常偉濤

摘要：隨著社會發(fā)展的需求，對原有建筑的改建或擴建將日益增多。其中鋼筋混凝土結構加固將會越來越多，其對于建筑整體性能的改善有著十分重要的現實意義。本文針對建筑工程中鋼筋混凝土結構加固設計的基本原則進行了概述，并對鋼筋混凝土結構加固的方法進行了分析。

關鍵詞：建筑工程；加固設計；混凝土結構

中圖分類號：TU746.3文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）09-151-02

前言

隨著人們生活水平與生活質量的不斷提高，其對于居住環(huán)境也有了更高的要求，因而，其對于建筑結構的使用功能同樣也提出了更高的要求，所以，對鋼筋混凝土結構的加固設計進行分析，并不斷提高相關工作人員的專業(yè)技能與專業(yè)素質具有十分重要的現實意義。

1.建筑工程結構加固的意義

結構加固技術，就建設中通過采用各種技術措施提高建筑物的可靠性，滿足結構的要求，提高建筑工程安全、耐久性和適用性。主要意義是反映在建筑結構加固，滿足結構強度的要求。按照規(guī)范，建設建筑設計應按照極限狀態(tài)設計，混凝土結構需要滿足應用程序的需求結構，保證剛度、強度和耐久性滿足設計要求。然而，在構建應用程序，可能會改變建筑功能，使載荷分布，和負載值變化和設計沖突，導致建筑結構的剛度和強度不能滿足應用需求，或建筑結構在施工過程中由于施工質量不符合設計圖紙的要求，存在安全隱患。在自然災害或人為破壞，容易導致建筑結構的損壞，造成財產損失，甚至造成人員傷亡。要做到這一點，就需要采取加固措施。

2.建筑工程加固的原則

2.1全面考慮

建筑工程加固方案設計時，必須全面地考慮與分析整個建筑的現狀及加固的效果，并綜合考慮，防止出現局部加固后影響整體的抗力。

2.2結構與構件加固并重

當建筑的部分構件出現安全問題時必須對其進行加固，同時要考慮結構體系的加固。有時某個特定構件加固完成后，其強度與剛度的分布會發(fā)生巨大的改變，從而影響整體結構的安全性。另外，構件連接點的加固同樣會影響結構的整體性。

2.3局部與整體加固并重

當單個組件鋼筋加固不會影響整個結構的安全，可以部分強化。建筑結構的安全發(fā)現問題時，需要建筑結構的整體核算，重視結構的完整性。首先評估組件的整體性能，從整體的角度強化設計，確保建設加強整體的安全性。

2.4臨時與永久加固區(qū)分

建立臨時加固效果保持時間短，可以適當減少在設計加固方案的要求。但是對于那些需要永久性加固的施工部位，必須保持一個更高的水平，實現加固耐久性的設計效果。

2.5簡易實用、安全可靠

加固應做到簡易可行、安全可靠、經濟實用和外觀規(guī)整，有一定的美觀效果。

2.6經濟合理與趨利避害

加固應考慮經濟合理、縮短施工周期，降低影響正常使用時間，保留有用的結構和組件的同時，減少和抵抗不利因素的影響（如高溫、腐蝕、凍融、振動、結算等），保證加固后結構的耐久性。

3.建筑工程加固設計方法

根據加固施工機理不同，混凝土結構加固施工可以分為直接加固法和間接加固兩類，在實際工作中要根據現場具體情況選擇合適的技術和方法進行加固施工，具體情況如下。

3.1直接加固法

3.1.1加大截面

加大截面加固方法也稱為外包增強法，它是增加截面面積等措施，使得增加部分和原來的部分能更好協(xié)調工作，最大限度地提高承載力。填補鑄造部位在一個變拉區(qū)中，為增加的鋼筋起到強化保護和粘結效果，一方面，增加了構件等有效高度，使組件的抗剪和抗彎承載力得到提升，同時也增加剛度，加固的效果是非常明顯的。我們通常采用植筋錨固對新增添的鋼筋結構進行加固。這種加固方法是經濟、有效，具有廣泛的適用范圍，但是施工比較困難復雜，工作量也較大，工期的延續(xù)時間長，對房屋的外觀、凈化會造成一定的影響。

3.1.2粘鋼

該方法主要用于建筑物中構建承載力不能滿足實際載荷的位置，比如正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面等處的加固處理。其原理是通過在加固位置表面黏貼鋼板的方法來提高構件承載能力，具有施工簡單易行的優(yōu)點。

3.1.3粘貼纖維增強塑料

和鋼筋的粘度方法類似，該方法用于加固材料高強度纖維增強復合材料。材料主要由膠水粘合樹脂和纖維材料，具有重量輕、強度大的優(yōu)點，相對于金屬板、纖維增強復合材料腐蝕、防潮、耐用，價格低廉。較大的缺陷是很容易燃燒，需要經過專門的耐火處理才能使用，適用于各種混凝土結構構件的力學性能和結構。

3.1.4有黏結外包型鋼

有黏結外包型鋼，是在加固位置外邊緣包覆型鋼或鋼板，再使用環(huán)氧樹脂灌漿處理，將鋼和需加固的對象密切聯系為一個整體，經這樣處理的組件，拉伸和壓縮面積大大增加，對于正面載荷的承受力同步提高，截面剛度也明顯增加。

3.1.5繞絲法

此技術主要用于混凝土構件斜截面承載力低的鋼筋的一部分，也可以使用在需要對受壓構件施加橫向約束力的情況下。

3.1.6錨栓

此技術對需加固對象的鋼筋混凝土強度要求較高，一般用于強度等級為C20至C60的混凝土承重結構的改造和加固處理。不能用于輕質結構或風化嚴重、強度下降的混凝土構件。

3.1.7置換混凝土

該方法具有加固處理后對建筑物凈空沒有影響的優(yōu)點，缺點是作業(yè)時間較長，主要用于受壓區(qū)混凝土強度不足或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固處理。

3.1.8碳纖維布

碳纖維布材料，具有耐腐蝕、強度高、重量輕、溫度穩(wěn)定性和抗疲勞性等屬性，由專業(yè)人士的關注，成為當前研究的熱點。實踐研究表明：碳纖維布能進行抗震加固的鋼筋混凝土結構，可以提高梁抗剪和抗彎承載力，從而達到梁加固和改善機械的結果。碳纖維布強度高、彈性大，橫向加固時，可以有效提高結構的伸展性和承載力。其機制主要是以下兩個方面：（1）碳纖維布橫向包（類似于抗剪鋼筋），與鋼筋共同承受剪力。碳纖維具有較強的抗拉強度、比鋼的抗拉強度好，這相當于提高配筋率和剪切能力，出現開裂后構件的變形程度也能得到一定程度的改善。（2）碳纖維橫包，還能夠對內部的鋼筋混凝土起到束縛作用，受壓部分的鋼筋混凝土達到最大值應力后，橫向變形將大幅增加，使得環(huán)向約束力增大，混凝土的應力應變曲線逐步平緩下降，以減輕混凝土的破壞程度，明顯改善部件等的延展性。

3.2間接加固法

3.2.1預應力水平拉桿

使用預應力水平拉桿對混凝土受彎構件進行加固。在預應力和外部載荷的作用下的增加同步效果，在沿軸向張力桿形式，通過桿端錨固力，傳遞給組件使其受到偏心壓縮作用。偏心壓縮的影響下，構件所受外部載荷彎矩部分抵消，構件所受凈外部載荷下降，提高了安全穩(wěn)定。

3.2.2增加支承

構件受外部負載力臂長度和負載的大小的影響，通過增加支點，減少桿的長度，從而有效降低組件加載彎矩。增加錨固加固方法的優(yōu)點是簡單和容易使用，缺點是最初的建筑結構，削弱建筑勞動力，減少使用空間。

3.3混凝土結構加固改造配套技術應用

3.3.1植筋技術

該技術用于對混凝土構件進行連接和錨固，方法簡便易用，高效可靠，即可使用普通鋼筋也可使用螺旋式錨筋，是當前房屋建筑混凝土加固改造工作中的主要方法。

3.3.2托換技術

該技術常見的具體實施形式有托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等幾種。技術綜合性較高，也是目前常用的鋼筋工程的建筑技術之一。

3.3.3裂紋修復技術

該方法針對混凝土結構開裂的問題應當修復技術進行處理。具體的處理，針對混凝土開裂，嚴重形式的形成原因，采取適當的方法進行修復，保持建筑物的正常使用，保證其使用壽命。裂紋修復技術適用性廣泛，對當前建筑混凝土裂縫問題具有很好的效果。

4.結語

建筑工程鋼筋混凝土結構加固設計中所涵蓋的內容十分豐富，對于設計人員的技術水平有著較高的要求，因此，需要設計人員在全面把握工程具體需求和實際情況的前提下，明確設計目標，對加固對象的原有結構和新增體系進行細致分析，科學規(guī)劃施工方案，綜合考慮方案技術指標和經濟指標，最大限度地達到使用要求，實現預期的加固效果。