通過增大結(jié)構(gòu)的截面積或者是增加結(jié)構(gòu)的配筋率，以實現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，所以有時也稱之為外包混凝土法。通過該方法進(jìn)行加固工程，幾乎不需要后期的定期養(yǎng)護(hù)，是一種非常理想的加固方法。但也不在這許多的不足:首先是現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)的時間較長，給生產(chǎn)和生活造成一定的影響;其次截面積的增大還會影響到結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋的凈空。因此，在實際工程中增大截面固定法主要用在鋼筋混凝土梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高有效工作面積、提高結(jié)構(gòu)承載能力等方面。

2.2 外粘型鋼加固法

外粘型鋼加固法就是通過在鋼筋混凝土梁、柱等周圍包裹型鋼以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固的一種方法。該方法在加固過程中，原構(gòu)件的截面尺寸增加較少，但構(gòu)件的承載力卻可以大幅度的提高;同時加固后原構(gòu)件的混凝土也會受到外包型鋼的約束，進(jìn)一步的提高原有結(jié)構(gòu)的承載力和延展性，更具有施工簡便、工期短等優(yōu)點。外粘型鋼加固混凝土法主要適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的梁、柱結(jié)構(gòu)的加固。但在使用該方法時，有幾點需要特別注意:(1)該方法多用于單層工業(yè)廠房柱的加固;(2)外包型鋼需做防腐處理，提高其耐久性;(3)在施工過程中，混凝土構(gòu)件表面應(yīng)打磨平整、清理干凈。

2.3 外加預(yù)應(yīng)力加固法

外加預(yù)應(yīng)力加固法就是通過外加預(yù)應(yīng)力拉桿或型鋼撐桿，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者建筑整體進(jìn)行加工。其工作原理就是通過預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫后加結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力，一次來改變原有結(jié)構(gòu)的受力狀況，實現(xiàn)共同受力，減低原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平。有效解決了加固構(gòu)件應(yīng)力應(yīng)變滯后的現(xiàn)象、顯著提高了整體結(jié)構(gòu)的承載能力，實現(xiàn)了加固、卸荷、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果。該加固方法的加固效果已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)可，具有非常大的發(fā)展前途，當(dāng)施工比較復(fù)雜且需要大量的施工設(shè)備，對原有建筑的外觀也有一定的影響。因此，該方法目前主要應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)加固以及較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)加固。

2.4 粘鋼鋼板加固法

粘鋼鋼板加固法就是把鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)粘結(jié)在一起，形成復(fù)合的整體結(jié)構(gòu)。該方法同樣也實現(xiàn)了新舊結(jié)構(gòu)之間的整體受力，并且通過鋼板對原有構(gòu)件起到了約束的作用，大大提升了原有設(shè)計結(jié)構(gòu)的承載力和抗破壞力，同時對原有構(gòu)件中的裂縫、變形也起到一定的加固作用，提高了加不過見的抗變形能力。該方法主要適用于對鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件加固。同時在使用上也存在著一定的限制性條件，如:使用環(huán)境溫度不能超過5～60℃;相對濕度不能大于70%;混凝土強(qiáng)度等級不能低于C15;在有化學(xué)腐蝕的環(huán)境中，要采取有效的防護(hù)措施。

2.5 植筋技術(shù)

植筋技術(shù)是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更、追加和加固的最有效的方法。通過高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿與混凝土產(chǎn)生握裹力，將鋼筋牢固錨固在混凝土中。該方法可產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不易產(chǎn)生移位且密封性能較好，不需要做任何的防水處理。化學(xué)粘合劑的使用不僅不會對基材產(chǎn)生張破壞，而且對整體結(jié)構(gòu)還有補(bǔ)強(qiáng)的作用，適宜邊距、間距小的部位，施工簡便迅捷，安全環(huán)保。目前植筋加固技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著技術(shù)研究的不斷深入，新型材料的不斷出現(xiàn)，鋼筋混凝土加固方案的選擇空間也將越來越大。

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