淺談混凝土結構加固技術及其應用
2016-02-23 16:48:56
作者：隋永亮來源：
采用混凝土結構加固措施可對混凝土建筑物進行改造、加固以及防腐蝕維護，保證改造后結構安全，并有效延長使用壽命。對混凝土結構進行加固時，應遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則，根據構件的使用部位、受力情況、抗震鑒定結果等選用相應技術方法。結構加固方案分為直接加固與間接加固兩類。
混凝土結構加固
一、混凝土結構的直接加固
1.1 增大截面法。
增大截面法就是增大原構件截面面積或增配鋼筋的一種加固方法。通過增加結構構件截面面積或者配筋量，增加界面有效高度，從而提高構件的正截面抗彎、斜截面抗剪和截面剛度，起到加固的作用。加大截面加固法使新舊兩部分商品混凝土能夠協調整體工作，改善正常使用性能。
優點：工藝簡單、成熟、適應性強，適用于梁板柱墻等構件的加固。缺點：現場施工作業量大、養護周期長、影響使用凈空間。
1.2 外包鋼加固法。
外包鋼加固是把型鋼包于被加固構件外邊，用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構件粘結成一整體，達到共同受力，提高正截面承載力、斜截面承載力和截面剛度。外包鋼加固常用于對框架柱的加固，特別是對加固后對截面不允許顯著增大的要求十分滿足。
優點：受力可靠、施工簡便、工作量小、對使用空間影響小。缺點：用鋼量大、加固費用高、不耐高溫、不宜在無防護情況下工作。
1.3 粘鋼加固法。
粘鋼加固發是在混凝土受彎構件常在里不足區段表面用特制結構膠粘結鋼板，使鋼板與商品混凝土牢固的形成一體，共同受力，補償或提高截面的承載力，以達到加固補強的作用。該方法實質可以理解為體外配筋，提高原結構配筋量的加固方法。
優點：簡單、快速、技術可靠、不影響結構外形、施工時對生產和生活影響較小，多用于屋頂、公路橋梁等領域。缺點：對結構膠的質量要求高、加固效果直接影響于膠粘工藝與操作水平。
1.4 置換混凝土加固法。
置換商品混凝土加固法就是將原結構、構件中的破損商品混凝土鑿除至密實部位，用強度略高的新商品混凝土澆灌置換，使新舊兩部分粘合成一體共同工作。為更好協同工作新混凝土強度等級應高于原結構構件一級，且不低于C20級。該方法適用于處理結構構件局部缺陷的加固工程。
優點：完美恢復原構件外觀，不影響凈空間。缺點：施工作業時間長，養護時間長，剔除缺陷部位工作量大，容易傷害鋼筋，支護不好容易提前造成結構屈服、疲勞、失穩。
1.5 粘貼碳纖維加固法。
外貼碳加固類似與外粘鋼板加固，是用膠結材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區域，粘貼后碳纖維布與被加固截面共同工作，能顯著提高構件的承載能力。 該方法目前適用范圍非常廣泛。
優點：施工工期短，不需要大型機械，對凈空間影響小，輕質高強，幾乎不增加結構自重，耐潮、耐腐蝕，持久耐用，維護費用低，施工方便快捷，可以隨意適應任意曲面形狀。缺點：對使用環境溫度有限制，不耐火。防護不當易受人為破壞。
1.6 繞絲法繞絲加固法
通過纏繞退火鋼絲使被加固的受壓構件商品混凝土受到約束作用，從而提高其極限承載力和延性的一種直接加固技術。該法重點是提高商品混凝土構件的位移延性。
通過纏繞退火鋼絲使被加固的受壓構件商品混凝土受到約束作用，從而提高其極限承載力和延性的一種直接加固技術。該法重點是提高商品混凝土構件的位移延性。
優點：構件加固后增加自重較少、外形尺寸截面變化不大，這對構件所處環境空間要求不高。缺點：對矩形截面商品混凝土構件承載力的提高不顯著，故在某種意義上限制了該法的應用范圍。
二、混凝土結構的間接加固
間接加固的一般方法有：預應力加固法、增加支承加固法、其它加固法。
間接加固的一般方法有：預應力加固法、增加支承加固法、其它加固法。
混凝土結構的間接加固
2.1 預應力加固法。
指運用預應力原理，在原有構件中，施加一定初始預應力的一種加固方法。對于鋼筋商品混凝土或預應力商品混凝土梁板，采用對受拉區施以預加壓力的加固，可以抵消部分自重應力，起到卸載作用，從而能較大幅度地提高梁的承載能力。但該方法對外觀影響大，切操作復雜，養護造價高，故應用并不廣泛。
2.2 增加支承加固法。
增設支承加固法是通過減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的荷載效應，提高結構承載水平的目的此方法作業面小，施工方便，工期短，加固方案符合安全、經濟、快捷、施工方便的原則。
2.3 其它加固方法。
如輔助結構加固法是采用另制的輔助構件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋商品混凝土梁，全部或部分分擔被加固梁的荷載。噴射混凝土加固法是利用壓縮空氣，將按一定配比的混凝土拌和料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上凝結硬化，從而形成混凝土支護層。
三、與混凝土結構加固改造相關的技術
大橋加固
3.1 托換技術。
托換技術是托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成。
3.2 植筋技術。
植筋技術是混凝土結構的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。植筋技術是用于建筑物的加固改造工程中最常用的技術。
3.3 裂縫修補技術。
根據商品混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術。
3.4 碳化商品混凝土修復技術。
指通過恢復商品混凝土的堿性或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。
3.5 商品混凝土表面處理技術。
指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水 方法等清理商品混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
3.6 商品混凝土表層密封技術。
指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對商品混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。
四、結論
目前，混凝土結構加固技術還處在摸著石頭過河的階段，隨著建筑科學技術的不斷進步以及新型建筑材料的不斷出現，建筑結構加固方法將會有革命性進步，因而加固施工方案的選擇也將具有更為廣闊的空間。
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