吴宪山
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摘要：进入21世纪的新时期，我国建筑业发展迅速。混凝土结构作为建筑工程中常用的一种结构形式，其安全性和稳定性直接影响到建筑物的整体质量和使用性能。因此，有必要对建筑混凝土结构工程进行加固设计。在此背景下，本文将结合具体工程实例和相关研究资料，从建筑原梁、隔墙和局部关键部位三个方面简要分析建筑混凝土结构工程的加固设计策略。
关键词：建筑工程；混凝土结构；加固设计
引言
目前，混凝土结构仍是应用最广泛的建筑结构形式。然而，许多既有建筑的结构和功能已不能满足人们的需求，面临着维修、改造和加固的问题。部分建筑物因建筑质量差、需加层或改变原有用途等原因需要加固。另外，由于现行抗震规范的更新，一些混凝土结构也需要抗震加固。随着中国经济的不断发展，建筑领域出现了许多更先进、更环保的施工方法。本文分析了它们的类型、特点和适用范围。
1加固施工技术分析
为保证加固的构件具备相应承载能力，应对加固施工技术的应用要点和实施的方法加以重视，从而达到预期的效果，主要包括以下3方面：（1）先对待加固建筑进行全面的分析与调查，包括对原有构件的实地考察、见证取样以及试验检测等，并由具备资质的质量检测机构或实验室对取样的原材料和新材料等进行试验分析，以保障评估后出具的报告更加真实准确。采购后期所使用的辅材时，特别要对焊条的规格和焊接技术等予以高度重视。（2）加固施工技术应用前，对钢材等原材料表面上的氧化物、杂质等进行清理，掌握原构件结构损坏情况，为之后开展加固设计工作提供重要保障和依据。（3）设计人员对原结构进行计算并加以讨论后，应结合理论计算数据，把握房屋建筑的承载能力，进一步完善加固方案。为满足施工需要，在加固施工实施前，还应明确加固施工的原材料和设备，使其工艺技术更符合专业技术规范，全面提高质量和质量施工效率。此外，在加固过程中，还需要灵活应对出现的问题，在加强监督和检查的力度基础上及时对出现的问题予以调整和改进，并提出更加全面的解决对策，提高房屋建筑结构加固的质量。
2建筑混凝土结构工程的加固设计策略
2.1直接加固法
直接加固法是对混凝土结构的节点或结构构件进行加固处理，主要有增大截面加固法、置换混凝土加固法、粘贴碳纤维复合材加固法、预应力碳纤维复合板加固法、粘贴钢板加固法、外包型钢加固法、预张紧钢丝绳网片-聚合物砂浆层加固法等。增大截面加固法：通过增大原构件的截面及配筋，进而提高构件的承载力，又称外包混凝土加固法。该方法应用广泛，技术成熟，造价较低，但现场施工量大，工期较长，会改变建筑外观及实际使用空间。置换混凝土加固法：将存在缺陷的混凝土置换为质量合格优质的混凝土，以达到加固的目的。优点是采用该方法不会改变原建筑的使用空间，但应对原结构或构件的承载力进行验算，并在进行卸荷施工前采取有效的支顶措施，同时应对施工过程进行观测控制。此外，对新旧混凝土的结合面也应采取有效措施，使其黏结性得到保障。粘贴碳纤维复合材加固法：碳纤维复合材具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、易裁剪等特性，使粘贴碳纤维复合材加固法在实际工程中应用广泛。优点是几乎不增加构件尺寸，不影响原建筑的使用空间，且施工速度快，对建筑的正常使用影响小。预应力碳纤维复合板加固法适用于截面偏小或配筋不足的钢筋混凝土受弯、受拉和大偏心受压构件的加固。采用该方法加固的构件质量需基本完好。
但是该方法对原构件的质量要求较高，当构件损伤严重时，不可采用此方法。粘贴钢板加固法：通过结构胶将薄钢板粘贴于构件受力面，与构件共同受力，提高构件的抗弯、抗拉承载力。该方法的优点是施工快，几乎不影响构件截面尺寸，不影响建筑使用空间。缺点是对结构胶的质量及现场粘贴施工工艺要求较高，对施工环境要求较高，不适于高温高湿的环境。外包型钢加固法，通常采用型钢或钢板包在原混凝土构件两侧、四角或表面等位置，并在原构件与型钢或钢板的间隙灌注高强砂浆或环氧树脂浆料，从而提高原构件的整体承载力或抗震性能。该方法现场施工速度较快，对构件截面尺寸影响小，同时可显著增强构件承载力或抗震性能。预张紧钢丝绳网片-聚合物砂浆层加固法：适用于钢筋混凝土梁、柱、墙等构件的加固，且大多用于受弯构件的加固，该方法在实际工程中应用较少。
2.2局部加固
鉴于本建筑工程使用年限相对较长，在长时间的使用过程中建筑内部部分结构位置处出现诸多安全隐患。针对此类不稳定的建筑结构部位，同样需要工作人员及时对其进行加固处理。例如在该工程的2楼走廊中，部分墙体及其上部圈梁存在被私自拆除的情况，导致上部预制板支撑不足，随着荷载的逐渐增大，极有可能出现塌落的情况。因此相关工作人员在不改变通道规划的基础上，先设计使用脚手架作为原混凝土结构二层楼板的临时支撑，将已经被拆除的墙体及其上部圈梁一一复原。现场人员通过运用专业的检测仪器设备对墙体的坚固度、承载力等进行准确测定，确保各项检测值均与规定允许值相吻合后，再将临时支撑拆除即可。此外，针对本建筑工程中局部构件如承重构件等，在长期使用过程中出现强度逐渐降低、刚度逐渐减小等情况，或是存在明显开裂、折断等缺陷问题。在对建筑工程局部构件进行加固时，工作人员在充分结合建筑局部结构情况以及加固设计预算等多方面因素下，选择采用构件置换的方式。即重新使用具有较高强度与刚度的构件，置换存在严重缺陷问题或是强度与刚度和规定要求不相符的构件。在本建筑工程中，局部的原生土筑墙后期由钢筋混凝土墙进行置换，部分建筑木梁与木柱同样也使用钢筋混凝土梁与钢柱进行置换。所使用的置换材料为新浇捣C30混凝土，将其作为原本存在开裂或腐蚀等情况的陈旧混凝土，对于实现建筑局部结构构件加固，提高建筑整体结构质量水平等均具有重要的帮助作用。
2.3外粘纤维复合材料加固法
这种方法可以提高建筑结构的承载力、抗震性能和耐久性。该方法将树脂胶粘剂与碳纤维布（板）复合粘贴在原建筑结构表面进行加固。这些材料质量轻，粘结强度大，碳纤维材料成本低，施工难度不大。采用这种方法对建筑物进行加固后，建筑结构很少出现锈蚀现象，因此已成为建筑结构加固的常用方法。需要注意的是，碳纤维材料的耐高温性较差。因此，采用这种方法加固时，对温度的要求比较高。一般环境温度应控制在60℃以下℃. 如果超出范围，应采取防护措施。
结语
分析了混凝土结构加固的基本原则和要求，总结了混凝土结构加固的基本过程，并从直接加固法、钢筋混凝土法、钢筋混凝土法、钢筋混凝土法三个方面梳理了不同加固方法在混凝土结构加固工程中的特点和适用范围，间接加固法及加固相关技术，为同类混凝土结构加固设计方案的优化提供参考。
参考文献
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