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摘要：本文介绍了目前建筑结构常用的加固方法，重点介绍了各种加固方法的主要特点、用途和适用范围。同时结合相应的施工工艺，指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。
关键词：混凝土结构；加固方法；加固措施；加固技术施工；
随着人类社会生活的迅速发展、人类或自然环境的不断变迁以及某些自然灾害的不利影响，导致部分既有结构出现安全性、适用性或耐久性方面不能满足规定要求。当结构构件可靠性鉴定评为C级或D级时，应对结构采取加固补强措施。下面我们就来谈谈一些常用混凝土结构加固部位的加固方式以及加固方法。
一、混凝土结构加固方法特点及使用范围
混凝土结构加固的方法很多，常用的有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢（或碳纤维）加固法等等。
1、加大截面加固法：主要特征用同种材料加大构件截面积，提高承载力。主要适用于梁、板、墙等一般构件。
2、外包钢加固法：主要特征在混凝土构件四周包以型钢，可显著提高承载力。有干式和湿式两种做法。主要适用于构件受截面尺寸增大的限制，或需要大幅度提高承载力。
3、预应力加固法：主要特征为采用外加预应力的钢拉杆或撑杆，使加固于卸载合二为一。适用于提高承载力、刚度和抗裂性，加固后占用空间小，不宜用于温度高于60°C环境，也不宜用于收缩徐变大的混凝土结构中。
4、增设支点加固法：主要特征为增设支点减小结构构件的计算跨度变形，提高承载力。分刚性支点和弹性支点两种。适用于净空不受限的梁、板、桁架等构件。
5、粘贴钢板或碳纤维加固法：主要特征为在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板或碳纤维，以提高其承载力。适用于受弯、受拉构件，环境温度不高于60°C，相对温度不大于70%，无化学腐蚀，否则应采取防护措施。
6、其他加固方法：如通过增设支撑体系或剪力墙，增加结构的整体刚度，改变构件的刚度比值，调整原结构的内力，改善结构构件的受力状况。多适用于增强单层厂房或多层框架的空间刚度，提高抗震力。
二、常用结构加固方法的具体选用与要求
混凝土加固方法，应根据被加固结构在承载力、刚度、裂缝或耐久性等方面不足，并结合各种加固方法的特点、适用范围和施工的可行性进行选择。
（1）梁、板受弯构件截面一般采用加大截面加固。且应按现场结构的实际情况，分别采用受压区或受拉区两种不同的加固形式。常见形式如下图：
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采用受压区加固的受弯构件，其承载力、抗裂、裂缝宽度级变形计算可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中关于叠合构件的规定进行。采用受拉区加固的受弯构件，计算其跨中承载力时，新增加纵向钢筋的抗拉强度设计值应乘以0.9的折减系数。
梁、板采用加高（厚）截面加固方法，需采用必要的构造措施和施工工艺，确保新、旧混凝土的整体工作：
1）将原有构件于新混凝土粘结部位的表面凿毛。板表面不平度大于4mm，梁表面不平度大于6mm，并在原构件的浇筑面上每隔一定距离凿槽，以使新混凝土形成剪力键。
2）将原构件浇筑面凿毛、冲洗干净，并涂覆丙乳水泥浆（或108聚胶合水泥浆），同时浇注混凝土。
3）当在梁上做后浇层时，除按上述两条处理原构件表面外，还应在后浇层中加配箍筋及负弯矩钢筋（或架立筋），应注意其连接。加固的受力纵筋与原构件的受力纵筋采用短筋焊接，尤其在结构加固筋的两端及其附近必不可少。
（2）外部粘钢加固法
外部粘钢加固法指用结构胶将薄钢板粘贴于混凝土构件表面（一般为受拉区），使薄钢板于混凝土协同工作的一种加固方法。目前常用的结构胶由环氧树脂加入适量的固化剂、增韧剂等配置而成。加固用的钢板，一般以Q235钢或16Mn钢为宜，钢板厚度一般为2~6mm。该加固方法基本不影响结构外观，且比其他加固方法节省时间。
被加固构件的混凝土强度不应低于C15。粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、钢板锚固及施工要求而定。钢板越厚，所需锚固长度越长，钢板潜力难于充分发挥，而且很硬，不好粘结。根据经验，粘钢加固钢板最佳厚度可按下表采用：
粘钢加固钢板最佳厚度
钢板的锚固长度，除满足计算规定外，还必须满足一定的构造要求：对于受拉区的锚固，不得小于200t（t为钢板厚度），且不得小于600mm；对于受拉区的锚固，不得小于160t，且不得小于480mm。
（3）外贴碳纤维加固法
碳纤维粘贴加固是指碳纤维材料通过胶粘剂（浸渍树脂）充分浸润、固化，完全粘接固定在构件表面，形成坚韧的复合层，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，从而对被加固构件起到补强作用。达到提高构件承载能力的目的。要求被加固构件的现场实测混凝土强度等级不低于C15，且混凝土表面的正拉粘接强度不低于1.5MPa。
粘贴在混凝土构件表面的碳纤维，不得直接暴露于阳光或有害介质中，其表面应进行防护处理。被加固的混凝土结构长期使用的环境温度不应高于60℃，如果被加固结构处于特殊环境（如高温、高湿、介质侵蚀、放射等）中，除按国家现行有关标准要求采取相应防护措施外，还应采用耐环境因素作用的胶粘剂，并按专门的工艺要求进行粘贴。
对粘结锚固措施可靠地外贴碳纤维加固受弯构件，加固正截面承载力可以采用混凝土受弯构件的正截面承载力相似的方法，一平截面假设为基础建立计算公式。当考虑二次受力情况时，应根据加固时的荷载状况，按照平截面假定计算纤维的应变滞后。
三、几种常用加固技术施工
（1）植筋技术
植筋技术是通过在砼结构上钻孔，用结构胶把钢筋或螺栓锚在原结构上，其作用和效果相当于在原结构上预留钢筋或螺栓，该技术广泛应用于建筑物加层中的钢筋生根以及建筑改造加固，玻璃幕墙，电梯井架，设备安装等安装工程的钢筋生根及螺栓锚固，适用范围为直径≤p45的钢筋在C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固。不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
施工工艺：打孔→清孔→钢筋处理→配胶→钢筋植人。
施工方法：①打孔：根据施工要求定位、定孔径、打孔至要求深度；②清孔：打孔后用吹气筒吹净孔内粉尘，并用丙酮清洗；③钢筋处理：需植入的钢筋表面打磨出金属光泽，用丙酮擦净；④配胶：把甲乙两组分别充分搅拌后，按称量比例配制后再进行充分搅拌；⑤钢筋植入：把配制好的胶料注入孔内，插入钢筋，表面少许溢胶为宜。
（2）粘贴钢板加固法
混凝土（金属）结构粘钢加固技术是采用具有良好性能的高强结构胶把钢板与混凝土（金属）牢固地粘在一起，形成复合的整体结构，有效地传递应力，形成整体联合工作，从而恢复或提高结构的承载能力及结构的强度和刚度，该法施工快捷、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，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺等操作水平，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。
施工工艺：表面处理→配胶→粘贴一加压→固化及养护→防护处理→检验。
施工方法：①表面处理：清除旧混凝土粘贴面上的浮灰、尘土、油渍、污垢、若表面有蜂窝、裂缝应修补、嵌平、打磨后露出结构主体，并用丙酮擦净。对钢板的粘结面进行整平，除锈处理，粘结面打磨后应显露金属光泽，并用丙酮擦净；②胶料配制：按称量比例调制粘结胶、调制前对甲、乙两组分别搅拌混入后再充分搅拌；③粘贴：把配制好的胶料同时涂抹在已处理好的钢板和混凝土表面，把钢板与混凝土粘贴；④ 加压：钢板粘贴后即加压固定，直到钢板周边同时挤出胶液为止；⑤固化及养护：钢板加压不得中途局部减压，经24h后可卸压，3d后可受力使用；⑥防护处理：粘贴加固，经固化卸压后进行防锈防腐处理；⑦检验：粘钢固化后应检验粘贴密实度情况，如不符合要求，应进行修补。
（3）纤维类材料加固技术纤维类材料（碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维）加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于砼表面，起到结构补强和抗震加固的作用。广泛适用于建筑板、柱、墙等的加固。
施工工艺：表面处理→涂刷磨胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验。
施工方法：①表面处理：清除粘贴部位混凝土表面浮灰、油污、杂质并打磨平直，直至露出集料新面，且平整度应达到5mm/m，构件转角粘贴处须打磨成圆弧状，圆弧半径不小于20mm。表面打磨后用吹风机吹净，并用丙酮擦净；②涂刷底胶：按新产品要求配制后，均匀地涂刷在加固构件表面；③修补找平：若加固构件表面高低不平，应用修补材料将表层修复平整；④胶料配制：按数量比例调制粘结胶，调制前对甲、乙两组（4：1）分别搅拌，混人后再充分搅拌；⑤粘贴碳纤维：按设计要求的尺寸裁剪碳纤维，将配制后的粘结胶均匀涂抹在粘贴部位的混凝土表层，将裁剪好的碳纤维敷设在涂好粘结胶的基层上，并用滚筒沿碳纤维方向多次滚压，使粘结胶充分浸透纤维中；⑥表面防护：在粘结的碳纤维最后一层均匀涂抹一道粘结胶；⑦检验：粘贴碳纤维完工经固化后，检验粘贴部位密实度，对局部不密实处进行修补。
四、结束语
根据实际工程经验，对于裂缝过大而承载力满足要求的构件，采用增加配筋的加固方法是不可取的，有效的方法是采用预应力加固。对于刚度不足的构件，可选择增设支点，或加大截面加固法。对于构件承载力不足，而配筋已达超筋时，不能采用在受拉区增加钢筋的方法。总的来说，结构加固加固方案的确定是结构加固的重要步骤，确定加固方案是，除了要研究加固范围的局部效果，还应考虑与之相关的整体效应。如避免因局部加固导致整体刚度失衡，或破坏了原结构强柱弱梁、强剪弱弯的合理性。
参考文献：
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[2]袁海军，姜红．建筑结构检测鉴定与加固手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3]邢占勇．房屋建筑物加固技术概述[J]．山西建筑，2003，（1）．
[4]杨进波，张飞雁，赵铁军．碳纤维布加固技术[J]．海岸工程，2004，（2）．
作者简介：
李欣颐（1985.12－），女，学士，四川成都人，现工作于四川省川机工程技术有限公司，结构工程师，主要从事房屋、设备基础等结构设计工作。