浅析混凝土结构加固技术

朱正 夏宇兴

摘要：分析了工程加固结构的受力特点以及加固的策略分析方法。针对工程当中出现的破坏现象对几种常见的加固方法进行了阐述，同时进行了对比分析，重点阐述了增大截面方法，外包钢加固法，粘贴钢板加固法，粘贴碳纤维加固法以及一些常用的加固混凝土结构的方法。

关键词：混凝土结构；加固技术；受力分析

引言

我国是一个自然灾害较多的国家，历次地震都对混凝土结构的房屋造成了不同程度的损坏。尤其是建国以来，以及改革开放以来，全国的建筑量不断的上升。到现在为止很多的建筑都已经进入使用的后期，出现工程质量事故的可能性非常的大。在汶川地震当中建筑物的不堪一击就可以看出来，当时的建筑物在抗震设计方面都达不到要求，需要进行加固，同时那些因为地震等自然灾害而受到一定损伤的房屋也需要进行加固处理，以满足使用的要求。所以加快对混凝土结构加固技术的研究就显得任重而道远。

1、加固结构的受力特征分析

在对混凝土结构加固前，必须对加固对象结构所承受的力的特质进行详细分析。首先需要明确的是，加固对象在实施加固前，属于第一次受力，即加固对象是正在承受荷载的，且结构的承载力小于承受的荷载，在对于加固对象实施加固后，属于二次受力。但是与一次受力不同的是，加固部分在实施完加固工程后并不立刻产生承载力，必须再次发生荷载时，加固部分和加固原对象才会共同产生承载力。同时，加固工程完成后的新结构中，当遇到荷载时，加固部分的应力会有一定的滞后性，且始终都比加固对象原结构的应力滞后。

当加固对象的原结构突破极限，结构遭到破坏后，加固部分的应变力可能还处于很低的状态，这就是滞后性的体现。而且新旧两部分结构是组合的结果，两者如何更有效的组合、如何共同达到加固的效果，是施工和设计过程中需要深入研究的。而因為新旧结构承受力的特点，使得加固部分和加固对象的原结构之间能否融合为一个整体，共同产生承载力，就成为了加固工程能否有效的关键。要达成良好的目标就会对加固过程中使用的工艺、技巧提出一定的要求。

2、混凝土结构加固的策略分析

在进行决策之前需要进行的是相关信息的收集工作，在建筑结构加固这一块主要就是要确定结构的可靠度，损伤程度以及形式，还有其他的一些相关的性能指标，然后就需要借助于一定的工具对所收集到的资料进行分析和处理，然后做出加固的策略方案，最后进行综合评价，在可能选择的方案当中选择最为适合的加固方案。有的时候结构的加固和维修是不可避免的，因为任何建筑在使用的过程当中不可避免的会产生一定损伤，其结构的功能也会慢慢的衰退，采取必要的维修以及加固措施可以很好的保证建筑结构正常的工作。

目前来说我国的很多旧建筑都存在很多问题，需要对其进行及时的调查、检测和分析之后对其使用性能进行合理的判断，这些工作的任务量是非常大的，需要有更多的投入。同时在进行加固方案设计时，需要考虑的主要有其使用性以及经济性的问题。对于大多数的加固方案来说，对原有建筑的耐久性以及可靠性考察之后，不满足要求的才会选择加固。因此在对加固的经济效益进行分析时，选择的参数可以是结构可靠度，从这个角度来考虑结构加固策略的经济性，确定最佳的方案。当然结构的加固是一个综合性的问题，需要考虑的因素有很多，包括加固的效果，生产停止带来的损失，财产损失等。所以说加固方案的确定一定要做到科学性、合理性、经济性。

3、常用的加固技术比较

3.1增大截面方法

增大截面加固法的具体方法是在加固对象的外部外包一层混凝土，使得加固对象的截面增大，配筋量增大，受力面积增大，实现增大承载力的目的。增大截面法主要有四种外包方式，分别是单侧、双侧、三面和四面。

如果加固的对象仅需要增大截面积，就应该在加固的过程中加入部分的特殊钢筋（构造钢筋），以确保后续能够正常浇灌混凝土；如果加固的对象仅需要增加配筋量，那么就应该增设混凝土浇灌保护层，以确保后续能够正常浇灌混凝土。增大截面法中使用的外包材料主要是混凝土，但是当加固对象自身的钢筋较多且外包层比较薄的时候，就不能使用混凝土，应使用含西石块的混凝土，以增加摩擦力。在配筋的时候可以使用钢筋、型钢、钢板。

3.2外包钢加固法

一般来说，外包钢加固法主要有两种施工工艺，分别为湿式和干式的。湿式工艺下主要是利用胶水（乳胶水、环氧树脂、化学灌浆）将型钢（角钢）与加固对象进行连接，以达到角钢和加固对象共同受力的目的。干式工艺下的特点就是加固对象与型钢（角钢）两者之间没有任何胶水进行连接，两者之间是通过在加固对象自身结构上加上一个格钩，然后将角钢套在外面。与湿式工艺相比，干式工艺效果较差。上面介绍的两种方法在工程实际应用中各有所长，且技术性、安全性都有很大的保证。在加固对象尺寸被定死的情况下，固件承载力又不够的情况下，适合使用这种加固方法。目前在柱子、梁等不能扩大尺寸的固件上的加固工程应用比较广泛。

3.3粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法的具体实施过程是在加固对象的表面粘贴上一层钢板，加固对象和钢板之间利用专门制造的胶水（建筑结构胶、环氧树脂）进行连接，钢板粘贴位置是加固对象中承受力量最弱的区域，即承受拉力或剪力最强的区域，粘贴钢板后，使钢板和加固对象可以一起承受拉力、剪力，达到加固结构的效果。

这种方法的本质是通过在结构外部配筋的方式，从根本上加大了加固对象的配筋量，使加固对象的架构各方面的刚度、抗力性（压、拉、弯、剪）等得到加强加固。如果加固对象的梁自身高度比较高，但是配筋率却比较小时，通过粘贴钢板加固法是非常有效地，具体方法是在加固对象的梁底粘贴钢板，增强整体结构的抗弯力和刚度。粘贴钢板加固法与传统的加固方法比的优点是操作方便、原理简单、对加固对象本身的结构等要求很少，施工过程中对外界要求较少，容易组织施工，在目前的众多工程项目中，该方法的应用次数最多。

3.4粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维布来对混凝土结构进行加固是比较常见的加固方法，主要原理就是利用高强度的纤维材料来对构件进行加固的方法。具体操作就是将强度高、变形小的纤维材料利用高强度的结构胶粘贴在结构的表面，利用纤维的抗拉强度高的特点来提高整个构件的载荷能力以及整体刚度，其应用是相当的广泛的，结构的抗震、抗剪及抗弯的加固都会用到这种方法。

4、结语

混凝土结构的加固应保证结构承载力、较好的耐久性和美观性等原则采取最优的加固方法，达到技术与实际，经济与实用完美统一的目的。工程结构的加固费用，不仅需要加固的一次性投资，还应包括后期维护费用，所以在选择加固方法时应该有一定的策略，从综合的角度考虑工程结构的加固性能，保证加固效果、施工工效、耐久性等。

参考文献

[1] 王春苗. 混凝土结构加固的现状和发展[J]. 甘肃科技. 2014（01）

[2] 王清宇. 浅析对混凝土裂缝问题的处理[J]. 黑龙江科技信息. 2013（10）

[3] 陈润生. 混凝土结构加固修复方法与技术[J]. 路基工程. 2012（04）

[4] 赖志华. 混凝土结构加固方案的探讨[J]. 内江科技. 2012（09）

[5] 张誉. 混凝土结构加固方法之我见[J]. 科技信息（科学教研）. 2011（09）