钢筋混凝土框架结构设计的加固技术应用研究

李 锐

（中铁十六局集团城市建设发展有限公司， 北京 100018）

曹妃甸职教城项目为多层民用公共建筑，设计建筑高度为31.1 米，设立抗震设防烈度为7 度，主要采用钢筋混凝土框架结构。钢筋混凝土框架结构在具体施工过程中为了保障框架结构能够有效满足建筑施工的标准要求，在一些情况下需要对框架结构进行加固处理。科学合理的加固方法有助于显著提高框架结构的强度和建筑工程的应用价值，有效避免施工问题的产生。为了保障该项目的顺利安全实施，本文对钢筋混凝土框架结构设计的加固技术进行探讨。

1 钢筋混凝土框架结构设计加固过程中注意事项

在加工施工方案设计中考虑到原有建筑工程的承重情况，往往需要采用分离式外套钢结构体系，同时为了避免在施工过程中对原有建筑结构产生影响，通常对加层部分使用独立的新建地基。在新建地基过程中需要应用角磨机将黏附在基层混凝土上的各种材料清理干净，并且有效清除在打磨过程中生成的粉尘[1]。如果对混凝土表面采用高压水枪进行清洗，那么要开始下一步混凝土结构表面的恢复工作需要在混凝土表面干燥后才能开展，同时需要应用专用的修补砂浆来修复混凝土表明的缺陷问题。在修补过程中如果发现有裸露的钢筋，则首先需要对这些钢筋开展除锈工作。为了保障混凝土结构的整体质量，在施工中需要特别关注新旧交接层的施工，务必使新旧交接层形成合力受力体系。除此之外，在具体的施工过程中要提高管理力度，主要原因在于加固施工与新建筑施工具有明显的差异，加固施工过程中具有更多的不确定性因素。因此通过有效的现场管理，确保施工过程严格按照方案进行，才能有效保障加工施工质量。

2 钢筋混凝土框架结构设计加固技术应用分析

2.1 直接加固技术

钢筋混凝土框架结构设计直接加固技术具体包括增大截面技术、混凝土置换技术、外粘型钢技术、粘贴钢板技术、粘贴碳纤维布加固技术、预应力加固技术和喷射修补加固技术等，下面逐一进行分析。

（1）增大截面技术

该技术是直接加固技术中应用最为广泛的技术之一，该技术的主要思想为扩大现有的钢筋混凝土框架截面积，并基于原有的钢筋混凝土结构来适当增加钢筋结构，进而有效提升钢筋混凝土框架结构的强度以及建筑结构的强度。该技术在具体应用中主要适用于那些受压结构以及受弯结构，应用效果显著，并且施工较为简单。该技术在应用过程中需要注意的是，该技术在提高框架结构强度的同时也会增加框架结构的体积，进而框架结构的占据空间以及自身重量均会相应的增大。

（2）混凝土置换技术

混凝土置换技术在钢筋混凝土框架结构设计直接加固中也较为常用，该技术的核心思想为清除掉原有结构上不合格不满足施工要求的钢筋混凝土，然后对于清除部位重新进行混凝土浇筑，进而提高框架结构的承载力[2]。在具体应用中混凝土置换技术主要应用于那些施工不达标或者施工后遭受外力破坏的钢筋混凝土框架。该技术在施工过程中需要注意的是确保重新搭建的结构模板与原始的结构尺寸以及原始结构的建筑材料保持高度的一致，只有这样才能确保新搭建的结构模板与原有的结构有效结合到一起，提高框架结构的综合强度。此外混凝土置换技术的施工工程量较大，在施工完成后的养护时间较长，这会在一定程度上影响整个项目的工期。

（3）外粘型钢技术

外粘型钢技术是近些年发展起来的一种新型的钢筋混凝土框架结构设计加固技术，其核心思想为在原有钢筋混凝土框架结构表面再形成一层外包形的钢骨架。外包形的钢骨架的形成一方面能够有效避免原有钢筋混凝土框架结构内部出现结构变形，另一方面能够显著提升整个钢筋混凝土框架结构的强度，提高框架结构对于外部冲击的承受能力。外粘型钢技术主要适用于那些施工工期相对较短的建筑工程，该技术可以在较短的时间内对原有的钢筋混凝土框架结构起到快速的加固作用[3]。需要注意的是该技术在施工过程中需要用到大量的钢材，因此施工成本较高，同时钢材耐高温性较差，因此该技术形成的外包形钢骨架不耐高温，如果发生火灾，钢骨架可能在较短的时间内出现坍塌。

（4）粘贴钢板技术

粘贴钢板技术在一定程度上与外粘型钢技术一致，均以钢结构作为主要的施工原材料。该技术与外粘型钢技术的不同主要体现在该技术采用粘胶剂作为钢板与原钢筋混凝土框架结构的黏结剂，这样能够使得钢板直接贴合在原钢筋混凝土框架结构表面，有效替代原有的受力结构，粘贴钢板与原有的钢筋混凝土框架结构形成统一的新的承载系统，有助于提高框架结构的稳固性。粘贴钢板技术在具体应用中主要适用于那些受到弯力以及拉力较强的框架结构，比如钢筋混凝土梁体结构等。该技术的不足与外粘型钢技术一样，由于钢结构不耐高温，因此在高温环境下该技术难以应用。

（5）粘贴碳纤维布加固技术

粘贴碳纤维布加固技术也是近些年发展起来的一种新型的钢筋混凝土框架结构设计加固技术，该技术主要以碳纤维材料为施工材料。该技术的核心思想为将碳纤维材料通过一定的粘合剂粘贴在原有的钢筋混凝土框架结构表面上，碳纤维材料与原有的钢筋混凝土框架结构形成一个新的整体结构，有效提高结构对外界压力的承受能力。目前粘贴碳纤维布加固技术在梁结构加固中应用较为广泛，并且具有良好的应用效果。粘贴碳纤维布加固技术的不足同样在于耐高温性较差，在温度较高的情况下该技术所加固的钢筋混凝土框架结构强度会相应的下降。

（6）预应力加固技术

任何机构都会有相应的预应力。预应力加固技术的核心思想为在原有钢筋混凝土框架结构中添加新的预应力钢筋，改变原始框架结构内部初始状态的应力分布情况，显著提高框架结构对外部压力的承受能力，提高结构稳固性。预应力加固技术在实际应用中主要适用于那些具有较大跨度的梁体结构以及主要的承重分压结构。预应力加固技术在应用过程中对于各个环节的操作均具有较高的要求，因此需要提高操作人员的业务能力。

（7）喷射修补加固技术

喷射修补加固技术的核心思想为应用高速喷射设备，对于原始的钢筋混凝土框架结构表面喷射泥浆，泥浆凝固之后便可以对原始的框架结构形成支撑，提高原始框架结构强度的作用。喷射修补加固技术对于新旧结构接缝处理方面具有显著的应用效果。

2.2 间接加固技术

钢筋混凝土框架结构设计间接加固技术主要有增设构件技术和增设剪力墙加固技术。增设构件技术的核心思想为在原有机构的基础上新增加部分结构构件，从而有效均摊原有框架结构的受压情况，降低原有框架结构承载力，提高结构稳固性。增设构件技术操作简单方便，施工速度快，成本较低，对于多种建筑工程均适用，其不足主要体现在该技术施工会占据一定的空间。增设剪力墙加固技术的核心思想为在和合适位置增设剪力墙，与原来的钢筋混凝土框架结构形成一个有机整体，提高结构抗压能力和抗震能力。增设剪力墙加固技术在实际应用中主要适用于那些建筑高度相对较低的建筑工程。需要注意的是该技术在施工中会增加结构占地面积。

3 结束语

基于以上分析，在曹妃甸职教城项目钢筋混凝土框架机构加固中施工过程中可以应用多种加固技术，而不同技术具有不同的优缺点和适用条件，需要在实际应用中结合项目具体情况进行合理选择，有效提高钢筋混凝土框架结构的稳固性。