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摘要：本文主要对建筑结构的加固方法以及具体的施工技巧做了进一步的应用探讨。
关键词：混凝土；建筑结构；加固方法；施工
建筑物的安全是人民生命财产安全的重要保证。实际工程中一些建筑难免存在质量缺陷和内外损伤，严重影响建筑结构的耐久性，危及建筑结构的安全。引起建筑结构损伤的因素很多，主要包括例如工程设计的欠缺与错误、施工质量差、偷工减料等人为因素，以及如地震、水灾、泥石流、山体滑坡等地质灾害的自然因素两方面。下面我们主要基于这些因素导致的建筑结构损伤所采取的加固方法以及具体的施工技巧做一应用探讨。
一、混凝土结构损伤与加固
混凝土结构具有承载能力高、耐久性能较好等优点，在建筑工程中应用广泛。但实际工程中，设计、施工、环境、使用维护等因素，都有可能引起混凝土结构的损伤和破坏，从而降低其使用寿命【1】。实际工程中混凝土碳化以及混凝土中的钢筋腐蚀、混凝土的冻融破坏等是常见的影响混凝土结构安全的主要因素。
（1）影响混凝土碳化的因素可分为周围环境因素、材料组成因素和施工因素三大类。除此以外混凝土的骨料品种、养护方法、施工质量对混凝土的碳化也有影响，因此提高混凝土的质量对提高其抗碳化性能十分重要。
（2）混凝土对钢筋的保护作用主要体现在两个方面。一是混凝土的高碱性使钢筋表面形成钝化膜；二是保护层对外界腐蚀介质、氧气及水分等渗入的阻止作用。后者作用主要取决于混凝土的密实性及保护层厚度。因此要减少钢筋腐蚀，最好的加固方法就是提高混凝土的密实性。密实性越好，内部孔隙和毛细管道越小，就能有效地阻止外界腐蚀介质、氧气及水分等的渗入，从而加强了钢筋的防腐蚀能力。混凝土的密实度主要与混凝土的水灰比有关，降低水灰比可提高钢筋的抗腐蚀能力。此外通过增加混凝土的保护层厚度也可以显著地推迟腐蚀介质渗透到钢筋表面的时间，也可提高对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力。混凝土结构设计规范中给出了保护层的最小厚度取值，其与钢筋混凝土结构种类、重要程度、所处环境、混凝土强度等级等有关。
此外，若在混凝土中掺入适量火山灰质等活性掺合料（如火山灰、粉煤灰等），可提高混凝土的抗腐蚀能力。但火山灰的掺入可能会妨碍铝酸钙的水化作用，因此国外有关规范规定，在一些抗硫酸盐腐蚀的重要结构中，不允许采用粉煤灰与抗硫酸盐水泥混合使用【2】。在混凝土硬化初期，采用人工碳化、表面压实抹光、热沥青涂层或加做饰面层等方法处理混凝土的表面，对防止或减小混凝土溶蚀型的腐蚀效果都是有效的。在可能的条件下，对重要部位采用浸渍混凝土，其效果将更好。
（3）针对混凝土的冻融影响，主要就是提高混凝土的抗冻性。如掺用引气剂或减水剂及引气型减水剂；控制水灰比，提高混凝土密实性；加强早期养护；掺入防冻剂等措施。
此外，由于混凝土的组成材料和微观构造的不同以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝导致的损伤也较常见，混凝土裂缝产生的原因较为复杂，它对结构功能的影响也是不同的，在此不作多述。
二、混凝土结构梁板加固
2.1加大截面加固法
主要适用于梁板承载力相差较大且刚度也不满足要求时。采取三面加厚、两面加厚、单面加厚等加固方式。拉区补浇混凝土，能对补加钢筋起到粘结和保护作用；压区补浇混凝土，能增加构件的有效高度，提高构件的抗弯、抗剪承载力，增强构件的刚度。此方法对技术要求不高，但是施工繁杂，工序多。加固的关键是新旧混凝土必须粘结可靠，新浇混凝土必须密实。
2.2增补受拉筋加固法
适用于当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足要求，而仅是弯曲抗拉强度不能满足要求，且抗拉钢筋的增补数量不是很大时。主要采用全焊接法、半焊接法、粘结法等方法。试验证明，增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象，它会使增补筋的屈服迟于梁内原筋，并且当增补筋屈服时梁内出现较大的变形和裂缝。
2.3预应力加固法
该方法施工简便，且在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，可提高梁、板的抗弯、抗剪承载力和改善其在使用阶段的性能。由于预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷载弯矩，致使梁板的弯矩减小，裂缝宽度缩小甚至完全闭合。主要的施工工艺是在需加固的受拉区段外面补加预应力筋；张拉预应力筋，并将其锚固在梁（板）的端部，如图1-2所示。
预应力加固法设计步骤主要分为：
a、分别绘制在剩余荷载和全部荷载作用下的内力图。
b、根据总弯矩M，先按受弯构件核算受压区高度x值，再由x值求出梁跨中截面处须加固筋承担的弯矩ΔM，并用ΔM估计加固筋的截面面积Ap。
c、确定张拉控制应力，并计算预应力损失值。
d、以张拉控制应力为依据，计算预应力内力。
e、将预应力作为外力作用在原梁上，按偏心受压构件验算原梁的正截面承载力。若验算结果不能满足要求，可加大预应力筋的面积重新计算。
f、验算梁的斜截面承载力。
g、进行预应力效应计算和张拉量计算。
这种方法几乎不缩小使用空间，不仅可以提高构件的承载力，而且可以减小梁、板的挠度，缩小原梁的裂缝宽度甚至使之闭合。
2.4粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法是用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法。胶粘剂通常是以环氧树脂为基料，再加入适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的所谓“结构胶”。试验表明，粘贴钢板加固梁破坏时，粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度【3】。粘贴钢板在以后的受力过程中存在着应力滞后现象，因为一般是在不卸载的情况下进行加固的，原梁中的钢筋中已有一定的应力存在，而所粘贴的钢板仅在后加荷载作用下产生应力。因此，当原筋屈服时钢板往往尚未屈服，而当钢板屈服时加固梁的挠度及裂缝会发展得很快。施工工艺流程如下图3所示。
关键词：混凝土；建筑结构；加固方法；施工
建筑物的安全是人民生命财产安全的重要保证。实际工程中一些建筑难免存在质量缺陷和内外损伤，严重影响建筑结构的耐久性，危及建筑结构的安全。引起建筑结构损伤的因素很多，主要包括例如工程设计的欠缺与错误、施工质量差、偷工减料等人为因素，以及如地震、水灾、泥石流、山体滑坡等地质灾害的自然因素两方面。下面我们主要基于这些因素导致的建筑结构损伤所采取的加固方法以及具体的施工技巧做一应用探讨。
一、混凝土结构损伤与加固
混凝土结构具有承载能力高、耐久性能较好等优点，在建筑工程中应用广泛。但实际工程中，设计、施工、环境、使用维护等因素，都有可能引起混凝土结构的损伤和破坏，从而降低其使用寿命【1】。实际工程中混凝土碳化以及混凝土中的钢筋腐蚀、混凝土的冻融破坏等是常见的影响混凝土结构安全的主要因素。
（1）影响混凝土碳化的因素可分为周围环境因素、材料组成因素和施工因素三大类。除此以外混凝土的骨料品种、养护方法、施工质量对混凝土的碳化也有影响，因此提高混凝土的质量对提高其抗碳化性能十分重要。
（2）混凝土对钢筋的保护作用主要体现在两个方面。一是混凝土的高碱性使钢筋表面形成钝化膜；二是保护层对外界腐蚀介质、氧气及水分等渗入的阻止作用。后者作用主要取决于混凝土的密实性及保护层厚度。因此要减少钢筋腐蚀，最好的加固方法就是提高混凝土的密实性。密实性越好，内部孔隙和毛细管道越小，就能有效地阻止外界腐蚀介质、氧气及水分等的渗入，从而加强了钢筋的防腐蚀能力。混凝土的密实度主要与混凝土的水灰比有关，降低水灰比可提高钢筋的抗腐蚀能力。此外通过增加混凝土的保护层厚度也可以显著地推迟腐蚀介质渗透到钢筋表面的时间，也可提高对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力。混凝土结构设计规范中给出了保护层的最小厚度取值，其与钢筋混凝土结构种类、重要程度、所处环境、混凝土强度等级等有关。
此外，若在混凝土中掺入适量火山灰质等活性掺合料（如火山灰、粉煤灰等），可提高混凝土的抗腐蚀能力。但火山灰的掺入可能会妨碍铝酸钙的水化作用，因此国外有关规范规定，在一些抗硫酸盐腐蚀的重要结构中，不允许采用粉煤灰与抗硫酸盐水泥混合使用【2】。在混凝土硬化初期，采用人工碳化、表面压实抹光、热沥青涂层或加做饰面层等方法处理混凝土的表面，对防止或减小混凝土溶蚀型的腐蚀效果都是有效的。在可能的条件下，对重要部位采用浸渍混凝土，其效果将更好。
（3）针对混凝土的冻融影响，主要就是提高混凝土的抗冻性。如掺用引气剂或减水剂及引气型减水剂；控制水灰比，提高混凝土密实性；加强早期养护；掺入防冻剂等措施。
此外，由于混凝土的组成材料和微观构造的不同以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝导致的损伤也较常见，混凝土裂缝产生的原因较为复杂，它对结构功能的影响也是不同的，在此不作多述。
二、混凝土结构梁板加固
2.1加大截面加固法
主要适用于梁板承载力相差较大且刚度也不满足要求时。采取三面加厚、两面加厚、单面加厚等加固方式。拉区补浇混凝土，能对补加钢筋起到粘结和保护作用；压区补浇混凝土，能增加构件的有效高度，提高构件的抗弯、抗剪承载力，增强构件的刚度。此方法对技术要求不高，但是施工繁杂，工序多。加固的关键是新旧混凝土必须粘结可靠，新浇混凝土必须密实。
2.2增补受拉筋加固法
适用于当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足要求，而仅是弯曲抗拉强度不能满足要求，且抗拉钢筋的增补数量不是很大时。主要采用全焊接法、半焊接法、粘结法等方法。试验证明，增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象，它会使增补筋的屈服迟于梁内原筋，并且当增补筋屈服时梁内出现较大的变形和裂缝。
2.3预应力加固法
该方法施工简便，且在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，可提高梁、板的抗弯、抗剪承载力和改善其在使用阶段的性能。由于预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷载弯矩，致使梁板的弯矩减小，裂缝宽度缩小甚至完全闭合。主要的施工工艺是在需加固的受拉区段外面补加预应力筋；张拉预应力筋，并将其锚固在梁（板）的端部，如图1-2所示。
预应力加固法设计步骤主要分为：
a、分别绘制在剩余荷载和全部荷载作用下的内力图。
b、根据总弯矩M，先按受弯构件核算受压区高度x值，再由x值求出梁跨中截面处须加固筋承担的弯矩ΔM，并用ΔM估计加固筋的截面面积Ap。
c、确定张拉控制应力，并计算预应力损失值。
d、以张拉控制应力为依据，计算预应力内力。
e、将预应力作为外力作用在原梁上，按偏心受压构件验算原梁的正截面承载力。若验算结果不能满足要求，可加大预应力筋的面积重新计算。
f、验算梁的斜截面承载力。
g、进行预应力效应计算和张拉量计算。
这种方法几乎不缩小使用空间，不仅可以提高构件的承载力，而且可以减小梁、板的挠度，缩小原梁的裂缝宽度甚至使之闭合。
2.4粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法是用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法。胶粘剂通常是以环氧树脂为基料，再加入适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的所谓“结构胶”。试验表明，粘贴钢板加固梁破坏时，粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度【3】。粘贴钢板在以后的受力过程中存在着应力滞后现象，因为一般是在不卸载的情况下进行加固的，原梁中的钢筋中已有一定的应力存在，而所粘贴的钢板仅在后加荷载作用下产生应力。因此，当原筋屈服时钢板往往尚未屈服，而当钢板屈服时加固梁的挠度及裂缝会发展得很快。施工工艺流程如下图3所示。