分析建筑工程钢筋混凝土结构加固设计

林起秦（厦门市市政建设开发总公司　福建厦门　361000）

分析建筑工程钢筋混凝土结构加固设计

林起秦
（厦门市市政建设开发总公司福建厦门361000）

我国建筑业经历了数十年的发展，建筑市场需求的逐渐饱和，随着人们生产、生活的需求，对原有建筑的改建或扩建将日益增多。其中钢筋混凝土结构加固将会越来越多，其对于建筑使用性能的改善以及建筑安全稳定性的提高而言有着十分重要的现实意义。本文首先对建筑工程中钢筋混凝土结构加固设计的基本原则进行了概述，之后，对钢筋混凝土结构加固的方法进行了分析，并结合工程实践对钢筋混凝土结构加固方案的选择进行了探究。

建筑工程；钢筋混凝土；结构加固设计

1　引言

由于建筑结构长期受到自然与人为两大方面因素的影响，因而其使用功能以及外观等会受到不同程度的影响与破坏，例如由于潮湿问题所致的墙皮脱落、楼板裂缝及钢筋裸露在外等现象。同时，随着人们生活水平与生活质量的不断提高，其对于居住环境的安全性也有了更高的要求，因而，其对于建筑结构的使用功能同样也提出了更高的要求，所以，对钢筋混凝土结构的加固设计进行分析，并不断提高相关工作人员的专业技能与专业素质具有十分重要的现实意义。

2　建筑工程中钢筋混凝土结构加固设计的基本原则

建筑施工技术是多种科学技术的综合运用。现代社会，科学技术发展迅猛，建筑施工技术水平随之不断提升，钢筋混凝土结构加固技术亦是如此。大量先进的技术、材料、施工方法使得钢筋混凝土加固的效果越来越好，经济效益越来越高。在编制钢筋混凝土加固设计方案的时候，要综合考虑技术指标、经济指标等因素，要保障施工技术的科学性和先进性。用于加固的混凝土应选用较加固对象更高一级强度的混凝土，做好加固结构和加固对象间的连结，确保加固件和加固对象协调运作，保证建筑结构整体的一致性。对于受高低温、化学反应、机械震动等因素的影响而发生的建筑结构破损，在进行混凝土结构加固设计时，应根据破损原因选择针对性的处理方法，通过减轻、消除导致破损的原因来提高建筑结构安全稳定性，实现目标加固效果。作为一项工程活动，经济效益是评价钢筋混凝土加固设计水平高低的重要指标，在实际工作中，钢筋混凝土加固施工应以不影响原建筑正常使用为佳，减少加固施工对原建筑的负面影响，尽可能利用原本建筑的已有条件，以降加固施工成本。此外，混凝土结构加固方案应在保证加固效果的基础上更多地推广使用新技术、新材料、新工艺。

3　钢筋混凝土结构的加固方法

3.1直接加固法3.1.1加大截面加固法

该加固方法又被称为外包加固法，它是采取增加截面面积及其它的措施，使增加的部分和原有部分可以协调工作，最大限度地提高承载力。补浇的部位处于变拉区时，对增加的钢筋起了保护作用和粘结作用，一方面增加了构件等有效高度，使构件的抗剪、抗弯承载力得到提升，另外刚度也得以增加，加固的效果是十分明显的。我们通常采用植筋锚固对新增添的钢筋结构进行加固。这种加固方法经济实惠并且效果明显，适用的范围较广，但是施工比较困难复杂，工作量也较大，工期的延续时间长，对房屋的美观、净化会造成一定的影响。

3.1.2注浆加固法

注浆加固法主要是针对混凝土结构物的开裂，而采用环氧树脂粘合剂以及密封剂来进行加固修补，在不影响实际生产的前提下尽量达到预期强度，以增加结构的使用寿命，效果安全可靠。这种方法主要有以下特点：①灌浆时应延续且慢速，保证树脂尽量都注入开缝的部位。②这种方法可控制注入量，在需要时也能及时增加灌浆料。③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力。④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。

3.1.3碳纤维布加固法

碳纤维布材料有着抗腐蚀、高强、轻质、温度稳定取得及耐疲劳等特性，被专业人士所关注，成为当下研究的热点。实践研究显示：碳纤维布能够对钢筋混凝土结构进行抗震加固，以提高梁的抗剪、抗弯承载力，从而达到对梁加固以及改善受力的结果。碳纤维片材强度高、弹性大，在横向加固时，可以有效提高结构的伸展性和承载力。它的作用机理主要表现为以下两个方面：①碳纤维布横向包裹（类似于受剪钢筋），与钢筋共同承受剪力。碳纤维具备较强的抗拉强度，远大于钢筋的抗拉强度，这就相当于提高了配筋率以及抗剪承载力，出现开裂后构件的变形程度也能得到一定程度的改善。②碳纤维横向包裹，还能够对内部的钢筋混凝土起到束缚作用，受压部分的钢筋混凝土达到最大值应力后，横向变形也将急剧增大，使得环向约束力增大，混凝土的应力应变曲线逐步平缓下降，以减轻混凝土的破坏程度，明显改善部件等的延展性。

3.1.4外粘钢板加固法

外粘钢板加固法是将钢板采用环氧树脂系列粘接剂粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域或薄弱部位，使之形成整体，以代替需增设的补强钢筋的加固方法。它能提高结构构件刚度，限制裂缝开展，改善钢筋及混凝土的应力状态，提高承载能力。该法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固，不适于素混凝土构件、纵向受力钢筋配筋率小于规范最小配筋率的构件、现场实测混凝土强度等级不低于C15等构件的加固。其优点是施工迅速、现场无湿作业或仅有抹灰少量作业，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，不足之处是对使用环境的温度有限制，对弧形构件表面的粘贴不易吻合；且钢板较薄，需作防锈处理等。

3.2间接加固法

3.2.1预应力水平拉杆加固法

使用预应力水平拉杆对钢筋混凝土受弯构件进行加固。在预应力和新增加的外部荷载的同步作用下，在拉杆内部沿轴向方向形成拉力，该力经由杆端锚固传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用。受偏心受压的影响，构件所受外部载荷弯矩部分抵消，构件所受净外部载荷下降，提高了安全稳定性。

3.2.2增加支承加固法

构件所受外部载荷弯矩的大小和载荷力臂长度有关，通过增加支点，减少力臂长度，从而有效降低构件所受载荷弯矩。增加支撑点加固法虽然简单易用，但是其对原建筑结构影响较大，而且还有可能减小建筑的使用空间。

4　钢筋混凝土结构加固方案优选

当钢筋混凝土结构的病害严重，造成承载能力降低时，除应对其进行修补并尽量消除引起病害的因素之外，一般要进行复原加固处理，以恢复其应有的承载能力，确保使用安全，可选的加固方法有好多种，根据其结构构件所需要的功能，选择合适的加固方法尤为重要。所选方案，一定要遵循安全系数高、施工方便可行、经济合理、施工质量等原则。这样加固工程才会获得良好的经济和社会效益。在加固设计中，常见的加固方法有粘贴钢板法、加大截面法和粘贴碳纤维布法等。但随着社会的发展，科技技术的不断进行，加固设计中的新工艺、新材料、新技术也不断进步，比如：学灌浆法、外粘钢板加固法等并在加固工程中广泛应用。每种加固方法都具有其优劣性，下面就根据其方法指标介绍优劣性，粘贴钢板法要加大原构件尺寸和自重、施工工期短、施工空间小、不需要大型施工机械，耐久性抗腐蚀性好；加大截面法要加大原构件尺寸和自重、施工工期长、施工空间大、需要大型施工机械、耐久性抗腐蚀性好；粘贴碳纤维布法原构件尺寸和自重不需要增加、施工工期短、施工空间小、不需要大型施工机械，但其耐久性抗腐蚀性差。

加固方法的选择，首先要考虑加固方案的可行性，无论选用哪种加固方案，最终要确保加固方法在加固构件能顺利完成。每种加固方案都有优劣性，对加固设计人员，应根据不同加固的需求，确定出安全美观、经济实用的加固方案。

5　结语

建筑工程钢筋混凝土结构加固设计中所涵盖的内容十分丰富，对于设计人员的技术水平有着较高的要求，因此，需要设计人员在全面把握工程具体需求和实际情况的前提下，明确设计目标，对加固对象的原有结构和新增体系进行细致分析，科学规划施工方案，综合考虑方案技术指标和经济指标，最大限度地达到使用要求，实现预期的加固效果。

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