鋼筋混凝土建筑結構加固及其在工程中的應用

田 凱

(河南質量工程職業學院建筑工程系， 河南 平頂山 467000)

0 引言

防火性能優良且具有較強的可塑性與耐久性等特點為鋼筋混凝土材料在建筑行業中的推廣和應用奠定了良好的基礎。由于我國幅員遼闊，不同地區的氣候也存在著較大的差異，成為了影響鋼筋混凝土結構穩定性的主要因素。所以，加強鋼筋混凝土建筑結構加固的研究對于鋼筋混凝土材料的應用具有極為重要的意義。

1 鋼筋混凝土建筑結構加固設計的基本要求

1.1 加固設計前了解和掌握結構的受力特征

加固之后與加固之前的鋼筋混凝土結構其在受力特征與受力效應等各方面都存在著較大的差異。這些差異主要表現在一次受力與二次受力上，如果缺乏對原結構受力的了解，那么就會導致二次受力分析結果與實際情況出現較大的偏差。另外，針對結構的加固采取的是新舊材料相結合的方式，在加固過程中結合面抗剪強度的大小是影響其受力作用的關鍵因素，所以在設計的過程中，必須確保加固后的結合面抗剪強度高于原結構。

1.2 對結構加固材料的要求

加固方法不同所使用的加固材料也不同。根據這一原則，在鋼筋混凝土設計的過程中，必須對混凝土的收縮性、鋼材比例極限、化學灌漿、膠黏劑的粘結性等各方面因素予以充分的重視，才能滿足建筑結構的質量要求。

1.3 加固結構的構造要求

在進行結構加固施工作業時，必須確保已經加固的部分與未加固部分外形上的相對協調，才能確保結構外觀在加固施工完成后保持一致。另外，如果加固施工完成后，需要新增加固材料的話，則必須根據新增材料的特點設計合理的應力傳遞路徑，以確保結構加固施工的順利進行。

2 鋼筋混凝土結構加固的基本方法

2.1 增大截面加固法

混凝土截面增加的加固方法主要是通過在原混凝土結構外疊加澆筑新鋼筋混凝土的方式，在原有構件混凝土截面增加的基礎上，促進構件承載力等各方面性能的有效提升。混凝土截面增大加固法最大的特點就是其施工方法簡便，主要適用于梁、柱等鋼筋混凝土結構構件的加固補強中。這一加固方法在實際應用的過程中，必須以原結構的受力特點、薄弱環節、加固目的等各方面性能和要求為基礎，采取一側、兩側或者幾面同時增大的設計方式。比如，針對梁、板等受彎構建的加固一般采取的都是增加上、下側受壓或者受拉區混凝土配筋的方式。這一加固方法，在實際應用的過程需要根據加固要求，詳細的劃分為增大原構件截面加固或者增加配筋加固等幾種形式。如果采取增大截面加固方法時，必須根據實際情況配置一定數量的構造鋼筋，在有效增大其截面的同時，確保加固施工的順利進行。為了確保所增加配筋的耐久性以及使用功能的充分發揮，則可以采取增加配筋的加固方式，根據新增鋼筋間距與保護層等構造的特點，通過適當增加原構件截面尺寸的方式進行加固。另外，由于混凝土加固施工完成后，結合面主要是依靠兩側新舊混凝土上的粘結強度承擔剪應力與法向拉應力的，再加上混凝土結構增大截面加固方法施工的作業量相對較大，且構件需要較長的養護時間才能達到最終設計的承載力要求，其對于建筑物的恢復時間會產生一定程度的影響，所以在鋼筋混凝土結構加固補強施工時，必須對加固施工技術的局限性與加固后的使用效果予以充分的重視。

2.2 鋼筋混凝土結構外粘型鋼加固法

針對外粘型結構，主要采取的將型鋼外包于原構件混凝土的方式，促進原構件加固后承載能力的有效提升。這一加固補強方法主要應用于混凝土構建截面的四角加固。在加固施工完成后，外包的鋼構件可以完全或者部分替代原構件的工作，從而達到加固補強原構件的目的。對鋼筋混凝土構件，外粘型鋼采取的加固方法，一般在構件加固完成后期承載力以及延伸性都會在不增加原構件截面尺寸的情況下得到大幅度的提升。由于這一加固方法具有施工周期短且施工簡便等各方面的特點，因此其已經被廣泛的應用于梁、柱等工作鋼筋混凝土結構構件的加固補強施工中。常見的鋼筋混凝土外包鋼加固方法主要分為干式與濕式等幾種。一般情況下，干式外包鋼加固方法主要應用于原構件之外的型鋼或者雖然有水泥砂漿填塞其中，但是其剪力在通過截面后無法有效傳遞的鋼筋混凝土結構的加固補強施工中。經過長期的實踐應用后發現干式加固法，在實際應用過程中由于其與原構件需要各自承受荷載，所以在實際設計的過程中，必須按照原構件與外包鋼構架的強度比例分配其所要承受的荷載，然后對原構件的承載力進行詳細的驗算，最后在驗算結果的基礎上進行鋼構架的設計。而濕式外包鋼加固法，則需要在原構件與型鋼之間留下一定的空隙，以便于進行環氧砂漿、乳膠水泥或者細石混凝土等剪力傳遞性能較強的填充物的灌注，以確保其所形成的黏結整體滿足兩者之間協同工作的目的。另外，在進行鋼筋混凝土構件加固補強施工時，必須對型鋼的承載力予以充分的重視，避免因為原構件混凝土在加固施工過程中出現橫向變形擠壓側向型鋼現象的出現，促進鋼筋混凝土結構加固施工效率與質量有效提升。

2.3 植筋技術

鋼筋植入法作為一種全新的鋼筋混凝土結構加固補強施工技術，其主要是以結構的受力特點為基礎，根據混凝土構件的實際位置確定植入鋼筋的具體位置，并在鉆孔、清孔、鋼筋植入施工完成后，使用結構膠將鋼筋與混凝土粘結在一起，最后進行混凝土澆筑將新舊鋼筋混凝土有效的連接在一起，提升構件整體受力性能提升的目的，由于這一加固補強技術具有施工簡便、工作面小、適應性強、造價低等各方面的優點，因此其被廣泛的應用于混凝土工程結構的加固補強施工中。另外，由于植筋膠對原有結構鋼筋的錨固作用是利用其自身所具有的粘結材料的錨固力實現的，而不是通過錨筋與基材兩者產生的摩擦力產生的，其對于錨桿與基材加固效率的提升具有極為重要的促進作用，再加上原構件在加固補強施工完成后，自身的受拉荷載主要是依靠植筋產生的粘結強度與機械咬合力承受的，所以這一技術在實際應用的過程中，不僅促進了錨固強度的有效提升，而且對于錨固抗拔力的提高同樣具有極大的促進作用。

2.4 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固補強法與外粘性鋼加固補強法相比較而言，這一建筑結構加固補強技術在實際應用的過程中主要是通過在鋼板上粘貼特質膠黏劑的方式，將鋼板與混凝土粘結在一起，使其在加固后形成整體的協調工作局面，以達到促進原結構強度與剛度有效提升的目的。粘貼法與其他常用的加固補強方法相比較來說，其主要適用于2-6mm厚的鋼板，且結構厚度為1-3mm，經過加固施工后實際增加的結構厚度不能超過10mm，降低加固施工對原構件的外形尺寸產生影響。經過長期的實踐應用后發現，粘貼鋼板加固方法主要有堅固耐用、簡潔輕巧、靈活多樣、施工快速、經濟合理等各方面的優點。在使用這一方法進行鋼板與混凝土之間粘結強度的加固時，只需要確保鋼板與原構件混凝土保持整體的協調工作即可實現促進鋼板與混凝土粘結抗剪與抗拉強度有效提升的目的。另外，如果在鋼板與混凝土結構加固施工作業的過程中，出現粘結面完好的情況下混凝土試塊被拉斷現象的話，那么則說明了混凝土與鋼板之間的黏結抗拉強度大于混凝土自身的抗拉強度。

3 結束語

總之，鋼筋混凝土結構以及加固技術的不斷發展，為鋼筋混凝土加固施工效果的提升奠定了良好的基礎。經過長期的實踐應用后發現，科學技術的不斷發展和進步，不僅為結構加固理論與加固材料的完善和創新提供了全面的技術支持，而且也為鋼筋混凝土結構加固補強技術的發展奠定了良好的基礎。

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