鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法探討

王藝然 龍秋穎 宋成建

摘要：結(jié)構(gòu)加固是一項量大面廣的工作，建筑物年久失修，結(jié)構(gòu)在長期自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其功能逐漸減弱，對其進行加固將必然。普通建筑物以混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等為主，根據(jù)工程實踐對這方面的工作進行總結(jié)，以期滿足現(xiàn)階段工程加固改造的需要。

關鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)加固；加固方法

建筑結(jié)構(gòu)加固一般分為建筑物的整體加固、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固、既有建筑物的裂縫修補等。對已有建筑物的結(jié)構(gòu)加固設計要比新建房屋復雜，它不僅受到建筑物原有條件的限制，而且對這些建筑物存在的問題起因不明，查找困難，有的問題相當隱蔽，情況錯綜復雜。因此，結(jié)構(gòu)加固設計是一項復雜而又細致的工作。以下主要介紹混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法。

1 混凝土結(jié)構(gòu)加固

混凝土結(jié)構(gòu)建筑物整體性加固，主要指結(jié)構(gòu)受力體系的改變與整體部位的加固，包括結(jié)構(gòu)梁，板，柱等構(gòu)件的加固和基礎的加固。

1.1 直接加固的一般方法

1.1.1 增大截面加固法

當鋼筋混凝土構(gòu)件本身不能滿足正常使用要求或承載力要求時，必須對鋼筋混凝土構(gòu)件進行加固。原結(jié)構(gòu)截面加固法就是將原結(jié)構(gòu)斷面加大或?qū)⒃Y(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋加大。

1.1.2 外包鋼加固法

外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，可分為濕式和干式兩種。干式外包鋼加固法是用型鋼直接包于被加固構(gòu)件四周，型鋼與構(gòu)件之間無任何連接，無水泥砂漿。濕式外包鋼加固法又分為兩種：一是采用環(huán)氧樹脂化學灌漿或用乳膠水泥漿粘貼等方法，把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體；另一種是型鋼與被加固構(gòu)件之間留有一定的間距，中間澆注混凝土，實際上是一種外包鋼和混凝土相結(jié)合的復合加固法。

1.1.3 粘鋼補強加固法

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固法是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力。外部粘鋼加固法中，加固鋼板的錨固至關重要，必須保證鋼板在拉斷前不發(fā)生脫膠等粘結(jié)破壞。

1.1.4 粘貼碳纖維布加固法

外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，也可以將纖維增強復合材料用于構(gòu)件的抗剪區(qū)，貼于被加固構(gòu)件的外表面，使它與被加固截面共同工作，達到提高構(gòu)件承載能力的目的。

1.2 間接加固的一般方法

1.2.1 預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿或鋼撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)架整體進行加固的方法，特點是通過預應力強迫后加部分的拉桿或支撐受力，改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)的應力水平，使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應力應變滯后現(xiàn)象得以完全消除。因此，后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地工作，結(jié)構(gòu)的總體承載力可顯著提高。

1.2.2 增設支點加固法

增設支點加固法是通過減小受彎構(gòu)件的計算跨度，達到減少作用在被加固構(gòu)件上的荷載效應、提高結(jié)構(gòu)承載力水平的目的。

1.2.3 托梁拔柱加固法

托梁拔柱加固法是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下，拆除、更換、接長柱子或拆除墻體的綜合性技術。與傳統(tǒng)的大掀蓋改造相比，托梁拔柱法具有對生產(chǎn)及生活影響小、改造時間短、費用低等優(yōu)點，其缺點是技術要求較高、安全措施必須嚴密。此方法適用于使用功能、生產(chǎn)工藝更新，要求改變平面布置、增大使用空間的舊房改造加固工程。

1.3 其他加固法

輔助結(jié)構(gòu)加固法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔被加固構(gòu)件的荷載。例如：在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗彎和抗剪能力都得到提高。

2 與混凝土結(jié)構(gòu)加固配套使用的技術

2.1 裂縫修補技術

裂縫修補技術是根據(jù)混凝土裂縫的起因、形狀和大小，采用不同維護方法進行修補，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術。適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。

2.2 托換技術

托換技術是托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術的統(tǒng)稱，屬于一種綜合性技術，由相關結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術組成。適用于已有建筑物的加固改造。

2.3 植筋技術

植筋技術是一項針對混凝土結(jié)構(gòu)的較簡捷、有效的連接與錨固技術，可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋，已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程中。

2.4 碳化混凝土修復技術

該法是通過恢復混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。

2.5 混凝土表面處理技術

一種是采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其他附著物的專門技術；另一種是采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮、防腐和防裂處理的技術。

3 結(jié)語

建筑物的結(jié)構(gòu)加固工作主要包括結(jié)構(gòu)加固設計和施工兩部分。在選擇結(jié)構(gòu)加固方案之前應對建筑物做詳細的調(diào)查分析，對原有建筑物的結(jié)構(gòu)性能進行鑒定和檢查。根據(jù)鑒定報告及檢查結(jié)果進行結(jié)構(gòu)加固設計，并在實際工作中不斷的修正改進。具體操作時要注意下面幾個方面的問題：

（1） 結(jié)構(gòu)加固的設計應安全可靠，簡單易行且經(jīng)濟合理。結(jié)構(gòu)加固過程中應盡量保留原有建筑物，確保原有建筑物的安全，減少拆除工作量以保證結(jié)構(gòu)加固工作順利進行。

（2） 結(jié)構(gòu)加固施工要求盡量不影響或少影響生產(chǎn)和生活，在不停產(chǎn)的情況下進行。

（3） 結(jié)構(gòu)加固方法應進行綜合的技術經(jīng)濟比較，這分析對比是結(jié)構(gòu)加固中必不可少的重要程序。

（4） 結(jié)構(gòu)加固是一門綜合技術，每一種加固方法都不是單一的，一個建筑物的結(jié)構(gòu)加固往往同時應用幾種不同的加固方法，這要根據(jù)建筑物的實際情況加以綜合考慮。對要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行仔細的力學分析，針對不同的要求采取相應的加固方法以達到加固的目的。

作者簡介：王藝然（1989—），男，遼寧撫順人，學生，沈陽建筑大學土木工程系2012級碩士研究生，建筑與土木工程專業(yè)，研究方向為他土木工程建造與管理。