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摘要：随着我国城镇化建设不断加快，目前存在很多旧房、危房等已不能满足新的建筑功能使用要求。对此结构加固改造技术的使用就显得尤为重要。文章结合实际工程案例，重点对常用的结构加固改造技术与方法进行分析。通过实例证明，建筑物采用技术加固以后，可以有效提高结构的安全。
关键字：混凝土结构；加固改造
一、工程案例
某三层钢筋混凝土框架结构商场，总建筑面积为1200㎡。基础采用天然基础，原施工图设计时要求框架柱混凝土强度均为C30，板和梁的混凝土强度为C25。项目完工后对工程进行混凝土回弹检测，发现首层局部五根框架柱混凝土强度只有C25，未达到施工图设计要求。经设计单位计算复核，该五根框架柱承载力不满足要求，故决定对混凝土强度不满足设计要求的五根框架柱进行加固处理。
二、结构加固改造技术应用的重要性
所谓结构改造技术，即对可靠性不足或建设方（或业主方）要求提高基可靠度的承重结构、构件及其相关部分采取增强、补强、局部更换等措施，使其满足相关规范要求的安全性、耐久性和适用性。结构加固改造技术应用的最终目的是提高承重结构或构件的强度、刚度、稳定性及使用寿命。按照建筑结构相关设计规范要求，建筑物设计应当按照承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。但相当一部分建筑在后期使用过程中，由于各种原因可能会改变建筑的使用功能，导致荷载大小和分布与原设计图纸不符，结构自身所具备的强度和刚度无法满足新的使用功能的要求；或施工质量不达标，不能满足图纸设计要求，存在较大的安全隐患；或在自然灾害和人为破坏下导致建筑物自身结构损坏，造成财产损失和人员伤亡。对于以上种种情况下的建筑物进行结构加固改造处理非常有必要。
三、常用的建筑工程结构加固改造方法
随着科学技术的不断进步，建筑工程结构加固改造技术也获得了较快的发展。当前常用的结构加固改造技术主要有增大截面加固法、体外预应力加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、粘贴复合材料加固法等。每种加固方法均有其独特的适用条件和要求。在确定结构加固改造方案前，应结合工程实际情况，合理选择加固改造措施，在满足结构安全要求的前提下，最大化减少加固成本。
（一）增加截面加固法
增加截面加固法，即在原构件（混凝土墙、柱、梁较多）外部采用混凝土外包，并增加构件配筋量，以提高构件承载力和刚度的一种直接加固方法。增加截面加固法比较传统，其具有施工工艺简单、加固费用较低、技术成熟等优点。增加截面加固法通常适用于钢筋混凝土受弯构件和受压构件的加固。在实际工程中采取增加截面加固法时，其施工现场湿作业工作量较大，混凝土需要的养护时间较长，对工程进度有一定的影响，同时构件增大截面也会对感观效果和建筑使用与造成一定影响。
（二）体外预应力加固法
体外预应力加固法，是指通过体外施加预应力，使承重结构受力得到改善或调整的一种间接的加固方法。其特点是通过预应力手段迫使后加部分的撑杆或拉杆受力，降低原有结构的应力水平同时改变其内力分布，消除应力应变滞后现象，保证后加部分构件与原有结构能更好地协同受力，达到提高结构总体承载能力的目的。体外预应力加固法具有卸荷、加固、改变内力三大作用，通常适用于大跨度建筑结构加固，但不宜用在混凝土收缩徐变较大的结构中，同时加固后还需要对预应力钢筋进行防腐处理。
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（三）外包钢加固法
外包钢加固法，即对钢筋混凝土柱和梁外包钢缀板和型钢焊接而成的构架，以达到共同受力并使原构件受到横向约束作用的加固方法。外包钢（一般为扁钢或角钢）加固法，是一种既可靠又能较大幅度提高原有结构承载能力和抗震性能的加固措施。其具有施工工程量小、作业简单方便的特点，在不改变原有构件截面尺寸的情况下其适用性较强。外包钢加固法主要缺点是，钢材用量较大，相应地增加了工程成本，同时在节点处理上有一定的难度。当采用结构胶与原构件和型钢构架相粘合时，称为外粘型钢加固法。外粘型钢加固法按外包型钢其与原结构的连接方式不同分为湿式加固法和干式加固法两种形式。湿式加固法主要是在外包型钢与原构件之间采取结构用环氧树脂胶粘剂将两者粘结起来，共同受力，协调变形，这样可以有效提高构件承载力。干式加固法，外包型钢和原构件之间无粘结作用，两者单独受力，互相不影响。湿式加固法在整体受力性能和加固效果方面要明显优于干式加固法。
（四）粘钢加固法
粘钢加固法是一种较为新型的加固方法。这种方法是在构件外侧采用结构胶粘贴钢板，从而让两者共同作用，以增强结构的抗弯和抗剪能力，提高结构安全性的一种加固措施。粘钢加固法通常适用于加固钢筋混凝土受弯构件、大偏心受压构件和受拉构件。采用粘钢板加固技术施工时，应采取一定的措施卸掉或大部分卸掉作用在结构上的活荷载。通过卸载减小二次受力的影响，降低粘贴钢板的滞后应变，使加固后的钢板能更好地发挥作用。粘钢加固法使用时对结构胶的性能有较高要求，所用结构胶需具有较好的粘结力、较高的弹性模量和强度、较小的线膨胀系数，同时必须耐老化。粘贴在混凝构件外表面的钢板还需进行防锈蚀处理。
（五）粘贴复合材料加固法
粘贴复合材料加固法是指利用树脂类粘接剂（建筑结构胶）将纤维类材料粘贴到混凝土构件的外表面形成复合材料体，通过两者共同受力，来提高结构或构件的承载力和延性的一种加固方法。这种复合材料体，不仅可以保留纤维高强度、耐腐蚀、低重量的特点，还可以不改变原结构或构件的截面特征。这种加固方法具有占用场地小、无明火施工、无湿作业以及不需要大型施工机具等优点。粘贴复合材料加固法通常用于加固钢筋混凝土受弯构件、大偏心受压构件、轴心受压构件及受拉构件。
四、建筑工程结构加固技术的实践应用
在前述实际工程中，深入分析该工程项目的特点，同时考虑以上各结构加固改造技术的特点，决定对五根混凝土框架柱采用外粘型钢加固方法。止方法具有施工方便，工作面较小，施工效率高，整体性良好及成本低廉的特点。具体步骤如下：第一步，将原混凝土框表架柱面凿毛，然后把四个角均打磨成半径大于等于8mm的圆倒角，再将四根型号为L60X8的角钢固定在框架柱四角上，下端锚固到基础中，上端锚固到二层楼板底，在竖向每间隔450mm焊接一圈箍板，箍板截面尺寸为50mm（宽）X4mm（厚）；第二步，在原混凝土柱和角钢之间填充改性环氧树脂胶粘剂，再在柱外表面挂上钢丝网片，涂抹厚度为20mm的1：3水泥砂浆作防护层；第三步，待所有柱均加固完成后对加固质量进行评估。
五、结语
随着建筑业的蓬勃发展，建筑物加固改造的应用领域和范围越来越广。当前，我们应当加强对建筑结构加固改造技术的重视。结构加固技术的合理选择与应用，直接影响着加固成本的投入。文章在阐述建筑工程结构加固改造技术的重要性基础上，对常用的五种结构加固改造技术方法的特点进行了分析，并将之运用到实际工程案例中。通过实例说明，在建筑工程中，应当根据工程特点合理选择加固改造技术，在保证结构安全的前提下最大化的减少加固本。
参考文献：
[1] 《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2013
[2] 论建筑工程施工过程中常用的结构加固技术[J].科技展望，2014（7）：108-108
[3] 论建筑工程施工过程中的结构加固技术的应用[J]房地产导刊，2014（4）：60-60
论文作者:陈钢
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第12期
论文发表时间:2019/5/27
标签：构件论文; 结构论文; 截面论文; 混凝土论文; 技术论文; 外包论文; 型钢论文; 《建筑模拟》2019年第12期论文;