加固方法及适用范围

加固（改造）方法及适用范围

加固方法：

1、增大截面法

2、外包钢加固法

3、预应力加固法

4、改变受力体系加固法

5、粘钢加固法

6、粘贴碳纤维加固法

7、阻止钢筋锈蚀的方法

8、化学注胶法

9、水泥灌浆和喷射修补法

10、加固地基基础的方法

11、建筑物纠偏扶正法

12、增层改造法

一、增大截面法

增大截面法是用增大结构构件或构筑物截面面积的一种加固方法。它不仅可提高被加固构件的承载力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上亦得到改善。这种加固方法被广泛地用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架（补焊型钢），以及砖墙、砖柱（增设砖或混凝土扶壁柱或混凝土围套）等。但这种方法会减小使用空间，当在梁、板上作混凝土后浇层时，会使结构自重有较多增长。

二、外包钢加固法

外包钢加固法是在结构构件（或杆件）四周包以型钢的加固方法。分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。外包钢加固法适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙，以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。缺点是用钢量较大，加固维修费用较高。

三、预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种）或撑杆，对结构进行加固的方法。它可使结构构件的正截面及斜截面承载力得到提高；且预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地参与工作。预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原梁的挠度，缩小原梁的裂缝宽度，甚至可使其完全闭合。因此，预应力加固法被广泛用于加固混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱（用预应力顶撑加固）。此外，它还被用于钢梁及钢屋架的加固。预应力加固法是一种加固效果好而经济的加固方法，很有发展前途，其缺点是加固施工时增加了施加预应力的工序和设备。

四、改变受力体系加固法

改变受力体系加固法是通过增设支点（柱或托架）或采用托梁拔柱的办法去改变结构的受力

体系（计算简图）的加固方法。增设支点可以减小结构构件的计算跨度，降低计算弯矩，大幅度提高结构构件承载力，减小挠度，缩小裂缝宽度。当对增设的支点施加预应力时，效果更佳。增设支点法多用于大跨度结构，它的缺点是较多地影响了使用空间，托梁拔柱法是在不拆或少拆上部结构的情况下，拆除、更换或接长柱子的一种处理方法。它适用于要求改变使用功能或增大空间的老厂改造。

对于原由多跨简支梁构成的公路或铁路桥梁及吊车梁等结构，也常采用在梁上增配负弯矩钢筋，补捣混凝土后浇层的加固办法加固，亦即把原来的单跨简支梁，变为多跨连续梁，改变梁的受力状态，提高其承载力。

在钢结构中，也常采用改变受力体系的加固方法，使部分杆件的内力降低，提高结构的承载力。例如，在钢屋架平面外采用增设支撑桁架、连杆、支点等办法，使屋架由平面结构变为空间结构；又如，把梁柱的连接由铰接改为刚接等。

五、外部粘钢加固法

外部粘钢加固法是用胶粘剂把钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。常用的胶粘剂是以环氧树脂为主配成的。这种加固方法的优点是施工工期短，施工时可以不动火，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，却能大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。

采用外部粘钢加固法时，通常将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力。当在梁侧粘贴钢板时，还可提高梁的斜截面承载力。这种方法常被用来加固承受静力作用下的混凝土（或型钢）受弯、受拉构件。但是，它要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀影响，粘贴钢板对施工工艺要求较高，-般应由专业队伍施工。

六、粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固法是一种类似粘钢的加固方法，是用胶粘剂把碳纤维片材（纤维布或板）粘贴在构件外部的一种加固方法。与粘钢加固法相比，具有加固层更薄、更轻、强度更高（碳纤维的抗拉强度一般在3000N/mm2左右）、更耐腐蚀、施工更方便等优点。所用的胶粘剂也是以环氧树脂为主配成的。

用于提高梁、板的正截面承载力时，通常粘贴在梁、板底部受拉区；当需提高梁的斜截面承载力时，需粘贴在梁；用于提高柱子的承载力时，可以缠绕粘贴或纵向粘贴在柱侧面。需要时纤维布可以多层粘贴。要求长期使用环境温度不高于60℃。一般应由专业队伍施工。七、阻止钢筋锈蚀的方法

常用的阻止钢筋锈蚀的方法有，涂覆法、阴极保护法及更换保护层混凝土法。

1、涂覆法

涂覆法是在混凝土构件表面涂以防腐层或隔离层，以防止或减缓钢筋锈蚀的方法。涂覆法分厚涂法和薄涂法两种。前者较为经济，但需要专门的喷射设备，后者品种较多，耐腐蚀性强。涂覆法适用于因钢筋钝化膜遭到破坏，钢筋普遍锈蚀的情况，对于需提高耐久性的混凝土板、墙之类构件较为适宜。

2、阴极保护法

阴极保护法是用外部电力去改变混凝土中钢筋的电化学腐蚀过程，以达到防止钢筋锈蚀的方

法。它能够防止各种情况下的钢筋锈蚀，但由于价格较贵，工程中较多地用于防止因氯盐侵蚀而引起的钢筋锈蚀。

3、更换保护层混混土法

更换保护层混凝土法是先将已碳化或开裂的保护层混凝土铲尽，然后对钢筋进行防腐处理，再浇捣或喷射新混凝土保护层。这种方法可以提高混凝土结构的耐久性，在工程局部防腐处理时常被采用。

八、化学注胶法

化学注胶法是用压浆设备将化学浆液注入混凝土构件裂缝的一种修补方法。因注入的胶液能与混凝土较好地粘结并增强构件的整体性，故它可使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到防锈补强的目的。

化学浆液有两种，一种是以环氧树脂为的环氧树脂浆液，一般用于修补0.1~1.5mm宽的裂缝；另一种是以甲基丙烯酸甲脂为主的浆液，能注入0.05mm的细微裂缝中，一般用来修补0.2mm 以下的裂缝。

化学注胶法常被用来修补因裂缝而影响使用功能的结构或因钢筋锈蚀导致结构耐久性降低的构件。如混凝土水池、水坝、梁、板裂缝修补等。

注：

丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。

环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。环氧树脂一般和添加物同时使用，以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择，常用添加物有以下几类：（1）固化剂；（2）改性剂；（3）填料；（4）稀释剂；（5）其它。其中固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。

九、水泥灌浆或喷射修补法

水泥灌浆法：是用压力设备把水泥浆液压入砖墙裂缝（砌体应浇水湿润，保湿不得低于24H）使其粘合的修补方法。由于水泥浆液的强度远大于砌筑砖墙的砂浆强度，所以用灌浆法修补的砌体承载力可以恢复如初，且较为经济，其缺点是需要专门的设备。这种方法主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

喷射修补法：是用压缩空气将水泥砂浆或细石混凝土喷射到受喷面上并凝固成新的喷射层的加固方法。喷射层能保护、参与甚至替代原结构工作，从而达到恢复或提高结构的承载力、刚度和耐久性等加固效果。喷射修补法因喷射层与原结构的粘结力强，施工方便。这种方法

常用于：（1）病弱混凝土的局部或全部更换；（2）在板、梁等构件的下面增补混凝土；（3）对砖墙、柱、衬砌等结构构件增大断面；（4）增设防水抗渗层；（5）更换及增厚保护层混凝土；（6）填补混凝土和修补砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面等。

十、加固地基基础的方法

地基基础的加固方法可分为基础加宽、加深及加固；桩式托换；地基处理三类。

加宽基础的方法有直接加宽、抬墙梁加大基底面积和增设筏板基础等。这些方法施工简便，无需专门设备，常用于地基承载力不足及直接增层时的基础加固。当地基中有膨胀土或局部软弱土层等情况时，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或砖墩加深基础。如果基础出现开裂，刚度或强度不足，可采用化学灌注胶（浆）法、混凝土围套加固法或加厚基础法加固基础。桩式托换是用增设桩的办法来托换原基础。托换桩的承载力一般都较大，可用于承载力严重不足，以及外套框架增层法的基础。

地基处理的方法有石灰桩挤密地基和灌浆法加固地基土两种。后者由于灌浆材料价格较高，因此通常用于加固深度为3~5m或更深的地基处理。

十一、建筑物纠偏扶正方法

建筑物纠偏扶正方法可分为顶升纠偏、迫降纠偏和综合纠偏三大类。

1、顶升纠偏

顶升纠偏是采用千斤顶将倾斜的建筑物顶起并扶正，它一般不降低原建筑物的标高，对地基的扰动少，适用于建筑物整体沉降较大，或因场地、地基等条件不允许采用迫降法时的倾斜建筑物的纠偏。根据地基变形稳定与否，顶升纠偏又分顶升补偿（填缝）法、预升托换（桩基）法。

2、迫降纠偏

迫降纠偏适用于整体沉降不多，继续下沉对建筑物使用功能影响不大的倾斜建筑物的纠偏。迫降纠偏包括掏土（抽砂）、加压、抽水和浸水四种方法。掏土（抽砂）法适用于软粘土、淤泥质土、杂填土和具有砂垫层且地基已基本固结的建筑物的纠偏；加压纠偏法适用于有强压缩性地基的建筑物的纠偏；抽水法适用于建造在地下水位较高的软粘土、淤泥质土上的建筑物的纠偏；浸水法适用于湿陷性黄土地基上的建筑物纠偏。

3、综合纠偏法

综合纠偏法是将顶升纠偏和迫降纠偏综合运用的纠偏方法，这样可加快纠偏扶正的速度。十二、增层改造方法

增层改造包括在原建筑物上增层和在平面外扩建两类。增层又可分为直接增层法和外套框架增层法两种。

直接增层法是指拆除原建筑的屋盖后，在原墙上直接砌墙的增层方法。它适用于原建筑物层数不高（一般在3层以下）、增加层数不多（一般在3层以内），且墙体砌筑质量好，承载有潜力和地基承载力有富裕（若因增层而使地基承载力不足时，可对地基基础进行加固）的情况。

外套框架增层法，是在原房屋的外部另做桩基和底层高柱框架的增层方法。这种方法受原建筑物状况的影响较小，所加的层数可多可少，较为灵活。但其造价较直接增层法高。