建筑结构加固方法

中图分类号：TU文献标识码:A文章编号：1007-0745（2012）06-0091-01

摘 要：建筑结构由于受环境因素的损伤,建筑结构的老化,设计施工的缺陷,使用功能的转变及设计标准的提高等影响,为了维持结构的安全和功能的正常发挥,必须对混凝土结构进行加固和修复,以维持结构的安全和功能的正常发挥.加固方法应该根据不同情况和加固方法的适用性进行选择.

关 键 词：加固加大截面外包钢预应力粘贴钢碳纤维布

一、加固的主要方法

(一)加大截面加固法

加大截面加固法,是通过在原混凝土构件外浇注新的混凝土,增加构件截面积和配筋,达到提高构件承载力和刚度,降低构件长细比.该方法的优点是：施工工艺简单适应性强,并具有成熟的设计和施工经验这种加固方法广泛应用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱、屋架以及砖墙、砖柱等.缺点是：现场湿作业工作量大,养护期较长,对生产和生活有一定影响；对结构外观及房屋净空也有一定影响梁板上捣混凝土后浇层时,还会增加结构自重.且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大.

(二)外包钢法

外包钢加固法是在结构构件(或杆件)四角(或两角)包以型钢的加固方法.该方法的优点是：适用于使用上不允许增大原构件截面足寸,却要求提高截面承载能力的混凝土结构加固.缺点：施工难度大,仅依靠环氧树脂胶粘剂和原本存在强度不够、质地不匀甚至已经碳化的旧混凝土表面来传递粘着力和剪力,以满足外套与原构件协同工作的要求,在受力上也存在一系列问题.外包钢套法对于梁柱节点加固无能为力,特别是框架柱往往存在上下层变断面的情况,再加上施工中的上下柱错位和误差等实际问题,使外包钢套很难上下准确衔接与上下贯通,节点处箍筋也无法交圈.

(三)预应力法

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法.该方法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果,适用于大跨度结构加固,以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固.预应力使原梁产生反拱抵消部分原梁的荷载挠度,从而改善了钢筋混凝土结构的受力性能,提高了原梁的承载力.缺点是：增加了施加预应力的工序和设备.施工工艺复杂,维护困难,耐久性差,而且还占有一定空间,影响外观与使用,这样显著的缺点导致这种方法现已不受欢迎.

(四)改变结构传力路径法

改变结构传力路径加固法主要是通过构件或结构增设支承点来实现.该方法增设支点可以减少结构构件的计算跨度,大幅度提高结构构件的承载能力,减小挠度,缩小裂缝宽度.当对增设的支点施加预应力时效果更佳.该法简单可靠,通常适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固.缺点是：影响原结构的建筑布局或使用空间减少,使用功能受到一定限制,并对生产和生活的影响较大.

(五)置换混凝土加固法

置换混凝土加固法指对原有结构强度低、韧性差的构件材料用强度高、韧性好的混凝土材料置换的方法.该方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固.施工工艺简单方便,工期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理.

(六)化学植筋法

植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果.该方法施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密实性能良好,无需做任何防水处理.它主要的技术特点就是:具有高的承载力(剪力、拉力)；对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位；施工简便,时间短.

(七)注浆加固法

注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠.

（八）粘贴钢法

外粘钢板加固钢筋混凝土结构的方法,就是用薄钢板或其它钢衬通过建筑结构胶粘于混凝土结构表面产生三相材料,混凝土—胶—钢板的复合系统.该方法具有方案设计及结构计算简单,不损伤原混凝土构件,施工方法简便,周期短,现场作业量小,对原构件外形尺寸影响小等优点.缺点:施工工艺要求较高,施工操作程序较复杂,一般应由专业队伍施工.掌握不好的话,质量难保证；本方法要求基体混凝土强度等级一般不低于C15,环境温度不超过60e,相对湿度不宜大于70%,后期维护费用较高,不宜用于腐蚀环境中；从破坏试验看,依旧是依靠被加固的混凝土表面来传递剪力以达到协同工作进行加固的目的.其破损机理是最危险的剪切脆性破坏,值得警惕.

（九）外贴碳纤维布加固法

碳纤维布是一种新型的加固材料,外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的.该方法除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、强度高、劳动强度小、耐用、费用较低.但需要专门的防炎处理.碳纤维布的加固方法正在研究当中,据目前研究表明,它可以和外加钢板法,加大混凝土截面法组合加固,加固效果会更好,碳纤维布的加固法前景很好.

二、结束语

选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行比、性能比、质量比的同时体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样选出的加固方案才是优秀加固方案.