关于建筑工程混凝土结构加固方案的探讨

关于建筑工程混凝土结构加固方案的探讨

郭晓鸣

呼和浩特华润房地产开发有限公司，内蒙古 呼和浩特市 010000

摘要：在建筑工程项目中，混凝土结构发挥着十分关键的作用，其对于工程整体安全、质量有着很大影响。如果混凝土的承载力不够,则会导致整个建筑的失稳,对建筑的安全性构成很大的威胁。建筑工程混凝土结构加固方案是指对现有的混凝土结构进行改造、加强或补强,以提高其承载能力和耐久性。加固方案应根据不同结构的情况,综合考虑结构的受力性能、施工难度、经济效益等因素,制定出最佳的加固方案。

关键词：建筑工程；混凝土结构；加固

引言

随着社会不断发展，一些老旧建筑已经无法使用，如果盲目拆除不仅会造成资源浪费，还会破坏城市整体环境。要想使这类建筑重新发挥作用，提高使用价值，就要通过科学的方法对其进行改造施工，从而赋予其新的能力。因此，需要深入研究混凝土结构设计中加固改造技术，明确各项技术的核心原理和应用方法，为混凝土结构改造设计提供支持。

1建筑工程混凝土结构加固原则

1.1细部性原则

“先整体，后细部”。在保证整体性满足的条件下，对各构件进行加固设计，避免局部破坏。主要体现在：

（1）加固结构为二次受力构件，在受力过程中应力、应变滞后于原结构。施工前应采取卸载措施，并对新旧结构结合面做好处理，保证其形成整体共同工作；

（2）重视“强节点弱构件”原则，施工中对节点的加固难度远大于对构件的加固，不可有计算结果“不红”就完事的心态，须考虑在构件满足的情况下，节点是否有条件加固到对应强度，如节点核心区的抗剪能力、锚固长度、植筋间距等；

（3）符合“刚度均匀、对称”原则，新增结构构件刚度应与原结构协调，避免结构刚度突变而形成新的薄弱点；

（4）重视“强柱弱梁”原则，新增结构梁或加固后的结构梁刚度应满足强柱弱梁，避免柱先于梁破坏。

1.2安全性原则

相关人员在进行混凝土结构加固设计过程中，首先必须与工程实际相结合，不违背国家法律法规、规范、规程为原则。即有关工作人员必须要根据混凝土结构特点与建筑实际情况相结合，科学选用加固方式，只有加固方式正确，才可以将原建筑混凝土结构的安全可靠性提高，保证建筑的安全性及抗震性能满足现行规范要求。

2建筑工程混凝土结构加固方案

2.1置换混凝土法加固技术

置换混凝土法加固技术有着严格的使用要求。在加固改造前，需要详细勘察、检测建筑结构中的混凝土结构，掌握原有混凝土质量和性能，使用高强度、高性能的混凝土代替存在缺陷和问题的原有混凝土结构，从而达到加固改造目的。从置换混凝土法加固技术的本质来看，该技术属于直接加固法，操作简单，效果明显。但具有一定的局限性，由于混凝土自身特点，只能用于混凝土柱、混凝土梁等位置。所以，在实际施工过程中，施工单位应掌握被改造建筑结构的实际情况，合理应用置换混凝土法加固技术。

2.2粘贴FRP布加固法

粘贴FRP布加固法是将纤维增强复合材料（riber reinforced plastics/polymer，FRP）通过结构浸润胶粘贴在混凝土构件受拉表面，使FRP布与原混凝土构件紧密贴合共同受力，可适用于梁柱板等构件的加固。FRP布具有高强高弹模的特点，能极大提高被加固构件的承载力及刚度；FRP布质地柔软，易裁剪粘贴，施工简便，且与混凝土表面能够有效粘贴；同时质量轻体积小，几乎不增加原构件尺寸及自重。但是，FRP布加固的混凝土构件延性改善不明显，通常变为脆性破坏；且FRP布防火性能较差，材料表面需要采取防护措施。在所有混凝土结构加固法中施工最便捷，在适用范围内宜优先选用。

2.3纤维复合材料加固技术

纤维复合材料加固技术,是指在原有的混凝土构件的外面粘上一层纤维膜,将复合材料本身的韧性发挥到最大,对混凝土构件的抗切、抗弯性能进行了全方位的提升,从而可以承受更多的压力。从目前的具体使用情况来看,由于该复合纤维本身具有较高的抗拉性能,且其质量较轻,并具有良好的耐热性能,因此使用该材料更容易增强其强度,尤其是对弯曲部位的增强效果更好。现如今使用最多的是玻纤、炭纤等。与其他加固方式相比,复合加固方式有很大的区别。但在工程实践中,为了提高混凝土结构的整体性能,必须使其具有良好的性能。在实际应用前,要根据需要,选取合适的纤维材料,确定最优的锚固方式,使纤维材料的作用最大化。

2.4增加支点法加固技术

增加支点法加固技术主要是增加建筑结构内部支撑点降低建筑结构的位移和跨度，属于提高建筑结构承载力的技术，是现阶段应用较为广泛的加固技术之一。一般情况下，增加支点法加固技术使用在受到冲击较小的构件位置，如梁、板等。在实际施工过程中，由于建筑结构中各类构件差异较大，所以，在使用该技术时，要注意避免构件异常受力出现结构问题。根据应用方法和位置区别，增加支点法加固技术可以分为弹性支撑加固技术和刚性支撑加固技术，施工中要明确技术特点，科学选用。

2.5增大截面法

增大截面法是通过在构件原有截面外层新增一层混凝土，使构件截面积被增大，从而提高结构承载能力的加固方法。此种方法对于加固钢筋混凝土受压以及受弯构件很有效。加大截面法属于传统的加固方法，已被广泛地进行运用。由于该方法对构件刚度影响较大，故在已提高构件承载能力为目的时，仅在构件加固后需提高的承载力大于原承载能力的40%时使用；在大多数情况下，增大截面法更多的是应用于调整房屋整体刚度，已保证房屋在地震作用下的变形协调。由于加固技术在不断发展，施工工艺也在优化，加大截面加固法被不断改进，钢筋混凝土套箍加固技术以及锚喷混凝土加固技术。此加固方法的优点是：技术更成熟、适应性更强、操作更简单，刚度更强以及结构承载力更强等，其不但可以适用于普通主体以及墙体的加固，更可以用于加固梁体等混凝土构件。而缺陷在于：湿法过程复杂，进行养护的时间相对较长，容易对生产生活促成影响；对于结构的外部形状，也容易影响到房屋的空间，将实际的使用空间缩小了，而且被预设的钢材腐蚀风险特别高，混凝土产生裂变的可能性大。运用此种方法处理后，结构受力的方向与原来保持水平，不会产生改变，施工技术水平以及材料的性能会影响到对接面的造型处理效果。此方法在设计造型的具体过程中，必须考虑到原结构与新增部分协作力的综合承重情况，若存在问题，必须要合理进行处理。根据进一步研究发现，在力的作用下加固结构对接面可以产生许多复杂的应力，如剪力、拉力以及压力等，其中前两者属于关键应力。新旧结构其对接面属于受力较弱的环节，当界面产生开裂时就会使对接面出现剥离，各自进行受力，从而使整个结构的刚度与承载力被减弱，加固效果也会相对较差。对结合面的粘性性能的研究，创新理论计算方法，或将成为这种加固方法的新方向。

2.6外包型钢法加固技术

外包型钢法加固技术主要是应用黏结技术将型钢或者扁钢加固到混凝土结构外层，通过型钢或者扁钢的力学特点来完成加固改造。在此过程中，钢材和混凝土之间可以使用粘结剂进行技术处理。外包型钢法加固技术与加大截面法加固技术相比，稳定性更高，且不会占用过多的建筑空间，适用性更好。但外包型钢法加固技术容易受到外界因素影响，出现腐蚀、锈蚀问题，所以，在使用前，要做好环境检查和分析，避免因技术选用错误导致改造加固失效。

结语

当前,混凝土结构的加固技术有多种,各有其特殊的应用范围和优越性。为此,在工程实践中应根据工程特征,合理选用相应的加固方法,从根本上提升工程的稳定性,确保工程的使用安全性,进而推动建筑业的健康有序发展。

参考文献

[1]路宏斌.混凝土结构工程加固及施工方案[J].科学与财富,2017(23):208.

[2]赵影.混凝土结构工程加固设计及施工方案[J].中国科技投资,2018(11):130.

[3]杜秉旋,闫亚汐.混凝土结构加固工程优化设计与施工[J].房地产导刊,2015(31):169.

[4]赵海航.探析结构工程设计中的混凝土加固措施[J].电子乐园,2019(7):344.