浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术及应用.doc

1、浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术及应用摘 要随着经济建设的发展，在二十世纪五六十年代修建的大批工业厂房、公用建筑和民用建筑，已有数十亿平方米进入中老年期；在新建企业的同时还强调对已有企业的技术改造，在改造中，往往要求对房屋的改造。钢筋混凝土的加固技术在整个结构加固中占据着举足轻重的地位，本文从钢筋混凝土加固方法对加固技术进行分析。 关键词钢筋混凝土加固技术. 中图分类号：TU746. 3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0200-01 引言：我国在二十世纪五六十年代修建的大批工业厂房、公用建筑和民用建筑，已有数十亿平方米进入中老年期，其鉴定维修加固提上议事日程；同时

2、我国是一个多自然灾害的国家：地震、风灾、水灾、火灾均造成过严重损失，尤其是对建筑物造成过严重损失；或者在设计、施工和管理中存在的问题给建筑物留下了隐患。这就不得不对建筑物进行加固。 目前较常用的的加固方法有加大截面加固法、粘钢加固法、有粘结外包型钢加固法、置换混凝土加固法、粘贴纤维加固法、锚栓锚固法等。一、加大截面加固法 增大截面加固，也称为外包混凝土加固，是通过增加原构件的受力钢筋，同时在外侧新浇筑混凝土以增大构件， （通常是在钢筋混凝土受弯构件受压区增加混凝土现浇层，受拉区增加配筋量） ，增大构件截面积和配筋量，增加截面有效高度，从而提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补

3、强的作用，部分情况也可以用来修补裂缝。这种加固法适用范围较广，可用于加固混凝土受弯和受压构件，如板、梁、柱、基础、屋架等。 根据构件受力特点和加固目的、构件几何尺寸等因素，可设计为单侧、双侧或四面包套的加固。例如梁常用上、下侧加厚层加固，中心受压柱常用四面外包套加固，偏心受压柱常用单侧或双侧加层加固。根据不同的加固目的和要求，此法又可分为加大截面为主的加固和以加配钢筋为主的加固，或者两者兼备的加固。为了保证后加混凝土正常工作，以加大截面为主的加固亦需适当配置构造钢筋，对于以加配钢筋为主的加固，为了保证配筋的正常工作，需按钢筋的间距和保护层等构造要求适当增大截面尺寸。加固中应将新、旧钢筋加以焊接

4、，增强新、旧混凝土结合能力。 增大截面加固技术关键在于新、旧材料能否共同工作，核心是结合面剪力能否有效地传递。新、旧混凝土结合面往往是一个薄弱环节，其抗剪强度远远低于整浇混凝土的抗剪强度，新混凝土的收缩、弹性变形、塑性变形等与旧混凝土存在差异，甚至出现裂缝，结合面上抗渗、抗冻性能均会降低。因此结合面混凝土所具有的粘结抗剪力，有时远低于受剪承载力要求，需配置一定数量的贯通结合面的剪切摩擦筋，来抵抗结合面所出现的剪力。为了确保新、旧混凝土共同工作的可靠性、耐久性，设计时需对加固结构的结合面进行抗剪验算，同时在施工工艺上采取适当的措施。 优点：加大截面加固法施工工艺简单、适应性强， 柱子钢度增大，耐

5、久性强，维护费用低，并具有成熟的设计和施工经验； 适用于梁、板、柱、墙等构件和一般构造物的钢筋混凝土加固。 缺点：现场施工的湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定的影响，而且加固后构件的截面增大，对建筑物的净空和外观有不小影响。更为重要的是增加的外包混凝土与原有构件的混凝土材龄相差较大，要解决好新加部分与原有部分混凝土的整体工作共同受力，是一个很复杂的问题，并且受制的因素较多，现阶段只能增加有利的构造措施。 二、粘钢加固法 粘钢加固法原理与钢筋混凝土结构中的钢筋与混凝土之间的关系一样，是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面用特制的建筑结构胶粘贴

6、钢板，使其整体工作共同受力，以提高结构构件承载力的一种加固方法。 该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。 三、有粘结外包型钢加固法 外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，既采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。 外包角钢结构兼有钢结构和钢筋混凝土的优点：既能

7、增大结构承载力但不会引起刚度较多增加而导致地震作用的增大，同时又能利用型钢套箍和缀板对混凝土进行有效约束提高混凝土的极限应变和抗剪能力，使结构的变形能力大大提高；如果在框架柱上外包钢，可以转变弱柱为强柱，易实现“强柱弱梁” ，亦可部分降低核心柱混凝土的轴压比。此外，外粘型钢还能与节点一起进行加固，有利于实现“强节点弱构件”的设计原则，因此具有广阔的使用前景。 四、置换混凝土加固法 置换混凝土加固法是剔除部分陈旧的混凝土，置换成新的混凝土，新混凝土的强度等级应比原结构、构件提高一级，且不得低于 C20 级。比较适用于钢筋混凝土构件的局部加强处理，有时也用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱

8、等钢筋混凝土结构构件的加固。该法的优点与加大截面法相比，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 五、粘贴纤维加固法 外贴纤维加固是用特制胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的相应区域，使它与被加固构件截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。 工程实践和试验研究表明：采用碳纤维对钢筋混凝土柱进行抗震加固，可以有效约束混凝土的变形，增强耗能能力，从而使其承载能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。试验研究资料表明，在反复循环荷载作用下，碳纤维片材包裹加固钢筋混凝土柱比未用碳纤维加固钢

9、筋混凝土柱的滞回特性和延性有显著的提高改善，捏状现象缓滞，滞回环也变得越来越饱满，具抗震耗能能力明显增强。如今被用于房建、桥梁等多种钢筋混凝土结构构件的加固，未来这种粘碳纤维复合材料的加固方法将会被更加普遍的采用。 优点：高强高效，施工方便快捷，施工工期短，不需要大型施工机械，操作简单，具有极佳的耐腐蚀性和耐久性，适用面广，施工质量容易保证，对结构的净空、外观等影响小。 缺点：弹性模量小，对于需要加固刚度的构件来说不太适用，耐火性与耐高温性能差，一般的环氧树脂在 100 摄氏度时力学性能会受到较大影响，只有特殊的环氧树脂可以在 200 摄氏度的高温下正常工作，延性不足，构件变形过大时会引起碳纤

10、维的脆性断裂，导致结构的脆性破坏，对于需要较大变形或对抗震要求比较高的结构来说，这一点是十分不利的。 以上为工程实际中最常用的加固技术措施，在应用这些措施时，必须结合各自工程的特点，通过结构计算并按有关构造要求，确定适宜的实施方案，同时应采取适当的临时支撑措施，以保证结构安全。 结束语：随着材料的发展和加固技术的深入研究，加固技术必然带来更加巨大的社会效益和经济效益。 参考文献 1 贺志勇. 钢筋混凝土结构加固的发展与研究现状. 山西建筑， 第 36 卷第 2 期 2010 年 1 月. 2 梁庚贺. 用粘钢加固钢筋混凝土结构的设计计算方法. 广东工学院学报，第九卷第四期 1992 年 12 月.