浅谈混凝土结构加固技术及其应用
2016-02-23 16:48:56
作者：隋永亮来源：
采用混凝土结构加固措施可对混凝土建筑物进行改造、加固以及防腐蚀维护，保证改造后结构安全，并有效延长使用寿命。对混凝土结构进行加固时，应遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则，根据构件的使用部位、受力情况、抗震鉴定结果等选用相应技术方法。结构加固方案分为直接加固与间接加固两类。
混凝土结构加固
一、混凝土结构的直接加固
1.1 增大截面法。
增大截面法就是增大原构件截面面积或增配钢筋的一种加固方法。通过增加结构构件截面面积或者配筋量，增加界面有效高度，从而提高构件的正截面抗弯、斜截面抗剪和截面刚度，起到加固的作用。加大截面加固法使新旧两部分商品混凝土能够协调整体工作，改善正常使用性能。
优点：工艺简单、成熟、适应性强，适用于梁板柱墙等构件的加固。缺点：现场施工作业量大、养护周期长、影响使用净空间。
1.2 外包钢加固法。
外包钢加固是把型钢包于被加固构件外边，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，达到共同受力，提高正截面承载力、斜截面承载力和截面刚度。外包钢加固常用于对框架柱的加固，特别是对加固后对截面不允许显著增大的要求十分满足。
优点：受力可靠、施工简便、工作量小、对使用空间影响小。缺点：用钢量大、加固费用高、不耐高温、不宜在无防护情况下工作。
1.3 粘钢加固法。
粘钢加固发是在混凝土受弯构件常在里不足区段表面用特制结构胶粘结钢板，使钢板与商品混凝土牢固的形成一体，共同受力，补偿或提高截面的承载力，以达到加固补强的作用。该方法实质可以理解为体外配筋，提高原结构配筋量的加固方法。
优点：简单、快速、技术可靠、不影响结构外形、施工时对生产和生活影响较小，多用于屋顶、公路桥梁等领域。缺点：对结构胶的质量要求高、加固效果直接影响于胶粘工艺与操作水平。
1.4 置换混凝土加固法。
置换商品混凝土加固法就是将原结构、构件中的破损商品混凝土凿除至密实部位，用强度略高的新商品混凝土浇灌置换，使新旧两部分粘合成一体共同工作。为更好协同工作新混凝土强度等级应高于原结构构件一级，且不低于C20级。该方法适用于处理结构构件局部缺陷的加固工程。
优点：完美恢复原构件外观，不影响净空间。缺点：施工作业时间长，养护时间长，剔除缺陷部位工作量大，容易伤害钢筋，支护不好容易提前造成结构屈服、疲劳、失稳。
1.5 粘贴碳纤维加固法。
外贴碳加固类似与外粘钢板加固，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，粘贴后碳纤维布与被加固截面共同工作，能显著提高构件的承载能力。 该方法目前适用范围非常广泛。
优点：施工工期短，不需要大型机械，对净空间影响小，轻质高强，几乎不增加结构自重，耐潮、耐腐蚀，持久耐用，维护费用低，施工方便快捷，可以随意适应任意曲面形状。缺点：对使用环境温度有限制，不耐火。防护不当易受人为破坏。
1.6 绕丝法绕丝加固法
通过缠绕退火钢丝使被加固的受压构件商品混凝土受到约束作用，从而提高其极限承载力和延性的一种直接加固技术。该法重点是提高商品混凝土构件的位移延性。
通过缠绕退火钢丝使被加固的受压构件商品混凝土受到约束作用，从而提高其极限承载力和延性的一种直接加固技术。该法重点是提高商品混凝土构件的位移延性。
优点：构件加固后增加自重较少、外形尺寸截面变化不大，这对构件所处环境空间要求不高。缺点：对矩形截面商品混凝土构件承载力的提高不显著，故在某种意义上限制了该法的应用范围。
二、混凝土结构的间接加固
间接加固的一般方法有：预应力加固法、增加支承加固法、其它加固法。
间接加固的一般方法有：预应力加固法、增加支承加固法、其它加固法。
混凝土结构的间接加固
2.1 预应力加固法。
指运用预应力原理，在原有构件中，施加一定初始预应力的一种加固方法。对于钢筋商品混凝土或预应力商品混凝土梁板，采用对受拉区施以预加压力的加固，可以抵消部分自重应力，起到卸载作用，从而能较大幅度地提高梁的承载能力。但该方法对外观影响大，切操作复杂，养护造价高，故应用并不广泛。
2.2 增加支承加固法。
增设支承加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的荷载效应，提高结构承载水平的目的此方法作业面小，施工方便，工期短，加固方案符合安全、经济、快捷、施工方便的原则。
2.3 其它加固方法。
如辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架或钢筋商品混凝土梁，全部或部分分担被加固梁的荷载。喷射混凝土加固法是利用压缩空气，将按一定配比的混凝土拌和料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化，从而形成混凝土支护层。
三、与混凝土结构加固改造相关的技术
大桥加固
3.1 托换技术。
托换技术是托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成。
3.2 植筋技术。
植筋技术是混凝土结构的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋。植筋技术是用于建筑物的加固改造工程中最常用的技术。
3.3 裂缝修补技术。
根据商品混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术。
3.4 碳化商品混凝土修复技术。
指通过恢复商品混凝土的碱性或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。
3.5 商品混凝土表面处理技术。
指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水 方法等清理商品混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
3.6 商品混凝土表层密封技术。
指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对商品混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。
四、结论
目前，混凝土结构加固技术还处在摸着石头过河的阶段，随着建筑科学技术的不断进步以及新型建筑材料的不断出现，建筑结构加固方法将会有革命性进步，因而加固施工方案的选择也将具有更为广阔的空间。
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