摘要：改革开放以来，我国经济建设有着飞速的发展，建筑工程行业市场也在不断的扩大，建筑工程项目的种类和数量也越来越多，各种性能优越的结构形式如雨后春笋般的出现在工程实践中。由于各种不同的因素导致已建成的建筑结构存在着质量和功能限制问题，拆除重建对人力、财力、物力都会产生较大的消耗，因此许多建筑物都需要重新进行加固和改造。为贯彻国家节能减排政策，实现资源的合理化利用以及贯彻可持续发展战略方针，避免拆除重建造成的环境污染，满足新的使用要求及安全性，建筑结构的改造加固日趋重要。
关键词：钢筋混凝土结构；加固；方法；原理
1.钢筋混凝土结构加固技术的必要性
2008 年汶川地震以后，我国基础设施建设进入了非常繁盛的时期，大量的建筑如雨后春笋般地出现。但是经过近十年的发展，我国的建筑业即将进入漫长的寒冬时期，即新建的建筑相对减少，对既有的建筑改造加固增多。这与世界上其他国家建筑业的发展是类似的，它们也是经过第一阶段的大规模新建，到第二阶段的新建与改造加固并重，再到第三阶段大规模的改造加固。因此，在这样的形势下，非常有必要对既有的钢筋混凝土结构改造加固设计进行研究。本文以实际加固改造工程为依托介绍分析了钢筋混凝土结构的改造加固方法。另外，对原有钢筋混凝土结构的改造加固，可以有效的提升其结构的耐久、耐腐蚀等性能，可以有效避免建筑工程在长期使用的过程中，变形、坍塌等问题的发生，提升了建筑工程的使用年限。[1]
2.钢筋混凝土结构中常用的加固改造方法
钢筋混凝土工程改造常见的加固方法有粘贴钢板加固法、粘贴纤维布加固法、防腐高强钢丝加固法、体外预应力加固法、化学灌浆补强加固技术、直接加固法。
3.加固方法简析
3.1粘贴钢板加固法
粘贴钢板法是在钢筋混凝土结构上采用粘贴钢板，增强原结构的承载力和刚度的加固方法，该方法优点是效果明显，湿作业少，进度快，不影响原结构生产生活功能和空间；缺点是胶粘工艺与操作水平要求较高，环境温度应不高于60℃，相对湿度不大于70%，无化学腐蚀，否则应采取一定防护措施。
3.2粘贴纤维布加固法
粘贴碳纤维布加固法是在受弯构件的受拉区粘贴具有较强抗拉强度的碳纤维布，到达提高抗拉强度的作用。该方法优点是抗弯加固效果明显，耐腐蚀，且不增加自重，且也不影响原结构的正常使用；缺点是防火性能差，并且对抗剪加固作用不大，也不能增大结构的刚度。适用于混凝土受弯构件的抗弯加固。[2]
3.3防腐高强钢丝加固法
防腐高强钢丝加固法是在混凝土表面铺设防腐高强钢丝，类似体外预应力配筋，达到增强承载力的要求。该方法优点是施工效率高、适用面广、耐久性好、抗腐蚀性好、施工质量容易保证、对结构外形影响较小、经济效益好、耐火耐高温。缺点是需要一定的湿作业，对施工人员素质要求较高。适用于大面积加固并且对加固效果要求较高的结构构件加固。
3.4体外预应力加固法
体外预应力加固是在结构外部设置预应力筋，与预应力混凝土相比，其钢筋与混凝土直接没有粘结，现场湿作业少，由于其改变了结构内力，实现了卸荷和加固同步进行，因此补强效果特别明显，适用于大型结构，特别是大型桥梁的加固改造。
3.4化学灌浆补强加固技术
化学灌浆是将一定的化学材料（无机或有机材料）配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或混凝土结构缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。
3.5直接加固法
直接加固法是钢筋混凝土结构加固技术中，常见的一种技术形式。该项技术在应用的过程中，主要包括：直接增加截面，建筑材料置换，钢筋外包和粘合加固等技术形式。该项技术可以明显改善钢筋混凝土结构的安全性等性能，并且施工流程也相对较为简便。那么，在该项技术应用的过程中，主要可以分为以下几点：
（1）增大截面法。该法是通过增大框架柱的截面（可以单面增大，双面增大，三面增大，及四边增大，这要根据受力及柱所处的位置来定），来解决框架柱的正载面承载力不足或轴压比超限等问题。新增的受力钢筋应由计算确定，钢筋在加固的楼层范围内应通长设置，纵筋布置尽量不要与节点区的梁相交。这样一来，新增的纵筋，可能中部筋的间距太大不满足规范要求，这时，可以采用架立筋的形式。（2）建筑材料置换技术。通过先剔凿再用高强材料置换低强混凝土柱的截面，使组合截面的折算平均强度满足设计要求，使纵筋重新在高强置换截面内获得良好锚固条件，以恢复或提高被加固柱的各项承载力，降低混凝土柱的轴压比。（3）钢筋材料外包以及粘合技术。该项技术的工作原理，主要是将钢筋材料包在其结构的外部，或者粘连在其结构的表面，利用钢筋的强度和韧性达到混凝土结构加固的目的，以此提升钢筋混凝土结构的承载力。[4]
4.结构加固在实际工程中的应用
4.1混凝土抗震剪力墙开洞加固
某大厦改造工程，因市区面积扩大，厂区办公大厦改造为商业项目。因为商业项目防火规范要求提高，抗震剪力墙核心筒局部位置要开洞，增加出入口。考虑结构的整体性，对该整个结构体系重新作结构复核。验算改变结构后的主体结构性能、结构抗震能力、构件安全、结构变形是否满足现行规范要求。由于剪力墙刚度减小，部分连梁、结构柱作加固。为避免在台风风期下施工，采用粘贴钢板加固法加固开洞部分及相关结构构件，保证在风荷最小的情况下对结构进行加固施工，避免出现不安全情况。[5]
4.2柱构件承载力不足的加固
某新村156#～158#商住楼，根据房屋可靠性鉴定报告，柱钢筋存在锈蚀问题，锈蚀严重部分混凝土出现开裂甚至膨胀现象。基于鉴定报告、柱混凝土抽芯抗压强度结果、现场考证分析，主要成因是商住楼排水系统存在渗漏问题。商住楼原排水系统还未完工，管道开洞部分没有做好防水，雨水渗漏至2层及地面，因柱脚位置长期积水，时间长了水中矿物质积聚，有一定腐蚀性。大多柱根部分外层混凝土受到腐蚀，引起柱钢筋锈蚀。基于成因分析，应重新做好排水系统以及防渗漏工作，使结构柱使用环境符合原设计要求。对结构柱钢筋作除锈、防锈、阻锈处理，采用外包型钢法、粘贴钢板加固法和增大截面法。外包型钢法，是用型钢或扁钢包在柱外围，并焊成构架，在型钢与柱之间灌注结构胶粘剂，形成整体受力的方法。该项目中，框架柱纵筋不足且相差不太多时，采用了这种方法。用纵向受力角钢来弥补原有柱纵筋的不足，角钢不应小于L75X5。角钢在加固楼层范围内通长设置，对于梁齐柱边布置的节点区及壁柱情况，可以用扁钢等代角钢，见图1。
结束语
钢筋混凝土结构由于性能优越，价格低廉等优点被广泛应用在工程实践中，扮演着举足轻重的角色。但是由于人为和自然因素，很多钢筋混凝土结构难以继续满足安全或者功能需要，需要采取一定的手段进行加固。文章在分析加固改造的原因与原则基础上，给出了粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维布加固法、高强钢丝加固法、体外预应力加固法等具体的加固方法，分析了这些加固方法的优缺点和适用范围，希望可以为广大土木建筑工作者提供一些具体的指导和帮助。
参考文献：
[1]李炳奇，周月霞.纤维复合材料加固混凝土结构的研究进展[J].水利与建筑工程学报，2016，01：85-90.
[2]刘如月，杨勇，伊波松，马晨光，韦超谋，叶明坤.防屈曲偏心支撑加固钢筋混凝土框架结构抗震性能试验研究[J].工业建筑，2016，04：12-17.
[3]徐庆林，曾竟成，邬志华，吴彬瑞.复合材料加固混凝土桥梁结构有限元模拟[J].科技导报，2016，08：84-88.
[4]马健华，马淑芳.混凝土整体置换法在结构加固中的应用[J].施工技术，2016，10：79-81.
[5]杨峰斌，晋娟茹，陈雪君.混凝土结构加固设计方法优选[J].施工技术，2016，21：22-24.
论文作者:李俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：钢筋论文; 结构论文; 混凝土结构论文; 混凝土论文; 方法论文; 预应力论文; 截面论文; 《基层建设》2017年第16期论文;