鋼筋混凝土框架結構設計的加固技術應用研究

李 銳

（中鐵十六局集團城市建設發展有限公司， 北京 100018）

曹妃甸職教城項目為多層民用公共建筑，設計建筑高度為31.1 米，設立抗震設防烈度為7 度，主要采用鋼筋混凝土框架結構。鋼筋混凝土框架結構在具體施工過程中為了保障框架結構能夠有效滿足建筑施工的標準要求，在一些情況下需要對框架結構進行加固處理。科學合理的加固方法有助于顯著提高框架結構的強度和建筑工程的應用價值，有效避免施工問題的產生。為了保障該項目的順利安全實施，本文對鋼筋混凝土框架結構設計的加固技術進行探討。

1 鋼筋混凝土框架結構設計加固過程中注意事項

在加工施工方案設計中考慮到原有建筑工程的承重情況，往往需要采用分離式外套鋼結構體系，同時為了避免在施工過程中對原有建筑結構產生影響，通常對加層部分使用獨立的新建地基。在新建地基過程中需要應用角磨機將黏附在基層混凝土上的各種材料清理干凈，并且有效清除在打磨過程中生成的粉塵[1]。如果對混凝土表面采用高壓水槍進行清洗，那么要開始下一步混凝土結構表面的恢復工作需要在混凝土表面干燥后才能開展，同時需要應用專用的修補砂漿來修復混凝土表明的缺陷問題。在修補過程中如果發現有裸露的鋼筋，則首先需要對這些鋼筋開展除銹工作。為了保障混凝土結構的整體質量，在施工中需要特別關注新舊交接層的施工，務必使新舊交接層形成合力受力體系。除此之外，在具體的施工過程中要提高管理力度，主要原因在于加固施工與新建筑施工具有明顯的差異，加固施工過程中具有更多的不確定性因素。因此通過有效的現場管理，確保施工過程嚴格按照方案進行，才能有效保障加工施工質量。

2 鋼筋混凝土框架結構設計加固技術應用分析

2.1 直接加固技術

鋼筋混凝土框架結構設計直接加固技術具體包括增大截面技術、混凝土置換技術、外粘型鋼技術、粘貼鋼板技術、粘貼碳纖維布加固技術、預應力加固技術和噴射修補加固技術等，下面逐一進行分析。

（1）增大截面技術

該技術是直接加固技術中應用最為廣泛的技術之一，該技術的主要思想為擴大現有的鋼筋混凝土框架截面積，并基于原有的鋼筋混凝土結構來適當增加鋼筋結構，進而有效提升鋼筋混凝土框架結構的強度以及建筑結構的強度。該技術在具體應用中主要適用于那些受壓結構以及受彎結構，應用效果顯著，并且施工較為簡單。該技術在應用過程中需要注意的是，該技術在提高框架結構強度的同時也會增加框架結構的體積，進而框架結構的占據空間以及自身重量均會相應的增大。

（2）混凝土置換技術

混凝土置換技術在鋼筋混凝土框架結構設計直接加固中也較為常用，該技術的核心思想為清除掉原有結構上不合格不滿足施工要求的鋼筋混凝土，然后對于清除部位重新進行混凝土澆筑，進而提高框架結構的承載力[2]。在具體應用中混凝土置換技術主要應用于那些施工不達標或者施工后遭受外力破壞的鋼筋混凝土框架。該技術在施工過程中需要注意的是確保重新搭建的結構模板與原始的結構尺寸以及原始結構的建筑材料保持高度的一致，只有這樣才能確保新搭建的結構模板與原有的結構有效結合到一起，提高框架結構的綜合強度。此外混凝土置換技術的施工工程量較大，在施工完成后的養護時間較長，這會在一定程度上影響整個項目的工期。

（3）外粘型鋼技術

外粘型鋼技術是近些年發展起來的一種新型的鋼筋混凝土框架結構設計加固技術，其核心思想為在原有鋼筋混凝土框架結構表面再形成一層外包形的鋼骨架。外包形的鋼骨架的形成一方面能夠有效避免原有鋼筋混凝土框架結構內部出現結構變形，另一方面能夠顯著提升整個鋼筋混凝土框架結構的強度，提高框架結構對于外部沖擊的承受能力。外粘型鋼技術主要適用于那些施工工期相對較短的建筑工程，該技術可以在較短的時間內對原有的鋼筋混凝土框架結構起到快速的加固作用[3]。需要注意的是該技術在施工過程中需要用到大量的鋼材，因此施工成本較高，同時鋼材耐高溫性較差，因此該技術形成的外包形鋼骨架不耐高溫，如果發生火災，鋼骨架可能在較短的時間內出現坍塌。

（4）粘貼鋼板技術

粘貼鋼板技術在一定程度上與外粘型鋼技術一致，均以鋼結構作為主要的施工原材料。該技術與外粘型鋼技術的不同主要體現在該技術采用粘膠劑作為鋼板與原鋼筋混凝土框架結構的黏結劑，這樣能夠使得鋼板直接貼合在原鋼筋混凝土框架結構表面，有效替代原有的受力結構，粘貼鋼板與原有的鋼筋混凝土框架結構形成統一的新的承載系統，有助于提高框架結構的穩固性。粘貼鋼板技術在具體應用中主要適用于那些受到彎力以及拉力較強的框架結構，比如鋼筋混凝土梁體結構等。該技術的不足與外粘型鋼技術一樣，由于鋼結構不耐高溫，因此在高溫環境下該技術難以應用。

（5）粘貼碳纖維布加固技術

粘貼碳纖維布加固技術也是近些年發展起來的一種新型的鋼筋混凝土框架結構設計加固技術，該技術主要以碳纖維材料為施工材料。該技術的核心思想為將碳纖維材料通過一定的粘合劑粘貼在原有的鋼筋混凝土框架結構表面上，碳纖維材料與原有的鋼筋混凝土框架結構形成一個新的整體結構，有效提高結構對外界壓力的承受能力。目前粘貼碳纖維布加固技術在梁結構加固中應用較為廣泛，并且具有良好的應用效果。粘貼碳纖維布加固技術的不足同樣在于耐高溫性較差，在溫度較高的情況下該技術所加固的鋼筋混凝土框架結構強度會相應的下降。

（6）預應力加固技術

任何機構都會有相應的預應力。預應力加固技術的核心思想為在原有鋼筋混凝土框架結構中添加新的預應力鋼筋，改變原始框架結構內部初始狀態的應力分布情況，顯著提高框架結構對外部壓力的承受能力，提高結構穩固性。預應力加固技術在實際應用中主要適用于那些具有較大跨度的梁體結構以及主要的承重分壓結構。預應力加固技術在應用過程中對于各個環節的操作均具有較高的要求，因此需要提高操作人員的業務能力。

（7）噴射修補加固技術

噴射修補加固技術的核心思想為應用高速噴射設備，對于原始的鋼筋混凝土框架結構表面噴射泥漿，泥漿凝固之后便可以對原始的框架結構形成支撐，提高原始框架結構強度的作用。噴射修補加固技術對于新舊結構接縫處理方面具有顯著的應用效果。

2.2 間接加固技術

鋼筋混凝土框架結構設計間接加固技術主要有增設構件技術和增設剪力墻加固技術。增設構件技術的核心思想為在原有機構的基礎上新增加部分結構構件，從而有效均攤原有框架結構的受壓情況，降低原有框架結構承載力，提高結構穩固性。增設構件技術操作簡單方便，施工速度快，成本較低，對于多種建筑工程均適用，其不足主要體現在該技術施工會占據一定的空間。增設剪力墻加固技術的核心思想為在和合適位置增設剪力墻，與原來的鋼筋混凝土框架結構形成一個有機整體，提高結構抗壓能力和抗震能力。增設剪力墻加固技術在實際應用中主要適用于那些建筑高度相對較低的建筑工程。需要注意的是該技術在施工中會增加結構占地面積。

3 結束語

基于以上分析，在曹妃甸職教城項目鋼筋混凝土框架機構加固中施工過程中可以應用多種加固技術，而不同技術具有不同的優缺點和適用條件，需要在實際應用中結合項目具體情況進行合理選擇，有效提高鋼筋混凝土框架結構的穩固性。