鋼筋混凝土結構加固設計常用方法分析

張文廷

天津晟源工程勘察設計有限公司 天津 300142

引言：

長期以來，我國的建筑工程項目一般采用鋼筋混凝土結構，而鋼筋混凝土結構加固設計則是保障建筑工程安全性的重點環節。在實際設計的過程中，工程設計人員必須要充分考慮影響鋼筋混凝土結構穩定性的因素，對鋼筋混凝土加固技術進行合理設計與應用，從而提升鋼筋混凝土結構的安全性和牢固性。另外，在對鋼筋混凝土進行結構加固設計過程中，必須從其整體性進行考慮，不僅要提升結構的美觀性、功能性，還要保障整體建筑物的實用性和安全性。

1 鋼筋混凝土結構加固設計原則

1.1 整體性原則

整體性原則是鋼筋混凝土結構加固設計過程中必須要遵循的基本原則。

在設計鋼筋混凝土加固方案時，需要緊密結合建筑工程的整體建設需求，考慮加固設計對于建筑工程美觀性和功能性，進而實現對鋼筋混凝土結構的穩定性和安全性優化。如果建筑物存在承載能力與實際標準要求不符的情況時，僅對于某個構件的加固設計，沒有對鋼筋混凝土結構進行整體加固，將會影響整體建筑工程，導致鋼筋混凝土結構的剛度、作用力發生變化，難以保證整體結構的穩定性。所以，在設計鋼筋混凝土結構加固方案時，需要遵守整體性原則，根據加固構件對周圍構件的影響，合理進行設計，保障各個構件功能的合理發揮，從而提高建筑物的整體加固效果。

1.2 合理性、經濟性原則

合理性原則是鋼筋混凝土結構加固設計中必須遵守的主要原則。為了能使鋼筋混凝土結構能夠得到合理的加固效果，提升自身的性能作用，就需要對加固設計方案進行技術、經濟對比，確保加固設計技術的合理性。尤其是鋼筋混凝土結構核心構件的加固工作，需要合理選擇加固技術進行操作，保證加固技術的針對性與科學性，只有這樣才能滿足建筑穩定性的要求。因此，在實際設計的過程中，必須根據建筑施工的實際情況，合理優化加固方案，并且以保證整體性原則為基礎，滿足合理性原則要求，從而在最大程度上增加鋼筋混凝土結構的穩固性，延長建筑物的使用壽命。

1.3 經濟性原則

從經濟性角度來看，鋼筋混凝土加固技術的應用則意味著建設成本的增加。實際設計過程匯總需要充分考慮到建筑工程項目的經濟性需求，在確保加固方案滿足整體性與合理性的基礎上，進一步追求加固方案的經濟性，避免建設成本預算，影響施工單位的實際經濟效益。在實際設計的過程中，設計人員需要明確鋼筋混凝土結構加固設計的基本原則順序，整理性與合理性的順位均要高于經濟性，且需要合理選擇建設成本控制措施，不得以降低質量為代價而追求經濟效益。

2 鋼筋混凝土結構加固設計常用技術

2.1 截面加大、擴展的加固技術

在鋼筋混凝土結構的加固施工過程中，會經常用到截面加大、擴展加固技術。該技術主要是在原有鋼筋混凝土基礎上，重新構建一層鋼筋混凝土結構，這樣能夠達到雙重固定的效果。這個方法主要原理就是對整個結構的截面進行擴充，這樣能夠有效提升鋼筋混凝土結構的穩定性，提升承受力面積，從而讓鋼筋混凝土結構變得更加穩固牢靠，延長結構的使用壽命。另外，由于結構截面的擴充，可以有效提升結構的抗彎能力和抗剪能力，以免出現鋼筋混凝土結構變形的情況，避免結構穩定性受到破壞。這樣能夠提高鋼筋混凝土的澆筑面積，使鋼筋混凝土的基本屬性得以充分發揮。為了實現鋼筋混凝土的加固設計效果，施工前必須要做好施工準備，為后續的具體施工提供基礎條件，保證后續建筑工程混凝土結構加固過程的順利完成。此外，施工過程中還需要合理安放支撐裝置，加強鋼筋混凝土的穩定性，并對需要焊接受力鋼筋的荷載進行卸載。為了使混凝土各個結構充分接觸，可以使用界面涂刷的方法，提高加固效果。截面加大、擴展加固技術能夠有效避免由于操作難度過高所引發的技術問題。該技術操作難度相對較低，施工人員也很容易掌握，對于提高鋼筋混凝土結構的穩定性、安全性具有很好的效果[1]。

2.2 置換混凝土

置換混凝土加固技術能提高整體混凝土結構的強度、剛度、荷載能力，實現加固效果。該技術是通過置換的方式，將原先低強度、低硬度、荷載能力弱的混凝土替換成高品質的混凝土材料，且置換混凝土的加固手段，能夠有效提升整體混凝土結構構件的承載能力和各方面的性能。置換混凝土加固技術的操作難度較低，有利于施工人員掌握具體操作方法，并且還能獲得明顯的加固效果。置換混凝土技術一般在具有缺陷結構的梁柱和石板混凝土結構中經常使用，并且該技術的使用過程所消耗的成本資金較少，可以實現對建設成本的有效控制。但置換混凝土加固技術對于施工人員的技術掌握要求相對較高，施工人員必須熟練掌握置換混凝土加固技術的應用方法，才能達到良好的置換效果和加固效果[2]。

2.3 粘結外包鋼技術

粘結外包鋼加固技術指的是通過重新包繞鋼板在鋼筋混凝土結構外部，從而保護鋼筋混凝土結構達到高強度的防護效果。粘結外包鋼加固技術需要利用錨栓、灌注結構粘鋼膠，對鋼筋混凝土結構外部進行包繞。粘結外包鋼加固技術的應用能夠有效促進鋼筋混凝土結構之間的緊密連接，有利于維持整體鋼筋混凝土結構的穩定性和安全性，并且還能極大程度上提升結構的承受能力，提高建筑物的穩定性。從技術原理的角度來看，粘結外包鋼加固技術是通過增加鋼筋混凝土截面面積來實現對鋼筋混凝土的結構結構，這樣可以有效擴大鋼筋混凝土截面的受力面積，使鋼筋混凝土的結構性能充分發揮出來。粘結外包鋼加固技術在鋼筋混凝土的加固設技術中有明顯的技術優勢，但粘結外包鋼加固技術的缺點就在于非常耗費鋼材料，使用成本較高，這意味著施工單位不僅需要大量的鋼材成本投入，還需要在粘結完成后，設置防腐蝕的保護罩，才能使其達到更好的防護效果。整體來看，粘結外包鋼加固技術不但能夠提高建筑物的穩定性，還能有效延長房屋的使用壽命[3]。

2.4 復合纖維材料加固技術

在鋼筋混凝土結構加固中，可以通過復合纖維材料加固技術，提升整個建筑物的穩定性。復合纖維材料加固技術是通過高強度的復合纖維材料，對鋼筋混凝土結構的彎曲面進行高強度的粘結。復合纖維材料加固技術的操作難度較低，施工人員很容易掌握，并且更能滿足鋼筋混凝土結構加固的要求。該技術在結構復雜，有較多曲面和折疊的位置被廣泛應用，并且復合纖維材料加固技術所需要的纖維材料本身重量較輕不但能夠基本不改變原本的結構重量，還能夠有效對鋼筋混凝土結構進行連接，有效提高了建筑物的穩定性和安全性。在實際的施工過程中，施工人員為了能夠使纖維材料的性能發揮到最大，預先對鋼筋混凝土結構表層進行了處理，利用環氧樹脂粘結劑提高纖維材料的粘結性，這樣能夠有效使纖維材料垂直于裂縫方向規范粘結。復合纖維材料加固技術也能一定程度上擴大截面面積，增強整體結構的受力面積，使整體各方面的強度、硬度、耐久性、延展性和抗裂性、抗剪性能得到提升[4]。

3 鋼筋混凝土結構加固設計優化方案

現如今，我國建筑工程鋼筋混凝土結構加固使用的加固技術種類豐富，適用于不同的結構特點，在加固設計過程中必須要根據鋼筋混凝土結構設計標準，選擇適合結構加固的加固技術，對相應的結構進行加固，保障整體建筑物結構的穩定性。

在鋼筋混凝土結構的加固設計工作中，需要利用大量的鋼材料，對整體建筑物進行加固工作。該環節容易受到外部環境的影響，使整體鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性、安全性和牢固性的性能都有所降低，這會影響整體建筑物結構的結構安全。對于鋼筋混凝土的加固設計方案，需要確保加固技術的科學、合理性，確保鋼筋混凝土加固方案的完善，提高鋼筋混凝土結構病害的預防效果。進而在最大程度上提升鋼筋混凝土結構的穩定性和安全性，延長房屋的使用壽命。對于加固技術的應用，最主要的就是要結合鋼筋混凝土結構的實際特點，選擇適合于混凝土結構的加固技術，這樣能夠有效保障各個構件得到良好的加固效果，使各個構件發揮最大的作用[5]。

在設計鋼筋混凝土結構加固方案的過程中，必須要嚴格按照整體鋼筋混凝土結構的特點選擇合適的加固方式，并滿足各個構件的加固要求，使加固效果完全發揮出來，并且在結構加固工作中，需要嚴格遵守整體性、經濟、合理性等原則，極大程度上推動鋼筋混凝土結構加固工作的順利進行。

4 結語

我國對于建筑工程鋼筋混凝土結構加固技術予以高度重視，在實際的加固操作中，需要預先對于建筑物的加固需求進行分析，在滿足加固要求的前提下，科學合理的利用相應的鋼筋混凝土結構加固技術來提高鋼筋混凝土結構的功能性、穩定性和安全性。其中一些比較常見的加固技術，包括了加大截面加固技術、置換混凝土加固技術、粘結外包鋼的加固技術、粘貼纖維復合材料的加固技術等，實際加固過程中需要根據這些技術的特點，選擇適合于建筑工程項目的技術，從而保證技術應用的合理性與科學性。