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【摘 要】 混凝土建、构筑物因出现功能性改变，如接建，或增加荷载的情况下，或在出现质量问题，如配筋不够、灾后修补、混凝土强度不够的情况下，或结构在长期自然环境和使用环境的作用下出现功能逐渐减弱的情况下，都需要进行加固。我们结构工程的任务不单要做好建筑物前期的设计工作，还要能采取有效的方法保证结构的安全使用。那么，结构的加固将成为一项重要的工作。
【关键词】 混凝土；结构工程；加固方法
对于需要加固的建、构筑物，应根据建、构筑物的不同情况制定一套合理的加固方案，方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则。加固工程方案的优劣，首先要把是否具有施工方便作为必要条件之一。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性，但是，由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的弊端，结果影响到加固质量。这也不能做为一个合理的加固方案。
当前，各种类型的钢筋混凝土结构，其构造是复杂多样的，下面对一些典型的加固技术的特点及适用范围进行论述。
1.外粘钢板加固法
用粘结剂（建筑结构胶）将钢板粘贴在已开裂构件需要加固的部位上，以提高结构承载力的一种方法。此方法是一种适用面较广的加固方法，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。它有以下特点：（1）此方法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，露出新面，使之平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对混凝土表面进行打磨，除去1～2mm厚表层，使之平整，清除粉尘，再用丙酮擦拭表面即可。钢板的表面处理应根据其锈蚀情况，可用喷砂，砂布，砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，并进行防锈蚀处理。处理过后用建筑结构胶将钢板与混凝土构件牢固的粘合成一整体，使钢板和原构件很好地共同工作。（2）加固施工所需的场地不是很大，且钢板粘结在已开裂构件上一般2天即可受力使用，对生产和生活影响很小，特别适用于应急的加固工程。（3）粘钢加固所用的钢板厚度，一般为2mm～6mm，所以加固后不影响结构外观，重量增加也不多，适用于对外观要求较高的建筑物。
2.外包型钢加固法
外包型鋼加固法是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固混凝土又分为干法作业和湿法作业两种方式：以混凝土柱为例，干式加固法是将型钢（一般是角钢）直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型钢于混凝土柱之间无连接，由于与混凝土没有形成一体，所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等方法把角钢粘贴在混凝土柱上；二是角钢与混凝土柱之间留一定的间距，中间浇筑混凝土，使外包钢材与混凝土相结合。两种方法比较干式作业施工更为简单，价格低，施工时间短，但承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时，应根据加固要求及原构件情况，合理挑选适当的方案进行加固。外包型钢结构兼有钢结构和钢筋混凝土的优点：即能增大结构承载力，但又不会引起刚度较多增加而导致的地震作用增大，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。如果在框架柱的外包钢方法，可以转变弱柱为强柱，易实现“强柱弱梁”。此方法受力可靠，施工简便，现场工作量小，但不宜在无防护情况下用于600度以上的高温场所，适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载力的混凝土结构加固。
3.增大截面加固法
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钢筋，同时在外侧新浇筑混凝土以增大构件，来提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性的一种方法，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的正常工作，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，增强新、旧混凝土的结合能力。
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钢筋，来抵抗结合面所出现的剪力。增大截面加固法施工工艺简单，适用性强，并具有成熟的设计和施工经验，但现场施工湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后建筑物的净空有一定的减小。
4.化学植筋技术
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。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。由于其通过化学粘合剂固定不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。施工简便迅速安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土变更，加固的最有效方法。它可以用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚固，还可以用于横梁、柱头、楼板等预留钢筋锚固。也可用于各类钢结构锚杆、螺栓的锚固。它主要的技术特点是：（1）具有高度承载力（剪力，拉力）。（2）对固定的基材不产生膨胀力，适用于边距、间距小的部位。（3）施工简便，时间短。
5.碳纤维加固法
近年来，碳纤维材料以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注。成为研究与应用的热点。采用碳纤维对钢筋混凝土结构进行加固，可以有效约束混凝土的变形，增强耗能能力，从而使其承载能力和延性能力有很大的提高。可以取得很好的抗震加固效果。碳纤维自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍，劳动强度小，一个作业面只需一到两人操作即可；施工工期短。碳纤维加固方法的劣势在于材料费用比较高，并且应用在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。在一般情况下此方法均需考虑防火要求，选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级。
6.结束语
在建设中，我们应该选择合适的加固方法。就目前来看，这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索，随着建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固施工方法将会有更大的拓展，因此，加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
参考文献：
[1]混凝土结构加固设计规范GB50367—2006
[2]混凝土结构加固改造构造图集06SG311-1
[3]建筑抗震加固技术规程
[4]混凝土构造手册中国有色工程设计研究总院主编
【关键词】 混凝土；结构工程；加固方法
对于需要加固的建、构筑物，应根据建、构筑物的不同情况制定一套合理的加固方案，方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则。加固工程方案的优劣，首先要把是否具有施工方便作为必要条件之一。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性，但是，由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的弊端，结果影响到加固质量。这也不能做为一个合理的加固方案。
当前，各种类型的钢筋混凝土结构，其构造是复杂多样的，下面对一些典型的加固技术的特点及适用范围进行论述。
1.外粘钢板加固法
用粘结剂（建筑结构胶）将钢板粘贴在已开裂构件需要加固的部位上，以提高结构承载力的一种方法。此方法是一种适用面较广的加固方法，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。它有以下特点：（1）此方法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，露出新面，使之平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对混凝土表面进行打磨，除去1～2mm厚表层，使之平整，清除粉尘，再用丙酮擦拭表面即可。钢板的表面处理应根据其锈蚀情况，可用喷砂，砂布，砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，并进行防锈蚀处理。处理过后用建筑结构胶将钢板与混凝土构件牢固的粘合成一整体，使钢板和原构件很好地共同工作。（2）加固施工所需的场地不是很大，且钢板粘结在已开裂构件上一般2天即可受力使用，对生产和生活影响很小，特别适用于应急的加固工程。（3）粘钢加固所用的钢板厚度，一般为2mm～6mm，所以加固后不影响结构外观，重量增加也不多，适用于对外观要求较高的建筑物。
2.外包型钢加固法
外包型鋼加固法是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固混凝土又分为干法作业和湿法作业两种方式：以混凝土柱为例，干式加固法是将型钢（一般是角钢）直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型钢于混凝土柱之间无连接，由于与混凝土没有形成一体，所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等方法把角钢粘贴在混凝土柱上；二是角钢与混凝土柱之间留一定的间距，中间浇筑混凝土，使外包钢材与混凝土相结合。两种方法比较干式作业施工更为简单，价格低，施工时间短，但承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时，应根据加固要求及原构件情况，合理挑选适当的方案进行加固。外包型钢结构兼有钢结构和钢筋混凝土的优点：即能增大结构承载力，但又不会引起刚度较多增加而导致的地震作用增大，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。如果在框架柱的外包钢方法，可以转变弱柱为强柱，易实现“强柱弱梁”。此方法受力可靠，施工简便，现场工作量小，但不宜在无防护情况下用于600度以上的高温场所，适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载力的混凝土结构加固。
3.增大截面加固法
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钢筋，同时在外侧新浇筑混凝土以增大构件，来提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性的一种方法，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的正常工作，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，增强新、旧混凝土的结合能力。
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钢筋，来抵抗结合面所出现的剪力。增大截面加固法施工工艺简单，适用性强，并具有成熟的设计和施工经验，但现场施工湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后建筑物的净空有一定的减小。
4.化学植筋技术
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。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。由于其通过化学粘合剂固定不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。施工简便迅速安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土变更，加固的最有效方法。它可以用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚固，还可以用于横梁、柱头、楼板等预留钢筋锚固。也可用于各类钢结构锚杆、螺栓的锚固。它主要的技术特点是：（1）具有高度承载力（剪力，拉力）。（2）对固定的基材不产生膨胀力，适用于边距、间距小的部位。（3）施工简便，时间短。
5.碳纤维加固法
近年来，碳纤维材料以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注。成为研究与应用的热点。采用碳纤维对钢筋混凝土结构进行加固，可以有效约束混凝土的变形，增强耗能能力，从而使其承载能力和延性能力有很大的提高。可以取得很好的抗震加固效果。碳纤维自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍，劳动强度小，一个作业面只需一到两人操作即可；施工工期短。碳纤维加固方法的劣势在于材料费用比较高，并且应用在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。在一般情况下此方法均需考虑防火要求，选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级。
6.结束语
在建设中，我们应该选择合适的加固方法。就目前来看，这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索，随着建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固施工方法将会有更大的拓展，因此，加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
参考文献：
[1]混凝土结构加固设计规范GB50367—2006
[2]混凝土结构加固改造构造图集06SG311-1
[3]建筑抗震加固技术规程
[4]混凝土构造手册中国有色工程设计研究总院主编