钢筋混凝土结构加固方法

浅谈钢筋混凝土结构加固方法
摘要：文章分析和介绍了目前钢筋混凝土结构加固常用的一些方法，重点介绍了各种方法的主要特点及适用范围，为新、旧建筑物的改造加固提供了选择依据。

关键词：钢筋混凝土结构、加固方法、选择依据
随着国民经济的增长，人们对房屋使用功能的要求越来越高，一些建筑物的跨度、开间、层高或装修水平已不能满足现代要求。

此外，随着使用年限的增长或经受自然灾害破坏等原因造成的钢筋混凝土构筑物强度、刚度不足，以及由此而引起的开裂、破损等情况频繁出现。

因此，对已建建筑物的工程改造、加固任务日益增多。

经过工程技术人员的长期努力，目前已逐渐形成了一套较为完善的工程结构加固、修复方法。

1.增大截面加固法
增大截面加固法是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。

此方法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固。

但是，增大截面的混凝土层通常较薄，采用一般的混凝土施工方法很难做到混凝土自身密实，也很难达到和原有混凝土面结合牢固，因此，施工时经常使用干式喷射混凝土和湿式喷射混凝土的方法。

喷射混凝土的特点是粘结性强，与原有结构面粘结牢固，并且节省准备时间和费用。

2.高强聚合物砂浆钢绞线加固法
高强聚合物砂浆钢绞线加固法是以钢绞线和加筋为增强材料，高强聚合物砂浆为基材组成的薄层结构。

与混凝土相比，其的主要特点是：（1）具有良好的耐火、耐高温、耐腐蚀及耐久性。

（2）施工便捷、高效，易于大规模机械化施工，而且在结构加固过程中不影响建筑物的使用。

（3）对原结构形状和外观影响小。

高强钢绞线的强度约为普通钢材的5倍，而聚合物砂浆是一薄层，一般只有15～25mm左右，基本不增加原结构的质量及几何尺寸。

（4）施工质量易保证。

此方法对被加固构件表面没有平整要求，节点处理方便，可以加固有缺陷或强度低的混凝土结构。

因此，可广泛适用于多种结构类型、结构形状及多个结构部位的加固修补。

3.化学植筋加固法
植筋法是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力，是建筑工程中钢筋混凝土结构加固最有效的方法。

它的主要特点是：(1)施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密实性能良好，无需做任何防水处理。

(2)由于其通过化学粘合固定，对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用，适用于边距、间距小的部位。

(2)施工简便、迅速、安全并符合环保要求。

它的应用范围很广，可以用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中。

4.注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土构筑物产生的各种裂缝，采用
环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补，在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度，延长结构的使用寿命，施工快捷，加固效果安全可靠。

其施工特点是：(1)采用慢速，附压延续灌浆，可以确保树脂注入裂缝细微部位。

(2)可以控制注入量，必要时可以补充灌浆料。

(3)可根据裂缝大小，注入状况的需要，调整压力。

(4)注入量和注入情形可以目视观察。

它的主要应用范围是：混凝土建筑物裂缝的修补，以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。

此外，高压注浆对于地基承载力不均匀的加固效果显著。

5.frp复合材料加固法
frp复合材料主要有碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维等，其材料形式主要有片材、棒材和型材。

frp的共同优点是：轻质高强、高弹模、抗疲劳、耐腐蚀耐久性能好、热膨胀系数低等。

另外，frp复合材料可以节省材料、自由裁剪、施工方便且速度快，虽然其前期投资较大，但维护成本低，经济效益显著。

可广泛用于梁、板、柱等混凝土构件的加固，也可用于砌体结构中裂缝修补与加固。

因此，frp复合材料在混凝土结构加固工程中应用潜力巨大。

6.高分子树脂胶加固法
高分子树脂胶修补材料粘度极低，能深入到0.02㎜裂缝末梢，实现完美修复，树脂胶不含任何挥发性稀释剂，不会因此产生固化收缩。

对于由于结构承载力不足引起的裂缝，考虑裂缝对混凝土原构件
造成的结构强度低，在裂缝灌注完毕后，对构件采用碳纤维或复合纤维进行补强处理，可广泛用于混凝土裂缝修补加固、墙面空鼓填充等，此项技术操作简便、安全高效、大大减少了高空作业时间并提高了施工的安全性。

7.粘钢加固法
粘钢加固法是通过结构胶粘剂将钢板粘贴到被加固构件上，相当于对被加固构件进行了墙外配筋，不仅提高了被加固构件的强度，对构件裂缝展开挠度发展也有抑制作用。

其特点是：(1)工艺简便，只需对被加固构件的表面进行处理，用建筑结构胶将钢板与之牢固地粘结成一个整体。

(2)加固施工所需的场地、空间很小，且钢板粘贴在已开裂构件上一般2天即可使用，对生产和生活影响小，特别适用于应急的加固工程。

(3)粘钢加固所用的钢板厚度一般为
2~6mm，所以，加固后不影响结构外观，重量增加少。

(4)加固效果明显。

此方法适用于承受静力作用的一般受弯和受拉构件，环境湿度不超过60度，相对湿度不大于70%及无化学腐蚀作用的条件下。

8.预应力加固法
预应力加固法包括预应力水平拉杆加固法和预应力下撑拉杆加
固法两种。

（1）预应力水平拉杆加固法主要用于加固混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提
高了构件的抗弯能力。

同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。

（2）预应力下撑拉杆加固法，钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。

该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600c以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

结束语：
随着现代建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，混凝土结构加固方法将越来越丰富。

因此，在对建筑物进行改造和维修加固时，应结合建筑物的结构特点、当地的具体条件等因素进行经济性、技术性和可靠性等多方面综合分析，从而选择出最适合的加固方法。

参考文献：
[1] 耿红.建筑的加层改造设计[j].湖北工业大学学报，
2011(2).
[2] 夏伟飚.小议建筑物结构的加固与改造[j].价值工程，2010(1).
作者简介：张素华，女，1982.12，秦皇岛万通房地产开发有限公司，总工助理。

王汝江，男，1980.10，秦皇岛万通房地产开发有限公司，土建工程师。