浅谈混凝土结构的加固方法
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摘要：在现代建筑市场中，对原有建筑物的整体改造或使用功能改变的现象会越来越多。如何保证改造后的建筑物安全使用，提高建筑物的可靠性，对原有建筑物安全的加固以达到安全使用，因此加固工程也就成为了重中之重。
一．概述
在现代建筑市场中，对原有建筑物的整体改造或使用功能改变的现象会越来越多。如何保证改造后的建筑物安全使用，提高建筑物的可靠性，对原有建筑物安全的加固以达到安全使用，因此加固工程也就成为了重中之重。另外如果建筑物存在裂损现象则会直接影响着人们的正常生产和生活。建筑物中裂缝的存在预示着结构承载力可能不足，过大的裂缝会促使钢筋生锈而降低结构耐久性，会造成房屋渗漏影响建筑物美观。或者，一些企业中，随着现代工艺的提高，企业的厂房越来越不够用，如何利用原有建筑，采用什么样的形式进行加固，既能达到现行规范要求，又能保证质量节省投资，是一个很值得研究的问题。
二．混凝土结构加固的几种方法
1、加大截面加固法。加大截面加固法就是采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承重力和满足正常使用的一种加固方法。
加大截面加固时应把构件表面的抹灰层铲除，对混凝土表面存在缺陷清理至密实部位，并将表面凿毛。表面的碎渣、灰尘用水冲洗干净，并用抹布把水吸净。在原有混凝土表面涂刷高粘结性能的界面结合剂，必要时还可以在结合面凿小坑，植入100mm―150mm的￠10钢筋。加固钢筋和原有构件受力钢筋之间采用短钢筋焊接时，应凿除混凝土保护层并至少裸露出钢筋截面的一半，对原有和新加受力钢筋都必须进行除锈处理，在受力钢筋焊接前应采取卸荷载或临时支撑措施。为了减少焊接造成的附加应力，施焊前应逐根分区、分段、分层和从中部向两端进行焊接，焊缝要饱满，尽可能减少或避免对受力钢筋的损伤，对原有受力钢筋在施焊中由于电焊过烧有可能对其截面面积的削弱，计算时宜考虑折减系数为0.8―0.9。对于新加受力钢筋和原有构件受力钢筋连接时，一般采用水泥沙浆做保护层。混凝土中粗骨料宜采用坚硬卵石或碎石，其最大粒径不宜大于20mm，对于厚度小于100mm的混凝土，宜采用细石混凝土。为了新浇筑混凝土的强度和新、旧结合面的粘结，应控制新浇筑混凝土的水灰比和坍落度，一般坍落度以40―60mm为宜。由于构件的加固层厚度都不大，加固钢筋也较密，采用一般的方法支模和采用机械浇筑混凝土都会带来困难，也难保证质量，因此要求施工时仔细、振捣密实，必要时配以喇叭口，使用膨胀水泥等措施。并且因为原混凝土收缩已经完成，新浇筑混凝土收缩时易造成界面开裂或板面后浇层龟裂。因此，在浇筑加固混凝土12小时内就应开始饱水养护，养护期为两周
该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；可广泛应用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固；但现场施工的湿作业时问长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、置换混凝土加固法。置换混凝土加固法就是将原结构、构件中的破损混凝土凿除至密实部位，用强度略高的新混凝土浇灌置换，使新旧两部分粘合成一体共同工作。置换混凝土加固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。采用本方法加固梁式结构时，应对原构件加以有效的支顶。当采用该方法加固柱、墙等构件时，应对构件在施工全过程中的承载状态进行验算、观测和控制，置换界面处的混凝土不应出现拉应力，若控制有困难，应采取支顶等措施进行卸荷。
置换混凝土的强度等级应比原构件混凝土提高一级，且不应低于C25。混凝土的置换深度，板不应小于40mm；梁、柱采用浇筑时，不应小于60mm，采用喷射法施工时不应小于50mm。置换长度应按混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定，但对非全长置换的情况，其两端应分别延伸不小于100mm的长度。置换部分应位于构件截面受压区内，且就根据受力方向，将有缺陷混凝土剔除；剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或结称的两侧；不得仅剔除截面的一隅。
在浇筑新混凝土前，必须涂刷一层与混凝土同性能的界面结合剂，随涂随浇。在加固竖向构件时应严格控制混凝土的用水量，每根柱（墙）浇筑时应一次浇筑完成，并使浇筑的混凝土高出柱（墙）顶面100mm以保证加固柱（墙）顶部密实。
该法的优点与加大截面法相近，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。 3、植筋技术法。这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。 但植筋钻孔后，一定要清除孔壁表面浮灰，并植筋后静置24小时后方可进行下一道工序。4、粘贴钢板技术法。该法工艺简捷、有效，适应性强，适用于不增加梁高的混凝土梁的加固工程，加固后的构件，由于受拉和受压强度大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。但本钢板加固法不适用于长期使用的环境温度高于60℃建筑。该法对加固的混凝土构件表面需进行打磨处理，清除混凝土表面杂物及松动处，并用压缩空气吹净挂灰。在粘贴混凝土构件表面上的钢板后，按设计放置锚杆位置将钢板打眼。严禁打眼撕裂损伤钢板。同时将混凝土构件相应处钻孔成型。涂胶粘剂后将钢板按设计位置布置并固定，然后按设计位置要求将锚杆固定。放置24小时后方可进行下一步施工。
5、粘贴碳纤维布法。该法与植筋技术法、粘贴钢板技术法优点相同。工艺简捷、有效，适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理。与植筋技术法、粘贴钢板技术法一起，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。
三．结束语
笔者在从事辽宁省盘锦市辽河油田区域网络机房改造工程中，项目建成于1994年11月25日。建筑面积7726.36平方米，楼高33.90米，设计8层，局部为9层，钢筋混凝土框架结构。此次改造改变了原楼整体使用功能,由原先的辽河油田科技馆改为辽河油田区域网络机房。荷载变动较大，由原先的200kg/m2增加至800 kg/m2，对原有的教学楼的梁、板、进行加固。在此次加固中，应用了植筋技术法、粘贴钢板技术法、粘贴碳纤维布法。使建筑物的功能得到了充分利用，取得了良好的效果。
总之，在现代建筑市场中，节约成本，合理利旧已经成为建筑市场的客观需要，它符合科学发展观所倡导的可持续发展战略。就目前来看，上述结构加固技术已得到广泛的应用，使原有的建筑物得到充分利用，收到了良好的社会效益。
参考文献：
《混凝土结构加固设计规范》 （GB50367-2006）
《建筑结构加固工程施工质量验收规范》 GB50550-2010
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