混凝土结构修复和加固技术

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1、混凝土结构修复和加固技术摘要：在建筑工程中，混凝土结构工程往往由于不能满足设计规范的要求，大量混凝土结构老化以及受水泥质量等因素的影响，造成混凝土强度偏低，并因设计、施工、使用及火灾、地震等主客观原因，导致产生缺陷及安全隐患时，须对其进行鉴定加固。本文针对混凝土结构加固的原因、加固补强的常用方法及配套改造所使用的相关技术进行探讨。　　关键词：混凝土结构加固补强施工改造中图分类号：TU375文献标识码：A　　当工程结构遭受自然灾害破坏，或因结构设计与建筑使用功能或施工过程造成失误时，都要对结构进行鉴定加固，以能保证结构能具有足够

2、的安全性。已有建筑物的鉴定、加固和改造已经成为经济发达国家的建设重点之一，由此也产生并大幅度推动了加固技术的发展和成熟。我国在经历了几十年的大规模基本建设后，已有建筑的维修、改造及加固必将占据其应有的地位。按照混凝土结构的老化规律，我国需加固的建筑物逐年增多，在今后，国家用于旧建筑物维修、改造和加固的费用将持续增加。　　一、混凝土结构加固原因　　（1）设计规范的修订和标准的提高，按照原规范标准设计的结构不能满足设计标准的要求，结构封顶尚未使用就需要改造而引起的加固；　　7（2）设计基础资料和设计方法的不准确，导致设计出来的建筑

3、物存在安全性问题。尚未建成但由于施工质量问题、施工方法错误、施工管理不善等原因，使得建筑物存在质量问题；　　（3）原有建筑物使用功能及要求的改变，结构老化后需对其进行改造加固；　　（4）因自然灾害引起的加固，如高温酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等灾害的作用，导致建筑物发生严重损坏。　　二、混凝土结构加固原则　　结构加固是通过一些有效措施，使受损结构恢复原有结构功能，或是在原有结构基础上，提高其结构功能，以满足新的使用条件下的结构要求。建筑物维修、加固的主要目的是：提高结构、构件的强度、刚度、稳定性和耐久性，恢复结构的

4、使用功能和安全性，减少事故隐患并能延长使用寿命。建筑结构的加固应遵循先鉴定后加固的原则，加工方案应合理可靠、经济适用、方便施工，尽量减少对原有建筑的损坏。　　需要加固的结构是已建成的，受到客观条件的制约，加固方案也需根据具体条件进行选择。不同结构形式和不同的损伤程度要求所采用的加固方法也不同。在选择结构加固方法时，要根据需要加固的建筑物的可靠性鉴定结果、建筑物所处场地条件、加固原因，通过综合分析、比较才能确定。　　三、混凝土结构加固方法　　（1）加大截面法　　7在我国，加大截面法是一种应用较广的传统加固方法。该方法是在原有构件

5、表面新作钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，用以增加结构的截面面积，达到提供结构承载能力的目的。其优点是工艺简单，适用面广，适用于一般梁、板、柱、墙、桥梁及路面等混凝土结构的加固。采用加大截面法加固时，可根据原构件的受力性质、构造特点和加固要求的不同，选用单面加厚、两面加厚、三面加厚和四面加厚等构造形式。加大截面法的一个主要问题是在设计和施工方面必须解决好新加部分与原有部分的整体工作问题。研究表明，加固结构在受力过程中，新旧混凝土的结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力。新旧结构的结合面为受力的薄弱环节，一旦界面开裂，将导致新旧两部分

6、过早分离而单独受力，降低结构的整体刚度和承载能力，直接影响加固效果。研究新旧混凝土界面的粘结性能，建立新的计算理论和方法，改进界面的粘结工艺做法，对推动既有建筑加固改造业的发展具有很大的现实意义及工程应用价值。　　（2）外包钢加固法　　7外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固的钢筋混凝土结构外侧，通过外包钢与原有构建的共同作用，提高构件承载能力和刚度，达到加固目的。此方法主要是通过约束原构件来提高其承载能力和变形能力，可大幅度提高构件承载力，多用于柱子加固、梁的加固。对于矩形截面柱，一般在其四角外包角钢，横向用缀板焊接成整

7、体；对于圆形截面柱，多用扁钢加套箍；对于梁可仅在受拉边外包角钢加固。外包钢加固法又分为干式和湿式两种：干式外包法是角钢直接外包于被加固构件四周；湿式外包法是在角钢和被加固件间留有一定间距，中间浇筑混凝土，这实际上是一种外包钢和外包混凝土相结合的复合加固方法。湿式外包钢加固由于可大幅提高构件的承载能力，主要用来加固承受很大载荷的受压构件。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。适用于在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构件加固。　　（3）直接粘贴碳纤维布加固　　FR

8、P材料具有抗拉强度高、自重小等优点，过去一直应用于运载火箭、宇宙飞船、飞机等航空航天设备。将FRP材料应用于结构加固工程是近年来新举措。FRP材料的弹性模量与建筑钢材非常接近，但由于抗拉强度比钢材高很多，所以这就意味着工程要达到相同大的总拉力，FRP材料所需的材料截面积及自重