钢筋混凝土结构加固技术分析及在实际工程中的应用

于官涛 山西四建集团有限公司

1 前言

外界影响因素可能降低建筑结构的稳定性，进而导致风险问题的出现，而在检测鉴定后对其进行加固处理，则能够在一定程度上避免风险的发生。对于现在的建筑来讲，应将建设质量放在首要位置，在实际建设中合理选择建筑结构及加固技术，从而为整体建设提供基础保障。下面将对钢筋混凝土结构加固技术进行分析，并结合实例提出具体策略，以期能够为相关人士提供参考借鉴。

2 钢筋混凝土结构概述

2.1 钢筋混凝土结构概述

钢筋混凝土结构同时具备钢结构和混凝土结构的优点，在满足承载力的前提下，能够减小梁柱等构件的截面面积，因此也被称之为劲性钢筋混凝土或者钢骨混凝土结构。钢筋混凝土结构整体承载力、抗震性能、耐火性和耐久性的优势都较为明显，如外部钢筋混凝土可以有效限值内部的钢骨，内部钢骨降低了脆性破坏的发生概率，实际应用过程中可以提高建筑的整体性能[1]。

图1钢筋混凝土结构

2.2 钢筋混凝土结构计算

钢筋混凝土结构计算可利用力矩和力的平衡建立方程，在此过程中需要结合实际建设的刚度要求选择型钢，截面必须与工程参数保持一致，计算后叠加，可将组合结构分成钢筋混凝土和型钢两部分，采用钢筋混凝土相关理论计算方法确定刚度及承载力，基于平截面假定型钢性能统一，确定组合结构最后的承载力和刚度，满足实际建设需求。同时在建筑工程施工阶段，为确保设备应用符合施工设计要求，需要对所有施工设备的型号、规格等进行确认，随后结合概率论进行极限状态设计，最终提高技术应用的实际效果。

2.3 钢筋混凝土结构内涵

钢筋混凝土结构横向方面来说，主要是将精细化、定量化应用在建设中，以此树立经济理念，按照最低化成本消耗的造价方式执行，使成本控制、预算等方面精细化，推动建筑工程实现现代化建设。纵向方面是整体建设设计的精细化，实行过程中使项目和多部门管理更加明确，在过程方面的体现则是工程建设各类项目开展的消耗减少[2]。

3 钢筋混凝土结构的应用要点及检测

3.1 工程概况

山西某新建综合楼位于城市中心区域，建筑主要为钢筋混凝土框架结构，建设中的结构安全等级为1级，总面积为3502.97m2，综合耐火等级为两级、建筑耐久年限为50年，建筑整体抗震防裂度应为8度。由于受到设计变更因素影响，原钢筋混凝土框架结构中的承载力不符合实际设计要求，因此需要施工人员对钢筋混凝土框架结构进行加固处理。为了能够将工程建设质量控制在既定范围内，该工程在结构加固中考量各类建设要素，提高了项目整体的建设效益，下面以该工程为例进行论述。

3.2 组合结构选型

建筑结构中经济性能与建筑物的结构形式有着密切的联系，如果结构间柱距比较大且实际截面增大，势必会加重建筑物本身的自重。高层建筑不可单纯使用以往的建筑结构方式，而型钢混凝土组合结构承载能力更强，因此在组合结构选型中可配合使用型钢混凝土结构。上述工程结合建设要求，整体选用了钢筋混凝土结构，根据设计规划方案选择所需建设材料以及施工技术、设备，并规范设计建筑材质类型、建筑尺寸大小等，以达到工程施工的各项要求[3]。

3.3 建筑加固检测

建筑结构检测是依据结构受损程度及维修情况，推算其剩余耐久年限或自然寿命，应坚持安全性、适用性和耐久性原则，具体要点如表1所示。

表1建筑加固检测

4 钢筋混凝土结构加固技术应用分析

4.1 加固技术方案对比分析

由于本例建筑工程加固工作不能影响建筑正常使用，需要不断优化技术方案内容，保障工程期间的综合效益。实际建设中首先采用增加两层钢筋混凝土框架结构施工方式，保证新加的建筑结构与原有建筑结构能够更好地连接在一起，但在梁、柱等截面较大的情况下，上下节点处理较为困难。因此该工程增加两层轻钢结构，该方式施工周期较短、工业化程度更高，在实际应用过程中进行优化，保证方案能够切合建设需求[4]。

4.2 结构加固的选型方式

加固选型方式分别有加权平均法、定性分析法以及神经网络法，上述工程施工人员根据混凝土结构的实际情况，通过详细计算选用最佳的加固方法，全面掌握混凝土结构信息，避免加固法的缺点影响到混凝土结构的加固效果。采用定性分析法时充分发挥加固法的优势，利用数学知识计算相关参数，选用的加固方法更加合理，最大程度控制工程成本。

4.3 钢筋混凝土结构对比

钢筋混凝土结构性能承载力较高，因此上述工程要求其在应用中结合实际计算相关数值，从而满足建筑的构造要求，如钢筋量的增大将会增加整体建设的难度，需要尽量避免使用柱截面较大、型钢所占体积较大的情况，可使用实腹式宽翼缘型钢，按照矩形钢管计算体积配箍率，要求截面形式焊接符合标准。根据实际施工条件，合理配置箍筋与纵筋，避免施工中出现问题。

5 钢筋混凝土结构加固技术在实际工程中的应用策略

5.1 加固技术应用前判断

加固技术应用前判断对于钢筋混凝土结构有着十分重要的作用，不同技术会产生不同的应用效果，具体如表2所示。

表2加固技术应用前判断

5.2 明确加固技术流程

加固过程中需要重点关注建筑整体承载力、材料及构件力学性能，上述工程拟用从增大截面加固技术，限制核心混凝土横向变形，保障钢筋混凝土框架结构整体使用寿命，在此基础上封闭钢筋混凝土框架结构表面裂缝区域，确保裂缝开裂处的应力强度因子降低到40%左右，切实提升钢筋混凝土框架结构总体承载力和刚度。本工程因承载力不足需要进行后期加固处理，因此对结构加固技术进行不断优化及方案改进，细致分析加工方案的经济性、安全性与适用性，使加固施工能够顺利开展。

5.3 完善框架钢筋施工

上述工程在进行钢筋绑扎的工作中，分析不同等级钢筋的搭接长度值，之后根据搭接的长度，检查区域内的混凝土强度后发现混凝土等级比较多，因此对搭接长度进行了计算。实际建设中可能出现搭接预留位置不恰当的情况，做好结构梁和柱的钢筋搭接，根据接头的中点进行合理布置，从而避免过于集中或者过于疏散的情况，埋下施工隐患。

5.4 加固技术应用

5.4.1 碳纤维加固技术

碳纤维在我国建筑市场中已经成为主要应用技术之一，碳纤维布加固和碳纤维板加固较为常用，加固的耐腐蚀性和耐久性较好，现阶段已经逐步取代了粘钢加固技术，可有效提高加固效果。该技术根据碳纤维材料的特点，在实际应用中不改变原有结构外形增强加固效果，极大地提升了建筑建设质量。

5.4.2 外包钢加固法

在建筑结构加固的阶段，应全面分析加固方法的可行性，避免加固后的结构存在安全隐患。使用钢材包裹在钢筋混凝土结构的四周，通过钢筋形成稳定的工作平台，提高构件表面的抗弯能力。现阶段建筑加固施工采用外包钢加固法，广泛应用在截面受限、表面温度低等结构上，施工人员需要对钢筋框架做好防护。

5.4.3 喷射修补法

喷射修补法是将混凝土泥浆直接喷射到建筑结构的相关位置，这对于结构强度有很好的提升作用，所以该工程在新旧结构加固衔接时，要求施工人员具备高素质和高水平，并做好设备应用管理，从而保证加固施工的效果。

5.4.4 增大混凝土截面

截面增大加固技术主要是增加混凝土的截面，在现阶段的建筑结构加固中已被广泛应用。该技术在应用过程中增配钢筋或增大原构件的截面面积来提高结构的刚度和承载力，提升原有混凝土结构的刚度，实际加固的成本消耗较低，适合在多种环境下应用，应当根据实际施工需求进行选择。

6 结束语

在使用加固技术的过程中要确定加固的尺寸，对于完成加固任务的部门要严格要求，强化相关施工人员的施工技术，根据工程实际情况进行细致的调整，提升加固技术和实际加固部位的适配性，保证建筑质量符合预期要求。