广西水电工程局建筑工程有限公司
摘要：在现代建筑工程当中，钢筋混凝土的使用大大增强了建筑整体结构的安全性，钢筋混凝土的加固在整个结构加固中具有十分重要的作用，使钢筋混凝土在建筑工程当中被广泛使用，但是在钢筋混凝土结构当中混凝土仍旧存在着一些问题，最主要的就是加固问题。在本文当中，作者结合自己的工程实践经验，介绍了各种常用的钢筋混凝土的加固方式，希望能为广大建筑工作者提供参考。
关键词：建筑工程；混凝土；加固技术；
引言
随着社会的不断进步，我国基础建设进入飞速发展，而且越来越多的建筑物已经进入或将要进入老龄化阶段。当建筑结构遭受地震等较强外力的破坏，或者由于结构设计及施工失误、建筑物使用功能变更与增层、老旧建筑设防标准过低、抗震规范条款变动等因素，导致混凝土结构开裂、承载力不够或者抗震性能不高等，将严重影响建筑物或构筑物的使用功能及安全性能。因此，在这种情况下应及时对建筑结构进行加固修复。改革开放以来，我国在建筑结构的加固技术方面有了快速的发展，应用范围有了极大的扩展，最初阶段建筑结构的加固技术只应用于单层破旧民居，而目前已在建设工程的各类结构中得到了广泛应用。在建筑结构的加固技术中较为重要的是钢筋混凝土加固技术[1]。
工程概况
本人曾参建广西河池拔贡水电站扩建工程，该工程位于龙江上，河池市拔贡乡附近，是龙江梯级开发广西境内的第二个梯级。拔贡水电站距金城江54km，对外交通十分便利。拔贡水电站改扩建工程坝线位于旧坝轴线下游约220m处，按可行性研究报告推荐正常蓄水位为230.00m，采用自由溢流坝方案，溢流段长度与旧坝相同。厂房安装2台单机容量10.5MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量21MW。多年平均可发电量为6667万kW.h，装机利用小时3509h，总投资15578.30万元。改扩建后水库总库容为0.214亿m3，可调节库容0.198亿m3。水电站坝体建设涉及大体积混凝土施工，对地基承载力和稳固性要求极高，关键部位需对混凝土进行局部加固。本人结合多年施工经历谈谈混凝土加固技术的应用。
1混凝土加固技术遵循原则
钢筋混凝土建筑在落成之后进行使用的过程当中，会随着年限的推移而出现质量问题及正常的时候。在使用过程当中，混凝土可能会出现风化、露筋，裂缝等质量问题。而进行钢筋混凝土建筑加固，则能够对这些安全隐患进行一定程度的消除，从一定程度上提升建筑物整体安全性能。而且加固技术不仅仅对于安全性能有提升，还可以保证建筑物使用寿命能够得到延长，避免了进行二次建筑的能源浪费，促进建筑行业的可持续发展。在进行钢筋混凝土加固时，需要遵循如下原则[2]：
第一点是总体效应原则。进行混凝土加固，不是对单一的钢筋混凝土建筑结构，而是要以建筑总体都进行考虑。对混凝土建筑总体的结构受力情况进行分析，降低在进行加固时所产生的关联影响。为了能够达到这一工作目的，在进行钢筋混凝土建筑加固施工是，要对建筑进行全面的质量检查，查出引起建筑裂缝的根源，然后制定针对性的解决方案。加固后对建筑产生的影响，也要进行考虑，如有些建筑需要局部加固，而局部加固可能会对整体建筑结构产生不良影响，将改变整体结构的安全性。会引起整体建筑物的抗震、抗剪切以及抗风性能的降低。因此在进行加固施工前，要进行整体方案的制定。
第二则是抗震减震原则。在进行加固施工时，对建筑的抗震性能一定要进行考虑，并且尽可能提升。对抗震结构以及抗震等级进行详细了解，然后在此基础上进行加固方案的设计，保证能够满足提高建筑整体抗震性能的要求。其中针对抗震减震的加固方案设计，一定要予以足够的重视，保证建筑在加固后，能够提升抗震性能。
2加固技术
房屋建筑在自然条件下进行使用，会受到光照以及雨水等侵蚀，久而久之会出现墙体变形，开裂，老化以及楼板裂缝等多种损坏现象。如果建筑年久失修，并且所出现的问题比较严重，需要进行重新制定加固施工方案。进行加固设计之前，需要对房屋整体结构详细了解，并且预算加固费用，确保加固修复后，整个建筑性能能够得到改进与提升，整体结构的安全性能够得到改善。钢筋混凝土建筑结构加固技术主要有以下几种[3-5]：
第一种是地基加固法。这种方法主要是针对建筑的基础结构地基，地基决定了建筑整体结构的质量。在如今的大多数建筑当中，基地建设都使用钢筋混凝土结构，所以对地基进行全面的加固，能够提升建筑物整体结构性能。对地基进行加固是可以分为地基处理、加深、扩展。采用这种方法所需要的成本非常低，加固性能好，而且不会对建筑物整体结构造成影响。
第二种方法是增大截面加固法，如图1示例。采用这种方法进行结构加固工序非常简单，而且适用性强。在大多数建筑施工与设计当中，都有着非常普遍的应用，已经积累出丰富的经验。通过在原混凝土受弯构件的表面浇上一层新的混凝土，同时对其补加相应的钢筋，增加原混凝土结构的截面积，从而起到提高建筑结构承载能力的作用。增大截面加固法在梁、柱、墙、板等通用结构中使用较多，当建筑结构中的梁、柱构件抗力较小时，一般可采用该方法进行加固。增大截面加固法具有以下优点：施工技术较为成熟、简单；具有较好的质量和较高的可靠性；能大幅度地提高构件的刚度、抗力，特别是可极大地增加柱的稳定性。增大截面要分析其整体结构，不能只追求局部加大而引起其他薄弱层发生重大事故。在采用增大截面法时，还应考虑该方法存在的不足之处：加固后的建筑结构固有频率发生变化，应避免使其进入地震的共振区，防止造成新的破坏；采用该方法的施工现场具有较多的湿作业，需要长期养护；增大建筑构件的截面，可能会对桥梁或房屋及其外观产生一定的影响。
.png)
图1 增大支柱截面积图
第三种方法是注浆加固法。通过采用环氧树脂类粘合剂或密封剂灌浆对钢筋混凝土结构物中的裂缝进行修补及加固。采用该方法加固具有较好的密实性，又可满足预期加固要求，并能延长结构的寿命，且施工较为快捷，安全又可靠。在对混凝土建筑物裂缝进行修补时，或对桥梁及铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面及隧道等的修补时应用较为广泛。在具体的施工过程中，该方法具有以下几个特点：由于灌浆速度较慢，为确保树脂可深入裂缝的细微部位，采用附压延续灌浆的方法；容易对灌浆注入量进行控制；可根据实际注入情况及裂缝的大小及时地对压力进行调整；可对整个注入过程进行方便准确的观察。
第四种方法是碳纤维加固法。纤维材料具有强度高、质地轻、耐疲劳性及抗腐蚀性较强和温度稳定性好的优点，用于钢筋混凝土建筑结构加固时，碳纤维可以明显地阻止混凝土结构的变形，而且能显著提高建筑结构的承载力和延性，可获得较好的加固效果。采用碳纤维材料横向包裹钢筋混凝土柱时，具有以下几个特点：可对其内部混凝土产生有效的约束，当混凝土受压达到最大应力后，便会横向膨胀，导致碳纤维环相应增大，这样便增加了环向的约束力，减小了混凝土的应变速度，进而使得受压区混凝土被破坏的速度降低，显著增强了构件的延性；由于碳纤维的抗拉性能远优于钢筋，因而相当于大大增加了配筋率，使得钢筋混凝土的抗剪承载力得到有效提高。即使构件出现斜裂缝，碳纤维也会对其变形进行有效的改善；由于碳纤维材料的横向包裹作用与受剪钢筋类似，因此可与钢筋一起协同承受剪力。碳纤维布包裹加固如图2所示。
.png)
图2 碳纤维布
第五是预应力加固法。采用这种方法所需要用到的器械，包括钢拉杆、钢绞线或者是型钢支撑。通过这样的支撑器械，使凝土结构构件的承载力进行提升。这种方法是卸载、加固以及改变混凝土结构受力三种方法合为一的方法。在预应力和荷载的双方作用下，拉杆会产生轴向拉力，在加固过程中所产生的预应力会产生偏心受压，这样会使混凝土结构构件的抗弯能力增加，降低荷载所产生的效应，对混凝土结构受弯变形程度进行了控制，同时也能够令混凝土结构构件的斜截面承载力提升。这种方法的缺是在进行施工时需要制定预应力施工工序以及专用的机具设备，并且施工温度不能高于600℃。下撑式预应力拉杆示例如图3所示。
.png)
图3 下撑式预应力拉杆
3 结论
对于建筑物进行钢筋混凝土加固、维修及改造时，应根据建筑结构自身的具体结构特性及周围环境的具体特点进行综合分析，选用合理的加固方法，设计科学的施工方案，实现科学、经济与实用的高度统一。混凝土结构加固技术不断成熟和发展，目前较多的还是采用单一的结构加固方式。今后可以同时采用多种不同的结构加固方式，充分发挥不同的加固方式的特长，做到取长补短，发挥协同工作的优势。另外还可以加强对新的加固材料性能的研究，形成可靠准确的加固理论，为建筑结构的加固提供可靠的依据。
参考文献
[1]丁亚红，张美香.混凝土构件加固技术发展概述[J].工业建筑，2012，42（02）：139-143+91.
[2]杨银山.混凝土建筑加固技术的现状[J].建设科技，2018（06）：84-85.
[3]谢洪阳，陈斌，王诗祥.置换混凝土加固施工技术[J].施工技术，2015，44（16）：39-41.
[4]苏志兰.混凝土加固技术的研究及应用[J].江西科学，2013，31（04）：516-520.
[5]王靓.浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术方法[J].建材技术与应用，2013（02）：57-59.
论文作者:刘刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/17
标签：混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 构件论文; 截面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;