关于钢筋混凝土结构加固技术的探讨
2015-02-12 来源：中国论文网
引言
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的共同作用下,加之在设计、施工、监理等过程中存在的不确定因素,使结构功能在使用过程中必然逐渐减弱。结构工程的任务不单要作好结构物前期的设计工作,还要能科学评估结构损伤的客观规律和程度,从而采取有效的措施保证结构的长期使用性和在使用过程中的安全性。21世纪,人类建筑物必将还会以钢筋混凝土结构为主,而现阶段大多数从事结构设计的工作者并未对结构加固引起足够重视,设计荷载很难全面考虑到使用过程中的附加作用,再加之我国现在经济社会的飞速发展,使结构物较早达到了使用极限。所以现阶段我们在结构加固方面的研究应该作为主要突破方
1钢筋混凝土结构加固目前的状况
钢筋混凝土结构是目前使用最为广泛的结构形式，尤其是在工业建筑中钢筋混凝土结构所占比重大，但是钢筋混凝土结构在超过使用年限后，会出现明显的损伤。这些建筑物有的由于使用超出建筑物本身的使用极限；有的由于建造质量差；在这种情况下，往往不会因此而拆除重建，结构均需要进行增强，补强，改造和维修。混凝土结构的加固可以分为直接加固与间接加固两个种类，在设计人员设计时可根据实际情况选择合适的方法和施工技术。
2常用的加固方法
2.1注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠。它的特点是:(1)采用慢速,附压延续灌浆,可以确保树脂注入裂缝细微部位。(2)可以控制注入量,必要时可以补充灌浆料。(3)可根据裂缝大小,注入状况的需要,调整压力。(4)注入量和注入情形可以目视观察。这种技术主要应用范围:混凝土建筑物裂缝的修补,各种构筑物的修补以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。
2.2增大加固法
增大加固法是指在原受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋,以提高原构件承载力的方法,是工程中常用的一种加固方法。补浇的混凝土处在变拉区时,对补加的钢筋起到粘结和保护作用,当补浇层混凝土在受拉区时,增加了构件的有效高度,从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力,并增加了构件的刚度,因此其加固效果也是很显著的。实际工程中,在受拉区补浇混凝土层的情况较多,原配筋率较低,其混凝土变压区高度较小,因此在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土是提高该梁抗弯承载力的有效方法。贴于 中国论文下载中心 htt
2.3粘贴纤维增强塑料加固法。
外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将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，从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法，但要求被加固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，除了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。
2.4增加支承加固法。
增设支点加固法是通过增设支承点，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。根据支承结构受力性能的不同分为刚性支点和弹性支点两种加固方法。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；适用于梁、板、析架、网架等结构的加固。
2.5有粘结外包型钢加固法。
外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法，外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法，采用该方法加固混凝土结构构件时，应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注，把型钢与被加固构件粘结成一整体，以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、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60度以上高温场所；适用于使用上不允许显着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。
2.6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(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴强度高的钢板，使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力，约束混凝上变形，提高了加固构件的刚度和抗裂度，有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能，且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时，要求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，并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用，钢板表面应进行防锈蚀处理，表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特点是施工简单、速度快、上期短；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；传力直接，加固效果好，耐久性好；且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响，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。
2.7加大截面加固法。
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。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明，加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力，其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段，结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担；开裂后及极限状态下，则主要是通过贯穿结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传递。
2.8化学植筋技术
植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密实性能良好,无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用,施工简便迅速安全并符合环保要求,是建筑工程中钢筋混凝土结构变更,加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中,还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中,也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是:(1)具有高的承载力(剪力、拉力)。(2)对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位。(3)施工简便,时间短。
3结语
上述混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索，随着建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固施工方法将会有更大拓展，因此，加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
