混凝土加固

混凝土加固（精选十篇）

混凝土加固 篇1

关键词：混凝土,结构工程,加固,优化

50年来,我们的国家结构的检测与加固技术经历了从无到有、从单一到综合、从局部构件到整体结构的发展过程。尤其是最近20多年来,我国结构检测加固的发展非常迅猛,检测加固的对象从初始阶段的低层、破旧的小型民用建筑扩展到建设工程中的各种结构型式和结构类型。结构检测与加固技术的发展和应用,在提高建设项目质量方面发挥了重要作用,同时,也为国家和企业节省了大量建设资金,并保障了企业的安全高效生产和人民群众的生命财产安全。

1 钢筋混凝土加固中的技术

钢筋混凝土结构作为一种广泛使用于建筑工程的结构类型,由于其自身特点,以及设计施工中遇到的问题,使得其往往存在各种缺点和不足。一方面,为了节省资金,提高建筑的使用年限,同时保证结构的安全性,需要对老旧建筑进行检测加固。另一方面,由于设计施工的不合理,使得工程结构质量在没有达到预期值等情况下都需要在施工过程中或后期使用过程中对建筑采取加固措施。钢筋混凝土加固问题既是国内外一个长久的热点问题,也是一个令很多设计施工人员头痛的问题。如何根据现实情况,采取有效措施,优质高效地完成加固作业,是摆放在每个建筑工作者面前的一个重要问题,需要我们进行积极的探索和研究。钢筋混凝土结构检测加固问题是一项实践性和经验性很强的问题,需要广大建筑工业人员不但要了解现行规章制度,还应对以往类似工程的实施情况有所了解,如此才能不断提高检测加固作业设计施工的水平。

目前在实际工程中应用较广的几种钢筋混凝土结构加固方法主要有10来种,包括增大截面法、纤维材料加固法、外包钢法、改变结构受力体系法、预应力加固法、化学灌浆法、粘钢法等。这些方案能够得到广泛应用,必然有其原因。在实际工程应用中,我们应当紧密结合工程实际,在熟练掌握每种加固方法优缺点和适用范围的基础上,选择适合工程对象的最优方法和技术。下文以钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术和碳纤维加固技术为例,对其特点和使用方法、适用范围进行介绍。

1.1 钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术

在建筑工程历史上,混凝土结构加固技术是一门新兴的学科。几年来,随着建筑行业的发展,混凝土结构实验工作一直在开展,理论分析也逐渐完善,规范编制更为合理,结构加固技术的运用也更加普遍。其中,粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法。它的原理是:在梁柱四周,用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法实现加固的目的。这种方法可以提高结构承载力,而且简单,快速,不影响结构外形,降低了施工对生产和生活的影响。外包粘钢加固技术有2种形式:干式外包钢和湿式外包钢。下面简要分析一下2种方法。

1.1.1 干式外包钢加固的概念及原理

干式外包钢加固是指钢筋混凝土柱采用外包型钢加固,当型钢和混凝土之间无任何连接,或虽填塞水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力可靠传递时,称为干式外包钢。其加固原理是利用型钢与扁钢箍形成钢构套,钢构套对混凝土柱形成包裹约束,达到增强钢筋混凝土柱构件轴向承载力的一种加固方法,以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。干式外包钢加固技术是一种比较传统的技术,并不是新兴的,通过实践我们不难发现,这种方法提高了钢筋混凝土柱的轴向抗压能力,但是具有局限性。

1.1.2 湿式外包钢加固的概念及原理

湿式外包钢加固是指钢筋混凝土柱采用外粘型钢加固,即型钢和混凝土之间通过结构胶粘贴连接,能确保结合面剪力可靠传递时,称为湿式外包钢加固。其加固原理是利用型钢与扁钢箍形成钢构套,钢构套对混凝土柱形成包裹约束,达到增强钢筋混凝土柱构件轴向承载力的目的。另外通过结构胶的剪力传递作用,外加钢材的强度又能补足混凝土构件内部受拉钢筋的缺失。从而达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。湿式外包钢加固不但能通过钢构套的约束作用,提高构件垂直承载力,还能通过结构胶的剪力传递作用,使后加型钢与原混凝土构件共同受力,从而补强混凝土构件内部配筋不足、抵抗水平荷载等。

1.1.3 两种加固形式的区别

从二者加固的原理我们可以看出,干式外包钢施工程序更为简单,而湿式外包钢承载力大,整体工作性能强。在实际的施工中,根据具体情况选择合适的方法才是最重要的。例如:加固混凝土框架柱,选用外包钢加固法是最明智的。因为施工基本上对加固构件的截面尺寸和外观影响不大,承载能力要求较高,对静力加固的结构必须考虑结构2次受力问题。在外包钢加固法中,低强钢材是首选材料。这种材料可以减少加固构件的应力和应变滞后现象而充分发挥后加部分的潜力,同时可以提高2次结合面的粘结性,保障新旧部分均匀受力。另外,加固结构中的水泥和混凝土,一定要收缩性差,最好具有微膨胀的特点,这样提高了与原结构的粘结性。最后,加固中的粘结剂,粘结强度一定要高,而且要耐老化,这样才能达到修复加固的目的。

1.2 钢筋混凝土碳纤维加固技术

1.2.1 碳纤维简介

碳纤维是一种综合了碳和纤维特征的新型材料,它不仅具有传统碳材料高强等优点,还具备纤维材料柔软性好,加工性能良好的优点。碳纤维材料力学性能和工程性能俱佳,与目前广泛应用的钢材相比,其比重不足钢的四分之一,但抗拉强度却能达到钢材的7至9倍,是一种具有广泛应用前景的新型复合材料。可以预见,碳纤维材料必将在工程结构加固中得到广泛应用,发挥出越来越大的作用。

除轻质高强外,碳纤维材料还具有抗腐蚀、耐疲劳,温度稳定性高等优点,因而非常适用于土木工程结构。

目前在工程结构加固中应用较广的碳纤维材料主要是碳纤维布。利用结构专用胶将碳纤维布粘贴在待加固结构或构件的表面,可以有效提高传统技术中所用钢材的强度,而厚度却仅有2 mm左右,基本可以忽略,不会造成构件截面积的增大。

1.2.2 碳纤维材料和其他加固材料的区别

碳纤维材料以其优异的性能逐渐应用到建筑工程中,同其他加固材料相比,具有以下特点:

1)抗拉强度强:试验表面碳纤维材料的抗拉强度可达到钢材的7～9倍,甚至10倍。

2)弹性模量:相比于钢材,碳纤维复合材料的拉伸弹性模量较强。但也并不是说所有的复合材料均如此,如芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量仅为钢材的1/4～1/2。

3)抗疲劳强度:碳纤维和芳纶纤维复合材料的抗疲劳强度高于高强纲丝。虽然金属的硬度高,但由于是脆性材料,其疲劳强度极限并不是特别高,往往仅能达到静荷强度的3～4成。而在金属基体中掺入纤维后,可延缓内部裂纹的扩展,并进行内力重分布,从而可有效提高材料的抗疲劳性能。一般来说,复合材料的疲劳强度极限可达到静荷强度的7～8成。除此之外,由于复合材料的延性较好,发生破坏前会产生较明显的变形,可为相关人员的预防和勘察提供线索,也能减轻损失的后果。

4)与碳纤维板的比较:碳纤维片材粘结度高,可以粘贴在各种形状的结构表面,而板材则适用于规则构件表面。此外,由于粘贴板材时底层树脂的用量多、厚度大,与混凝土界面的粘接强度不如片材强。

1.2.3 碳纤维加固的工具

工具是建筑工程中不可缺少的,各种技术不同,采用的工具也是不同的。在碳纤维加固技术中,所使用的工具包括:基底处理工具,粘贴碳纤维,检测类工具,修补类工具,劳保类用品。

其中,基底处理工具主要是指用于打磨混凝土表面的磨机、用于剔凿混凝土表面松散部位的混凝土残渣的錾子和用于清除混凝土表面的不洁污渍的钢丝刷;粘贴碳纤维工具是指用于调和环氧树脂的调料容器、用于称量材料各组分的重量的衡器、用于搅拌混合树脂材料的搅拌器,用于修补凹凸不平及粘贴碳纤维抚平的刮板、用于涂刷树脂的滚筒刷和用于碳纤维的脱泡和压紧的罗拉。作为建筑人员,明确工具用途,选择合适的工具也是搞好建筑工作的前提。

2 结构加固的展望

结构加固的技术需要进一步发展。新材料的开发是推动结构加固技术发展的原动力。过去的经验告诉我们,测试技术的发展取决于测试仪器的发展,加固技术的发展依赖于新材料的开发。通过重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高温的新型材料产生的施工方便、加固效果好的加固方法可以有效推动加固技术的发展。

加固技术发展的另一个方面体现在加固理论的改进上。目前的结构加固工作基本上是针对结构和构件的承载力不足而实施,缺乏对于结构整体的把握,从而导致有时加固效果会适得其反。如对结构某一层的加固,会加大该层的刚度,造成相邻楼层的刚度差异,不利于结构抗震而对梁、柱的补强,与抗震概念设计中“强柱弱梁”的思想有悖。这些问题的产生,都与只重视局部,缺乏对结构整体的考量有关,需要提高加固理论才能够得到解决。

加固施工技术的先进性和科学性、施工机具的先进性也是结构加固技术提高的重要表现,但是却没有受到应有的重视,尚缺乏足够的研究,这一方面以后需要加强。

3 结 语

钢筋混凝土结构加固方案的选择要具有针对性,不同的工程结构都有其自身特点,需要结合这些特点,综合考虑性价比、性能比和质量比以及施工技术的科学性、先进性和实施的难易程度进行加固措施的比选,只要这几个方面都做好了,才能算得上是优秀的加固方案,才能取得经济社会效益的最大化。笔者认为,化学补强法作为目前结构加固工程中最先进的方法之一,在实际工程中可优先考虑。因为传统的加固方法对人力、物力和时间的要求高,往往无法在工程质量、施工周期、安全性和经济性这几个指标中找到合适的平衡点,而化学补强法则能较好地解决这一问题,显现出其明显的优势,因而往往成为工程加固中的优选方案。当然,随着建筑科技的不断发展进步,新型建材的日益涌现,更好、更新的建筑加固方法、科技和材料也必将会被相继开发出来,到时广大建筑人员将会有更多的选择余地。只有牢牢掌握结构加固设计的原则,才能设计出最优的加固方案。

参考文献

[1]杨国忠.建筑工程质量的创优[J].科技风,2009(15).

[2]王群.某高层住宅楼火灾后混凝土结构综合加固方法[J].特种结构,2011(3).

[3]冯华宾.混凝土结构工程加固方案之探讨[J].现代装饰(理论),2011(4).

[4]戚宏飚.停建十数年后续建工程的结构加固及施工质量控制[J].建筑施工,2011(5).

混凝土桥梁补强加固技术 篇2

【关键词】混凝土；桥梁；补强加固

我国的桥梁形式主要以混凝土结构为主，道路交通的不断发展，对桥梁的结构要求越来越高，为了更好地实现桥梁的使用需求，要对一些老旧桥梁进行改造，对旧桥梁进行加固不仅可以减少工程量，控制工程的施工成本，还可以增加桥梁的使用寿命，所以对混凝土桥梁进行补强加固有着重要的意义。

一、我国在桥梁加固中的施工现状

通过对旧桥梁进行维修加固，使其自身的承载能力得到提高，近而延长其使用寿命，在对桥梁进行补强加固技术之前，首先要对桥梁的破损情况进行了解，对其出现损伤的原因进行调查，然后才能针对性地提出补修的方案。一般情况下影响混凝土桥梁安全的因素主要有设计施工方面的问题、尺寸的把握、钢筋的配置不合理、自然因素、人为因素等，都会都桥梁的安全造成一定的影响。

在起初建造桥梁的过程中，如果在设计、尺寸、钢筋配置上没有完全符合施工的要求，再加上施工材料的不过关，就直接影响着工程的质量标准，在运行的过程中就会出现安全隐患，一些混凝土结构的桥梁就会出现断裂、干缩等现象，使得桥梁自身的强度受到很大的降低，而一些车辆超载、车辆与桥梁间的磨损、交通事故等又会加重这种影响，在发生洪水、地震等自然灾害时也会对桥梁的安全产生严重的威胁。

在多种原因的相互作用下，使得桥梁的自身安全性逐渐降低，一些常见的裂缝、磨损、冲刷、剥落等现象越来越严重。裂缝现象对桥梁的安全性影响是巨大的，裂缝会使得钢筋的保护层受到破坏，使得空气进入近而钢筋就会发生锈蚀的现象，而钢筋的锈蚀对导致混凝土结构受到破坏的关键因素，钢筋在锈蚀作用的影响下自身的体积会发生膨胀，使得混凝土自身受到较大的拉力形成开裂剥落的现象，使得结构的截面积得到降低，应力作用却得到加强，在车辆行驶过程中，会把一些有害的化学物质带入到结构内，加上天气的影响，雨水的冲刷，对桥梁的稳定性造成极大的威胁。

二、桥梁结构常见问题及其原因

1.由于使用的时间年限比较久远，一些桥梁在使用的过程中，受到的破损现象严重，承载能力呈现出严重的不足，桥梁在起初的设计阶段时，我国的道路交通还不是十分的发达，所以在承载力方面设计的都比较低，随着交通运输的不断发展，很多桥梁已经出现严重的问题。

2.桥梁在使用能力上呈现出严重的不足，宽度不够是目前桥梁在使用过程中面临的主要问题，一些桥梁设计成平面线形的结构，使得纵断面的线形标准过低，无论是在桥上还是桥下，通车的空间都显示出严重的不足。

3.在设计施工方面的不足十分明显，受到技术水平的限制，桥梁在设计的过程中都存在一定程度上的不合理现象，在运行的过程中就可以看出问题所在，技术水平有限，使得施工的质量难以得到保证，随着交通压力的加大，其自身的问题就越来越明显。

4.后期维护工作跟进不上，投入使用之后，如果对桥梁进行定期的维护，也会减少一定的损失，比如桥面维修增加过大的恒载，致使桥梁本身自重过大，承载力相对提高较小或未提高；桥面排水处理不当，桥面渗水；又如支座维修不当，改变了整个结构的受力状态等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当，引起结构的二次病害；又如结构体系改变不合理，致使结构的关键部位应力超限等。

5.自然老化也是桥梁质量受损的因素之一，桥梁的使用年限长，一些内在的结构不可避免的会发生老化破损的情况，这种现象也会使得桥梁自身的承载力得到降低，这是一个不可避免的因素。

6.汽车超载的现象严重，交通运输业的发展，使得很多大型客车在运营的过程中都存在着超载的情况，严重超出了桥梁正常的承载能力，使得桥梁长时间在超负荷的情况下使用，自身的使用寿命就会得到严重的降低。

三、补强加固的施工技术

1.要对桥梁自身的大截面进行加固处理，通过在原有结构的基础上对混凝土再一次进行浇筑，提高混凝土自身的强度，对大截面进行加固处理，有两种施工方式，一种是对桥面板进行加厚处理，另一种是对主梁的梁柱进行高度和宽度的拓展处理。对大截面进行加固的施工方法十分简单，而且具有很强的实用性，一般适用于一些小跨径的T梁桥或者板桥的加固，这种施工方法会使得桥梁的刚度得到显著的提升，自身的承载能力也得到相应的增强，但是这种方法对施工环境的要求比较高，如果施工的场地湿度比较大，在加固以后的净空就会得到相应的减少。

2.对粘贴钢板进行加固处理，通过对树脂和混凝土之间进行粘结，来实现对钢板的加固作用，这种方法的施工时间比较短，对施工现场的环境要求也比较低，而且再进行相应的加固处理以后对整体的外观和净空都没有明显的变化，而加固的效果主要取决于施工的工艺和施工的水平，一般适用于一些精力作用下而且湿度比较正常的桥梁环境。

3.通过粘贴碳纤维来对塑料进行加固，在施工的过程中要使用专门的树脂材料，把碳纤维粘贴在混凝土的表面，使得碳纤维和原来的结构之间形成一种新的受力整体，近而可以使得碳纤维与钢筋共同来承受外界的应力，近而就降低了钢筋自身的应力作用，使得整体的桥梁结构达到补强加固的作用。其施工的特点主要是：不会使得桥梁的自身结构和界面的尺寸发生变化，整体的净空高度也不会发生变化，而且施工的方法比较简便，不会对原有的结构造成损坏，增强了桥梁自身的抗腐蚀性、耐久性等特点，通过对桥梁进行粘贴补强，对其方向性也有了更加细致的掌握。

4.通过体外预应力技术来实现对桥梁的加固，这种施工方法是通过对结构主体布置钢束拉力，近而使其产生预应力的后张施工方法，体外预应力主要是由孔管、浆体、锚固体系等部件组成，使用这种方法进行施工，可以极大地减少施工的时间，而且构件的预应力得到很好的降低，使得桥梁自身的加固效果和承载能力都得到显著增强，这种方法的施工弊端就是会对桥梁结构的外观产生一定的影响，一般情况下使用于大跨度或者一些重型结构来对混凝土的构件进行加固处理，但是在施工环境的温度达到60e以上，也不宜采用这种方法。

5.通过对混凝土进行喷涂来实现加固的效果，在桥梁的原有结构上喷涂一层品质比较好的混凝土，一方面是为了加强混凝土的强度，另一方面是为了对钢筋进行保护，提高桥梁自身的美观价值，这种方法在目前的补强加固施工中比较常用。

6.通过置换混凝土来实现对桥梁的加固，这种施工方法与大截面的施工优点相似，加固处理以后也不会占用建筑的净空，但是其缺点就是受湿度环境的限制，一般情况在受压地区混凝土的强度偏低的情况下适用。

四、结语

在对混凝土桥梁进行补强加固的过程中，必须要对桥梁的情况进行了解，根据其自身结构的不同特点，来采取针对的措施进行加固处理，要技术上不断提高，采用先进的施工材料，对原有的桥梁结构进行加固处理，然后在实践的过程中还要不断总结施工经验，使得补强加固的技术更加完善。

参考文献

[1]梦云，卢波.桥梁加固与改造[M].北京：人民交通出版社，2004.

混凝土加固 篇3

1 概述

通过增加截面积的方法对损伤混凝土结构进行加固, 是当前应用最为广泛的加固方法。具体而言是在加固活动中通过对混凝土结构受力特点的分析, 对混凝土的构件的受力截面进行截面积扩展和加固, 以保证在当前受力条件下混凝土构件的结构强度, 同时因为在具体施工中加固结构对受损混凝土构件的加固是全方位包裹式的, 加固结构能够隔绝受损混凝土构件与环境接触的途径, 所以在提升混凝土结构强度的同时, 对混凝土结构的耐久性也有极大的提升。本文将设置相应的实验环境, 对采用增加截面积方法进行加固后受损混凝土构件的加固性能和加固后的耐久性进行试验分析[1]。

2 试件设计

本次试验共制作试验用钢筋混凝土柱14根, 截面尺寸为150mm×150mm, 全长1000mm。纵向主筋为4Φ12 (HRB335) , 箍筋采用Φ8 (HPB235) , 间距150mm, 混凝土厚度在25mm以上, 混凝土的强度等级为C30。

3 试件损伤与加固设计

3.1 试件损伤模拟

在试验构件设计完成以后, 采用“电渗-恒电流-干湿循环”加速锈蚀法根据试验设计对试验用混凝图试件进行锈蚀损伤模拟。对试件柱600mm目标锈蚀区域内的纵筋和箍筋同步进行非均匀锈蚀, 处理的时间共持续9周。

3.2 试件加固设计

采用增加截面积的方法对损伤混凝土试件进行加固处理, 加固后的试件主尺寸为250mm×250mm。由于在试验设计中经过模拟损伤处理的试件的锈蚀程度分为5%和10%两种锈蚀类型, 所以具体的加固设计也有所区别。当混凝土构件中的钢筋锈蚀程度在5%左右的时候, 因为锈蚀物强化了钢筋与混凝土之间的粘结度, 所以试件的整体强度并没有太多的下降。所以对于锈蚀度5%的试件先对混凝土构件中存在缺陷的位置进行清理, 直至清理到密实部位并清理其完好表面的浮渣、尘土。锈蚀度达到10%以上的混凝土构件, 内部钢筋的锈蚀已经导致钢筋发生膨化, 破坏构件内部结构。靠近钢筋的混凝土产生开裂、松动现象。处理方法是, 凿除钢筋附近因锈胀而开裂和松动的混凝土保护层, 清理至没有损伤的密实混凝土, 同时也除去浮渣、尘土。在处理完成之后采用C35标号混凝土、4Φ12变形钢筋对其进行加固处理。

4加固后试件减速劣化

试件在自然养护28天以后, 对采用增加截面积方法进行加固的试件进行加速劣化试验, 对加固以后的混凝土试件进行加固性能和耐久性能的试验。试验采用ECWD加速锈蚀方法, 着重对混凝土试件中间的600mm区域进行非均匀锈蚀, 以最大限度的保证试验对现实恶劣环境的模拟性。为了保证试验的有效性和试验取值的正确性, 试验时间共持续三个月。在试验活动中因为混凝土构件原有的混凝土和钢筋结构被加固构件完全包裹, 其所受到的环境因素影响趋近于零, 所以停止内部原有钢筋的通电锈蚀[2]。

加速劣化活动一共分五个批次, 试验的时间节点分别为0周 (0%理论锈蚀率) 、3.5周 (5%理论锈蚀率) 、7周 (10%理论锈蚀率) 、10.5周 (15%理论锈蚀率) 、14周 (20%理论锈蚀率) , 在加速劣化过程中应该精密的控制通电锈蚀的进度, 保证在相应的时间节点之内混凝土试件的锈蚀度在设计锈蚀率附近, 以保证加速劣化活动的整体进度, 以及在对混凝土试件自然劣化状态的高度一致性, 保证最终测试结果的准确性和可靠性。试件内部的锈蚀率主要通过称重法进行测量。在加速劣化活动结束后, 对劣化完成的混凝土试件进行简单处理, 主要处理内容包括去除表面的表面浮尘, 并用清水铁丝刷对表面冗余结构进行清理, 清洗后自然风干再进行下一步测试。

5 试验加载与测试

在完成了对参与试验混凝土试件的加速劣化以后, 对经过增大截面处理的混凝土构件和为经过增大截面处理的混凝土构件进行对比加载测试, 具体加载过程中采用轴心加载方案, 使用1000t压力试验机对试件进行加载, 加载测试的主要内容有, 混凝土试件的载荷、竖向变形、混凝土应变、裂缝开展情况, 同时对加载完成后对试件中的钢筋进行取样检测, 测量原有钢筋和加固钢筋的锈蚀度。加载过程采用荷载控制持续加载, 连续动态采集数据的方法进行加载[3]。对于加载速率, 未加固的柱为20k N/min, 加固后的柱为40k N/min。

为实现轴心加载, 试件安装时应将试件轴线对准作用力的中心线 (即几何中) , 正式加载前进行力学对中:加载约迗极限荷载的10%左右, 测量其中间区段两侧或四角应变, 并调整作用力轴线, 使各点应变均句。力学对中后即可进行轴心受压试验。试验柱安放在试验台上, 柱上放置无变形的钢势板, 以防止混凝土发生局部压坏。为测量混凝土试件在压力之下的应变量, 在测试活动中可以在试件的四个表面中部位置设置横向和纵向的位移感应器, 用以测量混凝土试件在加载过程中的横向和纵向位移, 对位移数据的采集工作由专业的DH3816N型应变采集系统完成, 在测试过程中每一秒钟采集混凝土应变数据一次。

6 总结

通过试验过程中获得的数据可以得出以下结果:

(1) 锈蚀钢筋混凝土加固柱的破坏模式取决于钢筋锈蚀程度以及钢筋与混凝土的粘结强度。钢筋锈蚀率较低的混凝土柱与未锈蚀柱破坏模式基本相同。随着钢筋锈蚀程度的增加, 纵筋较早屈服, 混凝土提前压碎, 纵筋外鼓, 有箍筋被拉断。

(2) 混凝土柱的极限承载力和抗压刚度随着钢筋的锈蚀度增加而降低, 采用增加截面积的方法可以大幅度的提升混凝土构件的极限轴压承载力。柱C-O-S、C-5-S和C-10-S的极限承载力相比C-0、C-5、C-10分别提高274%、248%和627%。

(3) 使用增加截面积加固方法对受损混凝土试件进行加固以后, 试件的耐久性有较大幅度提升, 即使在恶劣的试验环境下加固结构中钢筋的锈蚀率达到20%~25%, 加固整体的轴压承载内里仍远大于原柱未锈蚀状态下的极限承载能力, 这表明采用增加截面积措施进行加固的混凝土构件能够在相当长的时间内, 保证柱体的承载力, 有较好的耐久性保障[4]。

摘要：混凝土诞生的一个多世纪以来, 由于老化、环境侵蚀、自然灾害、人为因素的影响, 混凝土构件存在着普遍的损伤问题。因此混凝土的发展史也是损伤混凝土的加固史, 混凝土加固技术贯穿了混凝土发展的始终。但是在混凝土加固活动中加固主体一般比较重视加固后的混凝土结构强度, 对混凝土结构加固以后的整体耐久性并不重视, 这种现象让加固活动本身的积极意义大幅度削弱。针对这一现象, 本文从混凝土结构加固性能和耐久性能出发, 结合损伤混凝土加固和加固后的耐久性实际, 对损伤混凝土结构加固性能及加固后耐久性进行简要分析。

关键词：损伤混凝土,加固性能,耐久性

参考文献

[1]许浪.桥梁加固后基于可靠度理论的寿命预测[D].西华大学, 2012.

[2]张维.碳纤维布加固受损钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[D].青岛理工大学, 2011.

[3]秦丽辉.玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁力学性能研究[D].哈尔滨工业大学, 2014.

混凝土加固下建筑结构的论文 篇4

1、建筑结构的定义

所谓的建筑结构主要是指在建筑物中，由各类建筑材料混合制成的一种用于承载建筑体的框架结构，以保证建筑物的受力能力及空间体系。在建筑结构中，由于材料及建筑物本身的不同需求，建筑结构可分为混凝土结构、钢结构、木结构、砌体结构以及轻型钢结构、组合式结构等。

2、建筑结构加固的重要性

(1)建筑结构的加固与修补有着本质上的区别。建筑的修补主要是对建筑物外观进行修复与改进，使其从外观上更具观赏性。而建筑结构加固则是对老的建筑物内部结构因老化问题以及人为原因所造成的问题、自然原因所造成的结构损伤问题等进行稳固性处理，从而使建筑物的安全系数提高。

(2)建筑结构加固时对所需材料的使用没有一个明确的限定，因此在一定的程度上降低了建筑企业的成本。虽然建筑结构加固所使用的材料相比于新建成的建筑物结构材料质量偏低，但就成本而言，建筑结构加固所支出的财力物力成本也远远低于新建成的建筑物结构成本。而从建筑物的稳定安全性来说，则是基本相同的。因此就这一点而言，大大节约了建筑企业的资源浪费。

(3)建筑结构加固更有利于对材料资源的合理利用，避免不必要的浪费。一般来说，建筑结构加固是在现有建筑物之上采集门、窗等结构参数，然后通过所采集的参数对加固材料量进行分析设计，并制定出最合理的加固技术措施，从而在材料更可能少的基础上最大限度保障建筑的结构安全。

3、建筑结构的加固方法

根据建筑结构的不同，其加固方法也不同。主要分为以下几种：

(1)混凝土加固法，顾名思义，所谓的混凝土加固法主要是采用混凝土材料及其它材料混合而成的。在混凝土加固法中又包括了：加大结构截面积的加固方法、结构外包钢材料加固法、预应力混合结构加固法、粘钢式加固法、改变建筑结构的承载及传力途径的加固法、全焊接补筋式结构加固法、碳纤维混合物质结构加固法，喷射式混凝土补强结构加固法以及局部结构加固法等。

(2)砌体结构加固立法，也就是用修补结构外侧的方式进行堵塞式加固。砌体结构加固方法又分为：钢筋水泥混合砂浆式结构加固法、扩大结构截面积加固法、扶壁柱式加固法、外包钢筋加固法以及外包钢混凝土混合加固法等。

(3)钢结构加固方法，此类方法也是高层建筑结构加固中最为常用的一种方法。钢结构加固法主要是采用改变建筑结构计算参数，加强结构连接和扩大结构截面积等方式进行加固，另外需要注意的是，采用钢结构对建筑进行加固时，必须根据建筑结构的实际情况及加固使用要求选择合适的结构加固方式，以保证建筑结构安全性能达到最高。

4、建筑结构加固的.施工技术

要建筑结构加固中，主要是采用混凝土加固方式，其主要的施工技术如下：宋良瑞四川建筑职业技术学院四川德阳618000

(1)托换式结构加固施工技术。所谓的托换工结构加固是混凝土加固方式中一种综合性的加固技术，它主要是对相关结构以及建筑的上下结构、顶升与废弃结构的拆除等进行技术处理，是建筑结构加固或改造中最常用的一种技术措施。另外，托换式结构加固法具有工期短、成本低等特点，因此对建筑正常使用及人均正常工作生活不会带来太大的不便之处。然而托换式结构加固施工也是一项要求技术含量较高的施工项目，因此，在施工中必须由专业性及技术水平、工作责任心都较强的人员来完成，以最大限度保障建筑安全性。

(2)植筋式结构加固施工技术。所谓的植筋式结构加固技术就是指在建筑中利用钢筋植入法对结构进行加固。因它对混凝土混合结构的要求较为简单，且操作较为灵活，因此常被用于建筑结构的连接及锚固中。在植筋式结构加固施工中，可以植入普通的混凝土钢筋，也可植入螺栓式的锚筋。在施工技术中具体需用哪种钢筋进行结构加固，是根据建筑物的使用特性以及结构的分布来确定的。

(3)裂痕修补式结构加固施工技术。所谓的裂痕式结构加固技术主要是指在加固中根据建筑结构裂痕的大小及发生裂痕的原因、性状等对结构进行堵塞式修补加固施工，从而延长建筑结构的使用年限以及提升建筑结构的稳固和安全性。裂痕式结构加固法主要应用于建筑结构出现不同程度的裂痕修补加固中。但是需要注意的是，对于因外界受力不均等问题所产生的建筑结构裂痕，单单只用裂痕式结构加固技术施工是不能达到加固结构稳定性的作用的，必须要在裂痕式结构加固技术施工的同时采用其它加固技术措施进行结构稳固，以保证建筑达到最佳的安全状态。

(4)碳化混凝土修复式结构加固施工技术。所谓的碳化混凝土修复式结构加固施工技术主要是指通过对混凝土结构内碱性物质的恢复达到建筑结构加固的目的。该技术主要是以增强混凝土结构阻抗能力为主，从而使建筑结构中混凝土因碳化物质所造成的钢筋等腐蚀情况得到改善或抑制。

(5)混凝土表面处理式结构加固施工技术。所谓的混凝土表面处理式结构加固施工技术主要是指通过采用各类方式对混凝土表面的腐蚀性物质进行清理，以确保结构的坚固性。此类方法目前在我国建筑结构加固中得到了广泛的应用。混凝土表面处理式结构加固施工技术主要有：各类化学方式、喷砂方式、机械方式、射水方式以及真空吸力方式等，使其对混凝土结构表面的各种酸碱性腐蚀类附着物进行彻底的清除。从而保证建筑结构的使用安全性。

5、结语

混凝土结构改造与加固的应用分析 篇5

【关键词】 混凝土结构；改造加固；应用意义

随着我国经济体制的变革，宏观经济的飞速发展，建筑物已成为一种商品。但是，由于产权者自主更迭，新业主将根据市场发展的需要和自己产业的发展或生活的需要，往往经常改变原建筑物的使用功能和标准，如原办公楼改造成宾馆或者在里面新建一些构筑物，大型仓库改造成综合商城、大型超市，工业厂房由于技术改造、设备更新等要求对原厂房进行相应的改造。这些使用功能的改变，往往会楼面活荷载增大，导致原结构可靠度的降低，所以加强对结构物的加固技术研究，具有重要的社会意义和巨大的经济效益，是一个经济、可行、紧迫且严峻的课题。

1.导致混凝土结构不平衡的因素

混凝土的应用已经有100多年的历史，混凝土以其易成型、耐久性好、适用范围广等优越性能被广泛应用于建筑、交通、水利等众多领域之中。至今，它仍是土木工程领域中用途最广、用量最大的建筑材料之一。但是，由于设计、施工的缺陷，结构长期使用过程中的损伤、劣化，使用功能的改变以及火灾、地震等原因，不可避免导致混凝土结构出现不足，影响了混凝土结构安全性、耐久性及适用性。实际并不允许将其推倒重建的情况下，如果能够科学的评估这种改造的程度和规律，对其进行分析并采取合适的加固处理措施，即可使结构满足原有可靠度或提高可靠度或延长使用寿命。通过科学、可靠地加固改造技术措施，使一批存在不足的结构能够继续发挥其结构和使用功能或改变之后的使用功能，这对国力比较薄弱、经济欠发达、住房十分较紧的国家来说是具有重要的经济意义和现实意义。

一个新建的、具有结构功能和使用功能并符合规范要求的可靠度的建筑物，在长期使用过程中，由于种种不利因素，将逐渐损坏，即由“平衡→不平衡”，究其原因主要存在以下因素：

（1）自然因素

建筑物的材料和结构，经过大自然长期的风吹雨打、雪冻和暴晒，逐渐丧失其原有质量、性能和功效，这是一个不可逆的自然规律，也可以说是建筑物一种正常的损耗和折旧。

（2）环境因素

恶劣的使用环境是引起建筑物缺陷和损坏的又一个主要因素，按照劣化作用分，外部环境因素对建筑物的侵蚀室作用一般可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素；这些恶化的环境因素是难以避免的，但是如果对建筑物采取有效地防护措施和经常性的检修可减轻对结构的不利影响。

（3）人为因素

人为因素是导致建筑物“先天不足、后天失调”或“先天缺陷、后天损坏”的主要原因。建筑物的先天不足（缺陷）主要源于设计和施工，后天失调（损坏）则是使用和管理的问题，主要有：设计方面、施工方面、使用和管理方面等因素。

（4）偶然因素

偶然因素是指建筑物遭受偶然作用袭击而导致其结构损伤甚至破坏。其特点是在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短。

（5）市场因素

业主或新业主将根据市场发展的需要和自己产业的发展或生活的需要，往往经常改变原建筑物的使用功能和标准，如原办公楼改造成宾馆或者在里面新建一些构筑物，大型仓库改造成综合商城、大型超市，工业厂房由于技术改造、设备更新等要求对原厂房进行相应的改造。这些使用功能的改变，往往会楼面活荷载增大或设备增重（如原有的30t桥式吊车更新为50t吊车），导致原结构可靠度的降低。

（6）其他因素

其他因素是指除上述因素以外的应对原建筑物进行结构鉴定加固改造的种种原因。例如2010上海世博会的特殊需要，对某些建筑物（这些建筑物不一定已存在不安全因素）进行鉴定、加固改造和装饰。

2.结构加固的作用

总的来说，目前进行旧楼改造加固技术具有以下明显的作用：

（1）通过加固改造，可以满足结构功能改变之后的可靠度，大大缓解我国当前居住、办公等用房的极度紧张和城市资源严重的不足问题；

（2）通过加固改造，重新进行立面、平面调整、设计和内外装修，如增加构造柱、纵梁、门洞及剪力墙开洞，不仅满足了结构功能使用的要求，还可使房屋焕然一新，临街的一些主要建筑还可以改善市容、美化城市；

（3）不需重新购置建筑用地、减少因团购地支出的大笔费用，可充分利用已有建筑在长期荷载作用下的地基承载力增长值以及在已有建筑物设计值时预留的地基安全储备，可以在地基不需处理的条件下，直接对结构物进行改造，而且其他搬迁及安置费用；

（4）与新建相比，减少建筑材料运输、堆放，尤其是减少拆除已有房屋的建筑垃圾的运输和处理，减少建筑物拆迁、爆破的工程费和对环境的施工污染。

综上，诸如宾馆酒店等公用建筑的加固改造的安全不仅关系到生命的安全，还关系到社会的稳定，所以，加强对由于结构功能改变引起的结构物加固改造技术的研究，提高其安全性，增加其抗震能力，研究其加固改造技术，以便抵抗各种病害，满足其安全性、适用性和耐久性，以便使他更好地为社会服务。由此可知，加强对就有建筑物的加固改造技术进行开发和研究相当有必要，更具有相当重要的社会意义和巨大的经济利益。

参考文献

[1] 郭建. 钢筋混凝土结构加固改造方法的研究及工程应用[D]. 湖南大学，2004

[2] 王文炜. FRP加固混凝土结构技术及应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2007

[3] 黄兴棣，田炜，王永维，娄宇[M]. 建筑物鉴定加固与增层改造.北京中国建筑工业出版社，2008

[4] GB 50367-2006. 混凝土结构加固设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2006

（作者单位：郑州交通职业学院/长沙理工大学）

混凝土结构粘结加固 篇6

自1978年我国首次引进粘钢加固技术,继而1996年开展碳纤维加固技术以来,建筑粘结加固技术被工程界广泛认为是一种快速、轻便、经济、适用、耐久的好方法,近年来在建筑工程、桥梁工程、水港工程等方面被大量采用。

1 粘结加固材料的组成和一般要求

1.1 组成

粘钢加固结构的加固材料,由高强度的钢板(型钢或钢筋)与将钢板(型钢)粘结于加固混凝土构件的结构胶组成。

粘高强度纤维复合板加固结构的加固材料,由高强度的增强纤维复合板FRP(碳纤维布、碳纤维板材或芳纶片材和玻璃纤维片材)与将增强纤维片材粘结于加固混凝土构件的结构胶或浸渍胶组成。

此外,还有在混凝土结构加固前,将不平整表面及蜂窝孔洞修补平整的底层填料及涂料。涂料是用于渗透进水泥表面,促进粘结并形成长期持久界面的基础。

1.2 对加固材料的一般要求

对结构加固用的主材和粘结材料,要求强度高、弹性模量高、极限变形大(极限拉伸应变一般要求不小于1%)、有较好的耐腐蚀性、耐久性,耐湿热环境、抗老化、抗疲劳性能好。另外,对施工使用环境要求不高,便于现场加工,施工方便。

承重结构用的粘结材料,其基本性能按安全性指标分为A级胶和B级胶,对重要构件、悬挑构件、承受动力作用的结构构件及粘结预成型板材应采用A级胶,对一般结构可采用A级胶或B级胶。

对粘结纤维复合材料用的结构胶,必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,且与纤维片材及表面防护材料配套协调。原则上应有试验资料,以证明材料与配套纤维片材的粘结效果。这是加固是否成功的一个关键,避免粘结材料与纤维片材不配套而造成加固效果降低或加固失败。

胶粘剂,按其工艺不同分为两类:一类由配套的底胶、修复胶和浸渍胶、粘结胶组成;另一类为免底涂,且浸渍粘结与修复兼用的单一胶粘剂,施工时可根据工程需要任选一种。

鉴于以上基本要求,规范规定如下:

1)混凝土结构加固所用的钢筋宜采用Ⅰ级,Ⅱ级钢筋(HPB235,HRB335级热轧钢筋),它们具有较高的强度利用率,能较充分发挥新增加固材料的强度潜力,且具有良好的延性和可焊性。而Ⅲ级,Ⅳ级或其他高强度钢材则被推荐用于预应力加固及锚栓连接构件。混凝土结构加固所用的型钢、钢板、扁钢、角钢,其材质宜选用Q235,Q345钢。严禁使用无出厂合格证、未经检验的钢材以及再生钢材。

2)钢筋的强度设计值按现行GB 50010-2002混凝土结构设计规范的规定取用。型钢、钢板、扁钢、角钢的强度设计值,按现行GB 50017-2003钢结构设计规范规定取用。

3)采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构加固时,纤维必须是连续纤维,对承重结构使用碳纤维加固时,必须选用PAN基12K或12K以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维。使用玻璃纤维加固时,必须选用高强S玻璃纤维或含碱量低于0.8%的E玻璃纤维,严禁使用A玻璃纤维和C玻璃纤维。胶粘剂应使用纤维片材相应的配套树脂类粘结材料和表面防护材料。应具有质检部门的产品性能检测报告和产品合格证。其物理力学性能应符合GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范的有关规定;对配套的树脂类粘结材料应提供耐久性能指标及对施工和使用环境的要求。

2 混凝土结构外粘钢板加固原理及适用范围

外粘钢板加固法,是在混凝土构件受拉区(或受压区)外侧粘贴钢板,使其如同原构件受拉(受压)钢筋一样,参与混凝土结构共同工作。外粘钢板加固法,适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。

3 混凝土结构外粘纤维复合材(FRP)补强加固原理及适用范围

纤维复合材加固混凝土结构技术,是一种新型的结构加固方法。它是利用树脂类粘结材料将高强纤维织物粘结于混凝土表面,从而达到对结构构件补强加固的目的。最先使用的是玻璃纤维加固技术,玻璃纤维价格便宜但强度较低、耐老化性差,多用于对次要结构的加固。直到20世纪80年代,日、美等国才开始研究应用碳纤维加固技术,现已成为加固领域的一个热点。目前被广泛使用的碳纤维复合板(CFRP)具有比钢材高出10多倍以上的抗拉强度。

3.1 纤维复合材(FRP)补强加固原理

纤维布或片材加固混凝土结构,主要是利用纤维抗拉的高强度、高弹性模量、高应变性能,及通过结构能使纤维与混凝土结构产生良好的粘结性,加固补充原结构受拉纵向钢筋和受剪、抗扭箍筋的不足,从而提高结构抗弯、抗剪、抗扭的承载力。采用封闭式粘贴环箍,约束了核心部位内混凝土的横向变形,使受压构件核心混凝土产生三向压应力,从而间接提高了混凝土的强度和延性,进而提高了框架结构节点及构件的强度、延性、耗能能力及结构整体的抗震性能。

由于纤维布材质轻,将其与混凝土粘贴时无需采取加压固结措施,使得施工方便、快捷,施工效率高,工期短,因而受到工程界的欢迎,广泛应用于房屋建筑、桥梁及水电建筑等工程的加固改造。

3.2 纤维复合材(FRP)补强加固的适用范围

1)本技术适用于修补房屋和一般构筑物的混凝土结构因设计失误、施工错误、材料不符合要求及结构使用功能的改变引起荷载的增加,或因遭受水灾、火灾及地震灾害使结构和构件遭受损坏等各种结构病害情况。对混凝土受弯、剪、扭构件,受拉构件,大偏心受压构件和轴心受压构件等,均可采用纤维片材加固修复新技术来进行加固修复处理。目前对于房屋建筑工程、铁路工程、公路桥梁工程、港口工程和水利水电工程的混凝土结构,用纤维复合材加固已有很多成功的工程范例。同时,国内外研究和工程经验表明,对砌体结构、钢结构、木结构等也可以采用碳纤维片材进行加固,但应结合结构具体情况和GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范的规定执行。

2)虽然碳纤维本身能耐高温,但粘结材料(结构胶)不耐高温,因此采用FRP粘贴加固的混凝土结构,长期使用环境温度不应高于60℃,处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构,采用碳纤维片材加固时尚应遵守国家现行有关标准的规定,并采取相应的防护措施。

3)被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa。

4)FRP粘贴加固施工,要求细致、严格,应由对该加固方法熟悉的专业施工队伍施工。

4 纤维复合材料(FRP)补强加固与粘钢补强加固的优缺点比较

粘碳纤维材料FRP补强加固与粘钢板补强加固的优缺点比较见表1。

摘要：介绍了混凝土结构粘结加固材料的组成和一般要求,探讨了混凝土结构外粘钢板的加固原理及适用范围,比较了纤维复合材料补强加固与粘钢补强加固的优缺点,从而促进混凝土结构粘结加固技术的发展。

关键词：混凝土,结构,粘结加固,优缺点

参考文献

[1]丰定国,王社良.抗震结构设计[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001.

[2]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]蒋家奋.三向应力混凝土[M].北京:铁道出版社,1984.

[4]GB 50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].

[5]余忠辉.湿式外包钢加固异型柱在工程上的应用[J].工程质量,2002(10):7-8.

[6]谢剑.碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力试验研究[J].建筑结构,2000,30(7):21-25.

混凝土结构加固技术方法 篇7

一、直接加固的一般方法

1. 增大截面加固法。

在钢筋混凝土受弯构件、受压区加混凝土现浇层, 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。

在适筋范围内, 混凝土受弯构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下, 增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面, 通过新加部分和原构件共同工作, 可有效地提高构件承载力, 改善正常使用性能。

增大截面加固法, 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、墙的混凝土加固;但现场施工的湿作业时间长, 对生产和生活有一定的影响, 且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2. 置换混凝土加固法。

该法的优点与增大截面法相近, 且加固后不影响建筑物的净空, 但同样存在施工的湿作业时间长的缺点, 适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3. 外粘型钢加固法。

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边, 外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法, 即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体, 加固后的构件, 由于受拉和受压, 钢截面面积大幅度提高, 因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

该法也称湿式外包钢加固法, 受力可靠、施工简便、现场工作量较小, 但用钢量较大, 且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸, 但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4. 粘贴钢板加固法。

钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段表面粘贴钢板, 这样可提高被加固构件的承载力, 且施工方便。

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业, 对生产和生活影响小, 且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响, 但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

5. 粘贴纤维复合材加固法。

外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域, 使它与被加固截面共同工作, 达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外, 还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点, 但需要专门的防火处理, 适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

二、间接加固的一般方法

1. 外加预应力加固法。

(1) 预应力水平拉杆固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件, 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。

由于水平拉杆的作用, 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。

2. 增加支承加固法。

增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度, 达到减少作用在被加固构件上的荷载效应, 提高结构承载水平的目的。该法简单可靠, 但易损害建筑物的原貌和使用功能, 并可能减小使用空间。适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

3. 其他加固法。辅助结构加固法是采用另制的辅助构件, 如型钢、钢桁架或钢筋混凝土梁, 部分或全部分担被加固梁的荷载。

三、与混凝土结构加固改造配套使用的技术有以下几种

1. 托换技术。

系托梁 (或桁架) 拆柱 (或墙) 、托梁接柱和偷梁换柱等技术的概称, 属于一种综合性技术, 由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成。适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比, 具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点, 但对技术要求较高, 需由熟练工人来完成, 才能确保安全。

2. 植筋技术。

植筋技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋, 也可植入螺栓式锚筋。已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程, 如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救;构件加大截面加固的补筋;上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长;房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3. 裂缝修补技术。

根据混凝土裂缝的起因、性状和大小, 采用不同封护方法进行修补, 使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术。适用于已有建筑物中各类裂缝的处理, 但对受力性裂缝, 除修补外, 尚应采用相应的加固措施。

4. 碳化混凝土修复技术。系指通过恢复混凝土的碱性 (钝化作用) 或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。

5. 混凝土表面处理技术。

系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其他附着物的专门技术。

6. 混凝土表层密封技术。系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

四、结语

混凝土结构加固方法探讨 篇8

混凝土结构是使用最为普遍和广泛的一种结构形式, 但是在施工或使用过程中混凝土结构有时会出现严重的缺陷, 影响建筑的安全性和耐久性, 为了满足混凝土结构的使用要求, 就要对产生的这种缺陷的机理进行分析和研究, 从而尽可能满足混凝土结构的可靠性。在我国, 经过几十年大规模的基础建设后, 已有建筑物的维修、改造和加固占据极其重要地位。因此, 现将其视为一个体系加以探讨和研究。

1 混凝土结构加固原则

混凝土结构的加固一般应遵守以下原则:

1.1 混凝土结构加固设计与施工方法相结合, 尽量不损坏原有结构, 并采取有效措施保证新结构与原有结构连接可靠、协同工作。

1.2 对于可能出现倾斜、开裂或倒塌等不安全结构, 应采取临时措施以防止安全事故。

1.3 结构加固应综合考虑其经济效果, 保留有利用价值的结构构件, 避免不必要的拆除和更换。

1.4 加固后的建筑安全等级应根据破坏后果的严重程度及使用单位的具体要求有设计者按实际情况考虑施工技术确定。

2 混凝土结构加固方法

混凝土结构在施工和使用过程中出现的缺陷, 由于损坏的原因和程度及所处环境不同, 对补强加固的要求和目的也不尽相同。为此补强加固方法的选择, 应根据结构的可靠性鉴定结果及加固的原因和结构的特点等综合全面的考虑。下面就常见的几种加固方法进行简要的介绍。

2.1 加大截面加固法

加大截面加固法是用加大混凝土结构构件截面面积进行加固的一种方法, 它不仅可以提高被加固构件的承载能力, 而且还可以加大其截面刚度, 改变其自振频率, 使正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善, 这种加固方法广泛应用于加固混凝土结构中的梁、板、柱等。加大截面加固法具有原理简单、使用经验丰富、受力可靠、加固费用低廉等优点, 很容易为人们所接受;但它也有一些缺点, 如湿作业工作量大, 养护周期长、增加结构自重、占用建筑空间较多等, 使其应用受到限制。

该方法施工时的重点是要保证新旧混凝土界面的处理和粘结的质量, 只有当界面处理及其粘结质量符合规范要求时, 方可考虑新加混凝土与原有混凝土的协同工作, 按整体截面进行计算。

2.2 包钢加固法

包钢加固亦称粘结外包型钢加固法, 是在构件外包以型钢的加固方法, 习惯上将其分为湿式和干式包钢加固。湿式包钢加固, 就是在型钢与原构件间填塞乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结, 将两者粘结成整体工作共同受力的加固方法。干式包钢加固, 就是指把型钢直接外包于原构件, 与原构件间没有粘结;或虽填塞有水泥砂浆, 但不能保证结合面剪力有效传递不能整体工作, 只能单独受力的外包钢加固方法。该法受力可靠、施工简便、现场工作量较小, 但用钢量较大, 且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸, 但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

2.3 预应力加固法

预应力加固是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体加固的方法。其特点是由于预应力钢筋位于加固体外, 在原结构中所产生的内力一般与荷载引起的内力方向相反而起到卸荷作用, 所以会使加固结构挠度减少, 裂缝闭合。这种方法具有施工简便和不影响结构使用空间等优点。用预应力钢筋加固的基本工艺是:在需要加固的受拉区段外面补加预应力筋, 对钢筋进行张拉, 并将其锚固在梁、板的端部。

采用预应力加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均要涂防锈漆进行防腐。采用预应力撑杆加固时, 要注意撑杆末端处角钢 (及其垫板) 与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验, 检验合格后, 将撑杆两端用螺拴临时固定, 然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌。采用预应力拉杆加固在安装前必须对拉杆事先进行调直校整, 拉杆尺寸和安装位置必须准确, 张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验, 保证拉杆传力正确可靠, 避免张拉过程中断裂或滑动, 造成安全和质量事故。

2.4 改变结构传力途径加固法

改变结构的传力途径加固法是在梁的中间部位增设支点、托梁 (架) 或将多跨简支梁变为连续梁等。该方法能大幅度地降低计算弯矩, 提高结构构件的承载力, 达到加强原结构的目的。按增设支点的连接方式不同, 可分为湿式连接和套箍干式连接。

增设支点若采用湿式连接, 在接点部位浇混凝土保护层应全部凿掉, 露出箍筋, 并与套箍或连接筋焊接, 结点后浇混凝土一般以微膨胀混凝土为宜, 且强度不应低于C25。若采用型钢套箍干式连接, 型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆, 待型钢套箍与支柱焊牢后, 再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实。

2.5 碳纤维加固法

碳纤维加固法, 系将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料 (单向连续纤维) ;用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上, 形成一个新的复合体, 使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力, 提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。

碳纤维加固法施工便捷, 工效高, 没有湿作业, 不需现场固定设施, 施工占用场地少, 在施工工期、施工条件方面具有明显的优势。碳纤维加固法加固效果好, 高强高效, 适用面广, 质量易保证, 耐腐蚀及耐久性能极佳。采用碳纤维加固修补后, 基本不增加原结构自重及原构件尺寸。可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固, 同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。

3 加固方法的比较分析

混凝土结构加固一般情况下多为静力加固, 主要侧重于提高结构的承载力, 属于二次受力的问题。混凝土结构常用的加固方法和特点以及适应范围如表1所示。

4 结语

本文重点介绍了混凝土结构常用的各种加固方法并对其进行了较为详细的比较分析, 在实际工程应用中可根据结构特点及各种加固方法适用范围进行优化选择, 通过对各种加固方法的比较分析, 本文得出的结论可在今后的实际工程应用中起到指导作用。

摘要：通过分析混凝土结构在实际工程中的破坏机理, 介绍了混凝土结构加固的基本原则和方法, 并对各种加固方法的特点以及适用范围进行较为详细的比较分析, 得出的结论为实际工程中混凝土结构加固提供参考。

关键词：混凝土结构,破坏机理,加固

参考文献

[1]王文栋.混凝土结构构造手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

混凝土建筑加固技术探析 篇9

关键词：混凝土建筑物,加固技术,分析探讨

作为建筑工程施工工程中的最重要的建设材料, 混凝土的主要组成部分包括胶凝材料、骨料、水、外加剂等等, 这些材料在经过严密的配置后, 按照一定的比例配合而成, 混凝土被广泛运用是依靠其自身的优点, 包括具有价格低、利润大、方便采集、制作简单等优点。近些年来, 建筑行业随之快速发展, 需要用的建筑工艺越来越多, 为了适应建筑需要, 一部分新的建筑工艺涌现出来, 例如混凝土建筑加固技术, 另一方面, 人们对建筑工程的施工质量要求相比起从前更为严格, 为此, 建筑施工企业有必要满足人们的质量要求, 提升建筑物的施工质量, 而要想保证建筑工程的施工质量, 必须极为重视对混凝土的运用, 必须恰当合理的利用混凝土建筑加固技术。

1 建筑植筋技术

植筋也被称为钢筋的后生根技术, 是一种钢筋锚固定的化学材料技术加固, 市场上主要以结构胶为主, 替代了之前的纯环氧树脂或水泥砂浆。结构胶的作用机理可以简单理解为是钢筋与胶以及混凝土之间在粘结力作用下共同产生的锚固力, 来完成钢筋与混凝土之间的受力目的。钢筋锚固力包含着结构胶与钢筋之间表面的粘结力、结构胶与混凝土界面的粘结力以及结构胶体自身胶结力和各物质之间的摩擦力与阻力等。利用钢筋锚固抗拉力值数据的分析, 能够评定建筑整体质量能否过关或者能否被建筑方接受。钢筋锚固抗拉力值的破坏形式有三种, 分别如下。

(1) 钢筋破坏。在钢筋锚固深度大于或等于建议钢筋锚固深度时, 锚固胶及锚固质量为合格。

(2) 胶体破坏。多发生于锚固深度小于建议锚固深度, 表现形式主要是钢筋与胶体脱离、胶体与基材脱离。

(3) 基材破坏。可以发生在任何情况, 锚固深度与基材强度和抗压度直接有关, 并能够分析其基材的质量。

2 混凝土裂缝压力注胶修补技术

一个建筑物出现墙体或其他建筑部分的混凝土裂缝, 这在我国目前的建筑行业施工中是普遍现象, 而出现这种现象的原因也是多方面的。这种建筑物裂缝出现裂缝可以利用多种方式进行修补, 主要有:首先, 裂缝的修补方法也主要可以分为混凝土表面修补和内部修补。其中表面修补主要是使用结碳纤维布进行缝补和涂抹, 将粘结碳纤维布涂抹在混凝土裂缝的表面, 此法较为简便和常用。而相应的内部修补法是使用注射添加的办法, 将粘度较低且分子较高的结构胶注射到混凝土裂缝内部, 一段时间粘合胶干燥后就可以进行裂缝的粘合了, 从而加强混凝土的牢固性和整体性, 还避免了其他损害性物质对建筑物混凝土内部结构的损害。其次, 建筑物混凝土裂缝的出现也表示混凝土原材料不合格。混凝土的配置主要是利用水泥、骨料等物质按照一定比例进行调和, 若是这些原材料不合格或者配比比例不合理都将影响混凝土的强度, 易造成混凝土裂缝的出现。因此, 必须对混凝土原材料的质量进行严格的监管和控制并且还需要对响应的原料比例进行科学的探究, 这对整个建筑项目的混凝土利用都具有着重大的意义。其次, 混凝土裂缝还可能在内部缝补后出现, 这种问题则说明所使用的内部注射结构胶质量不合格。当前我国市场上的结构胶普遍质量过关、结构稳定、粘合性较强、流动性较强以及相应的抗压能力强, 具有较好的填充裂缝效果。但是相应的也存在质量不过关的产品。这种注射填充法通常是在小型裂缝上使用, 当面临大型裂缝时通常是使用专用灌注胶进行裂缝修补并利用封缝胶配合使用。这种裂缝修补方式可以降低设备携带量, 施工进行较为迅速、方便, 修补成本相对较低, 而且裂缝修补的效果较佳。最后, 混凝土裂缝的出现是可以进行修补, 从混凝土裂缝修补施工的实际出发并采取针对性技术, 只有这样才能不断完善混凝土裂缝的修补方式, 加强加固和修补技术的完善。

3 常用混凝土加固技术

(1) 加大截面面积加固法。这种混凝土加固方法对混凝土的浇筑面积提出了严格的要求, 对基础底板大体积的混凝土的浇筑是进行基础工程施工的基础和关键, 而在这里, 作为基础工程施工的关键, 保证大体积混凝土浇筑块大小的准确性受到严格的要求。基础工程, 顾名思义, 是整个建筑工程的基础, 基础一旦打不好或者出现轻微的失误, 将对整个工程的进行产生极为恶劣的影响, 造成不可挽回的损失, 因此, 应该对大体积的混凝土浇筑工作引起高度的重视。由于基础工程的基础底板是菱形, 需要应用到菱形面积公式求得基础底板的面积, 大体积混凝土浇筑大小是根据基础底板的厚度得出的, 所以事先要确定基础底板的体积。大体积混凝土浇筑大小的确定虽然和施工技术关联不大, 但它是一项基础工作, 因此需要引起相关人员的高度重视。

(2) 外包钢加同法。这种方法主要可以分为干式和湿式这两种方法, 指使用胶水泥和环氧树脂化学灌浆以及焊接的方法对钢材梁柱四周的包型钢进行加同。这种方法在使用上具有较大的优势, 主要表现在可以提高建筑承载力和建筑结构件抗压性以及钢材的延伸性, 对混凝土的框架柱的加同的优势在于加同构建的截面尺寸与外观影响比较小, 比较适宜建筑物承载能力较大的建筑物, 能够有效解决对静力加固的结构建筑物的二次受力问题。通过大量实验和数据可以看到, 此法有利于提高原先构件部位的承载力, 加同后的建筑物承载力随着时间的增长而极限承载减小, 延迟裂缝现象的产生和进一步发展。因此, 在加同结构设计中必须考虑承载结构的应力影响。

(3) 置换混凝土加固法。这种加固方法存在众多的优点, 而且与加大截面法有很多相像的地方, 这种加固方法对建筑物的整洁性的影响很小, 但是任何事情都应该一分为二的看待, 这种加固方法也存在弊端, 如果遇到较潮湿的施工环境, 完成施工就需要较长的时间, 此外, 如果混凝土的强度不太高, 梁、柱不完整、存在缺陷, 那么置换混凝土加固法就十分适用。

结语

为了延长建筑物的使用寿命, 保证建筑使用者的生命财产安全, 并促进建筑施工单位的长远健康发展, 对混凝土建筑物的施工有必要采取恰当合理的加固技术与加固方法。笔者在文中就介绍了较为常用、较为实用的混凝土建筑加固技术, 但是由于各种不确定性因素的影响和制约, 具体采用哪一种加固技术还要视具体情况而定。

参考文献

[1]邓卓毅.某钢筋混凝土梁裂缝分析与加固研究[J].山东建材, 2006 (04) .

试谈混凝土结构工程加固施工方案 篇10

【关键词】混凝土结构；施工加固；施工方案

随着我国工程建设的不断发展，愈来愈多的建筑结构逐步迈入老龄化阶段。在这种社会现状下，人们在工作中逐步关心已有建筑物的维护问题。其中最常见的建筑物维护问题常常都是因为设计或者施工缺陷造成的老化、破坏甚至是自然灾害等因素引起的混凝土结构承载力不足，以致于出现开裂以及抗震性能不佳等现象，严重威胁了建筑物的使用安全与功能发挥。基于这种情况对建筑物进行修复加固就显得尤为重要。

１．混凝土结构加固概述

在混凝土建筑物出现功能性改变和相关质量问题的情况下，都需要进行相应的加固。在加固工作中，其加固施工及加固方案的制定尤为重要，对于目前现有的加固构筑物应当根据构筑物的不同情况制定出不同的加固方案。在方案的制定中我们需要以实际工程现状为基础，遵循安全、经济、快捷和方便为主要施工原则，也只有这样才能够确保工程加固发挥良好的社会效益与经济效益。在现阶段社会发展中，一个优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便，施工技术先进和经济的效果好等几个方面。

2.加固方案考虑的主要条件因素

在工程加固之中，加固方案选择的优劣首先要考虑是否具备良好的施工作业条件。在工程项目中，有些加固方案虽然具备着充足的问题解决性能，但是在施工的过程中由于增加了一定的施工难度而造成了施工工期延长，劳动量增加和安全系数降低等弊端，结果将影响到工程的加固效果和加固质量要求。如某厂房在施工的过程中由于掺加了不合格的防冻剂，使得工程大量出现严重的裂缝，需要进行施工加固。最初的加固方法是选择简单的修补法，是通过在大量产生裂缝的地方进行酥松混凝土凿出，待露出钢筋之后将锈蚀钢筋进行除锈之后采用环氧砂浆进行修补，以达到加固目的；方案之二是采取加大截面加固法，即通过增大构件的截面和配筋，用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性，并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析，此两种方案除具有工程造价低的优点外，还有以下不足之处：

（1）技术可行性差，由于此大粱跨度大，凿除混凝土梁则需分段进行，要用大量的临时支撑进行安全防护，造成周转材料不必要的浪费。

（2）劳动强度高.在凿除混凝土梁时，因分段施工时，只能凿一米挪一米，成倍增加了劳动强度。

（3）工效低，大量的重复劳动和落后的施工作业方法。延误了施工工期并导致劳动效率下降。

（4）安全性差，因所有大梁必须将钢筋凿除外露，大梁承载力减小，在施工时，须时刻注意防护措施是否到位，麻痹大意则易出现意外事故。

（5）产值效益小，大量的周转材料和人工费用的浪费，加大了生产成本，减少了生产效益。

3.不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等，随着科学技术的不断进步，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法，如，化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生，并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点，应根据需要加固的构件情况，综合确定加固方案。

以框架梁的加固为例，我认为较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后者除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200m2左右。但是，应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

4.几种典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求，因此，选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》中几种典型的加固方法，依照施工经验，不同的加固方法在施工时应重点做到：

4.1外包钢加固法

要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。

4.2预应力加固法

采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠，避免张拉过程中断裂或滑动。造成安全和质量事故：采用预应力撑杆加固时，要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺拴临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌，加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

4.3混凝土构件外部粘钢加固法

此法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理。对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，露出新面和平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对粘合面进行打磨，去掉l-2mm厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮擦试表面即可；钢板表面处理应根据其绣蚀情况，可用喷砂、砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦试干净。其次要注意对胶粘剂的选择，目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂，对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、粘贴过程中的细节，胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制，尤其是要掌握好固化剂的用量，搅拌要均匀，同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。

5.结束语