建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨

张静

摘  要：在当今的房屋建筑工程中，钢筋混凝土结构不仅具有良好的抗震性能和灵活的布局，且其施工技术也十分成熟，在房屋建筑工程的建设施工中具有非常好的应用优势。因此，在房屋建筑施工过程中，施工单位一定要对钢筋混凝土结构的施工技术加以深入研究，并以房屋建筑工程的实际情况作为依据，对该技术加以合理应用，这样才可以使其发挥出充分的技术优势，满足房屋建筑工程的建设、应用及其发展需求。

关键词：建筑结构;钢筋混凝土结构;加固设计

1钢筋混凝土结构施工技术及其在房屋建筑工程中的应用意义

在房屋建筑工程中，钢筋混凝土结构主要是由钢筋和混凝土这两种建筑材料所构成，具有良好的安全性、稳定性、耐久性等特征。在当今的高层和超高层房屋建筑工程项目施工中，钢筋混凝土结构十分适用，且其应用优势也十分显著。钢筋混凝土结构的主要应用意义包括以下的几个方面：第一，实现钢筋和混凝土利用率的有效提升。在房屋建筑中，如果仅仅应用混凝土，为提升其抗拉能力，就需要加大混凝土用量;而如果仅仅应用钢筋，为提升其抗压能力，也需要增加钢筋用量。只有将钢筋和混凝土合理搭配设计，才可以在确保整体建筑结构抗拉能力和抗压能力的基础上，实现材料利用率的良好优化。第二，实现房屋建筑结构性能的进一步提升。通过钢筋混凝土结构的合理应用，使得建筑工程结构更具整体性，其抗拉性能、抗压性能、抗震性能和防爆性能都得到了显著提升。第三，使房屋建筑工程的施工更加便利。钢筋和混凝土材料都具有十分广泛的来源，所以相比较传统的木质结构而言，钢筋混凝土结构在建设施工中并不会面临材料紧缺问题，这也为房屋建筑工程的建设施工带来了更大的便利性，同时也具有更好的环境保护效果。

2常用加固方法

2.1增大截面法

增大截面法，适用于受压和受弯的钢筋混凝土构件，即通过增加原构件的横截面面积、增设钢筋或同时增加构件面积和配筋来提高结构承载力、刚度、稳定性，同时也可用来修复混凝土裂缝提升耐久性。增大截面法有单面加固、双面加固和四周包裹等不同形式。同等加固厚度时，双面加固较单面加固承载力提高较多。增大截面法施工工艺简单，适用范围广，经济效益好。但是作业量大，养护周期长，会增加结构自重并减少建筑物的使用空间，对周围环境影响较大。对增大截面法加固试件承载力进行研究，研究表明当加固前构件所受弯矩值和极限弯矩值比小于等于90%时，新增钢筋强度利用率较高，具有较大的安全储备。采用增大截面法加固震损钢筋混凝土框架，对其进行试验研究，结果表明，框架结构的承载力大幅度提高，变形和耗能能力明显改善。

2.2外包型钢加固法

该加固方式主要是在建筑结构的表面外包型钢，然后在混凝土结构表面与外包型钢之间灌注高强水泥砂浆或环氧树脂浆料，使其成为整体，提高结构的整体受力能力。外包型钢加固法多数是湿作业方式。从优势上来说，外包型钢加固法能够提供可靠的受力点，施工方式简单，工作量小。

2.3粘钢加固法

粘钢加固，即在建筑结构中粘贴钢板对结构进行加固的方法。建筑可能因为恶劣天气、地质灾害及其他因素的影响而受弯或受拉，对结构产生一定的破坏。粘钢加固法主要是将钢板粘贴在待加固结构表面，提升建筑结构的承載力，多适用于建筑内部构件发生变形的情况。该方法施工周期短、所需材料少、专业难度小，使用频率较高，并且粘钢加固法对建筑的影响较小，也是较为简单的建筑加固方法。但是，该方法存在较多的局限性，由于建筑结构和变形位置的影响，加之近年来人们开始重视城市建筑的外部观感，因此，该方法在建筑外部加固中的应用逐渐减少。

2.4粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固是指使用胶粘剂将碳纤维（布和板）沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在构件的表面，使其共同工作，提高构件的抗剪、抗弯、抗裂和延性等性能。碳纤维复合材料轻质、高强、高弹模，且具有良好的黏合性、抗腐蚀性、抗疲劳性。粘贴碳纤维加固不占用建筑空间，施工简单，无需大型机具，没有湿作业，施工工效高，工期短，对环境影响较小，但价格高，耐火性能差。在施工过程中若基底处理不当、锚固措施不合理或胶黏剂质量不好，碳纤维材料容易发生剥离，不能充分发挥材料强度，并且对挠度过大的受弯构件或开裂严重的混凝土构件难以有效地增强刚度。适用于受弯、受剪、轴心受压、大偏压和受拉混凝土构件。使用有限元软件对不同包裹方式的碳纤维加固框架柱进行计算分析，结果表明粘贴碳纤维提高了构件承载力、刚度和耗能能力，且两端包裹的效果优于均匀包裹。对不同长度和锚固数量的碳纤维布加固混凝土梁进行静力试验，结果表明碳纤维布加固可减少裂缝宽度，改善梁的变形能力，提高承载力。随着纤维布用量的增加，构件抵抗弯曲变形的能力随之提高，但当纤维布粘贴过量时，构件延性会降低，易发生脆性破坏。随着锚固数量的增加，构件峰值荷载对应的挠度降低。

2.5置换混凝土加固

置换混凝土加固的方式是将建筑中混凝土脱落或者混凝土强度不符合要求位置的混凝土拆除，重新浇筑新的混凝土到建筑结构上，使得建筑结构完整，提高结构的强度。该加固方式能够有效缓解建筑结构的受压性能，同时与其他建筑加固方式结合使用的情况下，可有效加固建筑的梁板构件。

2.6预应力加固法

预应力加固法是指对加固构件提前施加一部分预应力或变形，来减小或抵消不希望出现的力和变形。预应力加固法按加固对象分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固。预应力拉杆加固适用于大偏心受压构件，钢拉杆布置在受压构件的受拉侧，施加预应力后，能降低构件的内力，提高构件的承载力。轴心受压和小偏心受压构件应采用预应力撑杆加固，分别在轴压构件的两侧和偏压构件的压力较大侧设置预应力钢撑杆，可改变结构内力分布，减小结构的应力水平。预应力加固法主要适用于需大幅度提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构，尤其是高应力状态下的大跨结构，如钢筋严重锈蚀柱等。但这种方法的缺点是在施工时需要有专门的预应力设备，施工工序复杂，且不适用于混凝土收缩徐变过大的结构。由于桥梁结构自重及跨度一般较大，在加固工程中较多应用预应力加固。采用体外预应力加固法对T型梁进行加固，与未加固粱相比，加固后试件承载提高约50%，挠度减小约85.74%，加固效果较好。采用曲线体外预应力技术对某大型体育场进行加固，加固修复后提高了看台板的承载力、抗变形和抗裂能力，整体加固效果性价比较高。

2.7水泥复合砂浆钢筋网加固

水泥复合砂浆是一种无机复合材料，在耐高温和抗腐蚀方面比其他材料略胜一筹，所以，该加固方式能够提升建筑的使用年限，同时，在发生火灾的情况下具有较强的防灾性能。水泥复合砂浆钢筋网加固法的施工流程较少，并且在加固之后不会改变建筑结构和外观，有效提升了建筑的质量和安全性。

3结束语

在房屋建筑工程的建设施工中，施工单位一定要明确钢筋混凝土结构施工技术的重要性，并根据实际工程的实际情况，合理应用该技术，这样才可以有效确保钢筋混凝土结构的施工质量，为整体房屋建筑工程的施工质量与安全奠定良好基础，以此促进钢筋混凝土结构及其施工技术在房屋建筑工程中的良好应用与发展。

参考文献

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