關于混凝土結構加固方法及選擇

【摘要】在我國，鋼筋混凝土這種結構材料經常在建筑領域使用，但是因為前期的設計不當、日常使用中的種種問題，致使建筑在年限內出現各種老化與破損變形。為了防止經濟上出現不必要的損失，保護居民的日常生活工作與生命，對出現問題建筑物加固方案的研究迫在眉睫。目前，加大截面加固法、粘鋼加固法、粘貼碳纖維加固法、置換混凝土補強加固法、預應力加固法等都是較為常見的結構加固方法。

【關鍵詞】建筑結構;構件加固;鋼筋混凝土

1、引言

因為在常年的應用進程中，受到各地不同的自然條件和氣候和不同的應用場景影響，建筑物的整體外觀可能會出現不同程度的老化和破損，建筑物整體的結構也會有不同程度的老化。比較常見的例子有，建筑物的外觀常年缺少維護，受風化影響導致外觀表層有缺損。更有甚者，樓板會出現裂縫，鋼筋從中露出等嚴重現象。隨著生活水平的不斷提高，人們對建筑物的安全性能更加重視。對建筑物的功能是否符合要求和期待有了更高的評判標準。進行現存建筑物的安全性能的提示和豐富使用功能的改造的市場需求將會越來越大。建筑物改造工程未來將呈現更加多元化的發展，對工程相關的工作人員提出了從工程的設計，施工到最后驗收環節有更高的要求來滿足市場的發展需要。堅持認真負責工作態度和高水平高質量高要求的職業素養。根據施工目標的不同，更加專業科學的選擇合適施工方案并編制出來。

2、鋼筋混凝土結構加固方法

在對建筑結構進行加固規劃的時候，需要相關施工人員有豐富的專業知識及經驗，根據建筑結構以及當地氣候的實際情況進行合理編制加固措施，然后選擇經濟性最高，對受損建筑最為實用的方法實施。設計的過程中要嚴格按照整體性原則，合理性原則，可靠性原則，節約性原則這四大原則。目前我國最為常見的一些鋼筋混凝土結構加固設計方法主要如下。

2.1加大截面加固法

這種方法其實就是加大混凝土結構的受力面積，一般適用于建筑物的梁板柱墻等普通構件等。此方法簡便易于實施，已經有成熟的經驗，后期對結構的維護成本也會比較低。但是現場施工時會有比較大量的濕作業，耗時較長，會對日常生活和工作形成一些不便，且由于改變了建筑結構本身的體積，也可能會對建筑的美觀產生影響。

2.2粘鋼加固法

粘鋼加固法使用時間較早，始于二十世紀六十年代，不僅在建筑工程領域有相當廣泛的應用，在一些公路和橋梁的維修工作中也經常見到它的身影。它是在構件比較薄弱的部分或者需要維修的部分的表面粘貼鋼板，和原本的建筑構件搭配起來。這種方法效果較為顯著，在增加了原本構件的強度的同時，還減小了建筑日后繼續產生裂縫的幾率。在施工上幾乎沒有濕作業，容易操作，完成后對原本建筑結構的重量，外觀以及凈空產生的影響不明顯，而且施工作業時不需要很大的場地，不會對人們的日常生活和工作產生阻礙。但這種方法十分考驗膠粘劑的質量和施工人員的專業水平。通常用于受損結構處于周圍濕度比較正常且只受靜力作用的環境中。

2.3粘結外包型鋼加固法

外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在需要修補的構件的外邊， 外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法， 即采用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構件粘結成一整體， 加固后的構件， 由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高， 因此原結構的承載強度有很顯著的提升。該法工作量小，效果明顯，但對鋼材的需求量較大，從而使施工成本增加， 且不適用于沒有防護設施的溫度高于六十攝氏度的高溫高濕環境;適用于不允許明顯增加原本結構的截面面積， 但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

2.4粘貼碳纖維加固法

除了上述的一些鋼筋混凝土結構加固方法以外，目前較為常見的另一種加固方法就是粘貼碳纖維復合材料法。這種方法一般是在損壞嚴重的建筑結構上用粘結劑沿裂縫將高強度的碳纖維材料粘貼上，使粘貼上的材料和原本建筑結構成為一體，進而提高建筑物的安全性能。這種材料適用范圍極廣，可以在各種類型的和形狀的建筑物派上用場。而且，粘貼碳纖維材料的方法對于建筑物的整體影響甚微，所以后期的維護成本也比較低。但是因為這種碳纖維材料的特質，這種材料本身防火能力以及耐高溫能力較差，需要專門進行防火處理。

3、噴射混凝土補強加固技術

在施工過程中噴射混凝土補強法也是經常運用的方法之一，首先將混凝土拌和料加以水（也可加入混凝土濕料），然后放入混凝土噴射機中，并將其以超高的噴射速度施加到混凝土結構上，最后使其迅速固化成型。振搗這一步驟在噴射混凝土中是不需要的，高速噴射下的混凝土和骨料在不斷沖擊下達成了密實化，操作簡便、節省時間，噴射凝固層和原結構之間的粘結力很強，所以它的優勢通常在大范圍加固工程中體現出來;其缺點是需要專業設備，對混凝土的配比設計有比較高的要求。在病弱混凝土的局部或全部更換時經常用到這種方法：比如在梁、板等結構的下面補充混凝土;填補混凝土和磚石結構中的孔洞、縫隙及混凝土墻的麻面。

4、預應力加固法

預應力加固法，是指在原有建筑結構上增添新的預應力構件分擔原構件承擔的壓力從而使建筑的承載能力得到提升。目前使用較多的主要是體外預應力加固法。預應力法加固效果好，能將結構整體承載力較為明顯的提升。但施工后往往會對原建筑的美觀性會打一些折扣;這種方法通常在加固重型結構以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件時比較常用。但在混凝土收縮徐變大的結構時就不應該使用了，而且后期對鋼筋的防腐工作也要重視。

結語：

隨著科技發展的日新月異，建筑工程的加固技術將一直迭代更新，加固的措施也會朝向更加科學的方向發展。對各種加固方案要充分了解其優勢與弊端，根據具體加固需求，制定出觀賞性高，經濟性高并且實用的施工方案，考慮到方案的切實性，確保可以順利完成加固工程。但是對建筑結構而言，最關鍵的還是重視預防，做好建筑物的前期設計工作和施工，將后期控制作為輔助手段，這樣才能保障建筑結構的高安全性，從而使經濟性更好，使用年限更長。

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作者簡介：

劉勇（1982-），男，漢族，湖南湘潭人，本科，工程師，主要從事結構設計工作。