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1、混凝土结构综合加固技术和其应用 摘要：混凝土建筑结构是建筑领域中技术发展最迅速、应用最广泛的一种结构体系,由于各种原因需要在其使用寿命周期中进行加固修复,以维持结构的安全和功能的正常发挥。关键词：混凝土结构综合加固技术应用中图分类号：TU375文献标识码：A前言近年来随着生产投资的不断加大,改造工程不断增多,诸如为扩大生产进行的旧厂房的改造;为增加经营面积和改变经营模式而进行的旧商场改造;为增加建筑物的使用寿命而进行的一些住宅、学校、办公楼的加固改造等。这些原有建筑物都已不能再适应现代的生产、生活和经营需要,所以将旧建筑物进行局部拆除后再进行加固改造已成为必然的趋势。一、混
2、凝土结构综合加固技术1粘钢加固法该加固法是通过在混凝土结构外侧粘贴钢板,以提高结构的抗弯和抗剪,增强结构安全度。一般适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯构件的加固,是近年来发展最快的一种加固方法。其基本工艺流程包括:8胶粘剂配制、混凝土和钢板表面处理、涂布胶粘剂、粘贴钢板、固定加压、固化、防腐粉刷等。该加固法的特点是施工快速、现场湿作业量少,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响;但加固质量很大程度上取决于胶粘材料和工艺水平高低,特别是粘钢后一旦发现空鼓,进行补救比较困难。2增大截面加固法该方法是最为传统的一种结构加固方法,具有成熟的设计和丰富的施工经验;工程成本相
3、对比较低,可用于梁、板、柱、墙和一般构造物等多种混凝土结构的加固。其主要缺陷是现场施工的湿作业时间长,而且会带来建筑物净空间的明显减小。3外包钢加固法外包钢加固法一般是在要求不显著增大原构件截面,同时又可以大幅度提高结构承载能力的情况下采用。特别是结构柱周围裹钢,结构受力比较可靠,同时现场的工作量也较小,结构截面增加也不大。主要缺点是钢材用量较大,相应加大了工程成本;在节点处理上也有一定的难度。4预应力加固法该法能降低被加固构件的应力水平,不仅加固效果好,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;8比较适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高
4、应变状态下的混凝土构件的加固。但不宜用于混凝土收缩徐变大的结构,另外加固后需要注意预应力筋的防腐问题。由于在设计和施工方面对技术的要求比较高,一般应由专业技术实力较强的企业来完成。5增加支承加固法该加固法是通过增加支承构件来达到加固结构的效果,方法比较简单,而且效果可靠。但加固工作量较大;易损害建筑物的原貌和使用功能,通常还会减小建筑的使用空间。由于所增加的支撑构件一般需要将荷载传递到基础上,这种方法比较适用于整个建筑的加固。二、加固工程实例1工程背景某中学原有3层框架结构教学楼，总建筑面积约3100m2。各层混凝土强度等级分别为：梁柱均采用C30，板采用C25。基础采用柱下
5、独立基础，基础埋深2.2m。该教学楼于2002年建成后投入使用，现在由于使用功能的需要，拟对原结构增加一层，作为学生及教师的阅览室。2加层改建可行性论证8对既有建筑物加层主要应满足以下几方面的要求：一是必须满足地基基础强度及变形的要求；其次是上部结构构件必须满足承载能力及正常使用极限状态的要求；其三，必须处理好新旧结合面的连接问题，使新旧结构之间能够协同工作。这几方面的要求应分别通过结构计算分析、结构检测、以及使用新型建筑材料、施工工艺的方法来综合解决。使用结构计算软件PKPM进行计算，并在计算过程中做了以下假设：（1）不考虑楼梯间对结构整体刚度的贡献；（2）新旧结构构件按整
6、体现浇考虑。计算结果表明，加层后大部分结构构件承载力满足要求，仅底层转角位置柱（Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6，如图1所示）的承载能力不能满足要求；同时，由于新增层的使用功能要求（阅览室），部分楼面的荷载较大，原三层肋梁楼板中部分梁的承载力也不能满足要求。故在加层的同时，必须对上述构件进行加固处理。同时通过对原结构基础及主体结构进行检测观察，检测结果表明：原结构混凝土强度均达到C25~C30的设计强度；梁、柱、板等构件的配筋数量及截面尺寸等均符合设计要求；且混凝土构件外观完好，地基无不均匀沉降问题，结合结构计算分析，确定基础可继续直接使用，不需加固。3加层加固方案8鉴于目
7、前常用的加层改造和结构加固方法，对原结构采取了下述加层加固方案：新加层的柱钢筋采用钻孔植筋技术，直接将钢筋从原柱的节点位置引出；对底层柱采用截面增大的方法，即通过增加原构件的受力钢筋，同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸，来达到提高承载力的目的；对原结构的三层梁则采取黏贴碳纤维布加固的方法处理。4加层处理本工程是在原结构第3层（即屋顶）上加建第4层，由于原结构屋顶做了女儿墙，各顶层框架柱均做了高出屋面600mm左右的柱头，这就为框架柱的接长提供了有利条件。由于只需要对周边女儿墙中的柱进行接长，同
