钢筋混凝土结构建筑加固设计分析

刘亚南

（沈阳建大工程检测咨询有限公司，辽宁 沈阳 110000）

1 钢筋混凝土结构建筑加固设计的基本原则

随着施工工艺的不断优化，钢筋混凝土结构建筑加固设计技术也取得了较快的发展，在具体应用过程中取得了较好的效果。在具体钢筋混凝土结构建筑加固设计过程中，为了达到较好的加固效果，需要遵循具体的原则。

1.1 综合性原则

在具体的钢筋混凝土结构建筑加固方案编制过程中，需要综合考虑加固技术选择要素、施工成本要素和经济效益要素等，确保加固设计具有较强的科学性和经济性。

1.2 整体性原则

在具体加固设计过程中，加固件与加固对象之间需要实现较好的连接，具有良好的协调性，这样才能保证钢筋混凝土结构建筑在整体上的一致性。

1.3 适应性原则

当钢筋混凝土结构建筑存在不同的情况下，结构出现破损情况也会存在差异，在具体加固设计时，需要深入分析结构出现破损问题的原因，并针对具体的原因来制定科学合理的加固施工方案。

1.4 经济性原则

对于钢筋混凝土结构建筑加固设计而言，其作为一项工程，在对其进行有效性评价时经济效益也是其中一项重要指标，因此在具体设计过程中，在保证建筑正常性能的基础上，需要尽可能地利用原有的建筑条件来进行加固处理，这样有利于降低加固成本。

2 钢筋混凝土结构建筑的加固设计方法

2.1 直接加固法

在直接加固方法中较为常见的方法主要包括粘钢加固法、黏贴纤维增强塑料加固法、置换混凝土加固法、有黏结外包型钢加固法、绕丝法和锚栓锚固法等。在采用粘钢加固法时，通常是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区域，在其外表面进行黏贴钢板，增强被加固构件的承载力。利用黏贴纤维增强塑料加固法施工时，主要是利用胶结材料将纤维增强复合材料黏贴在被加固构件的受拉区域，使其能够与被加固截面共同承担受拉作用力。这种方法不仅具备黏贴钢板的优点，还具备耐腐蚀、耐沾湿、不增加结构自重及维护费用低等诸多优点。但具体要进行专门的防水处理，对于需要承受各种外作用力的混凝土结构构件和一般构筑物具有较好的适用性。采用置换混凝土加固法不会对建筑物的净空带来影响，但施工时湿作业时间较长，在进行受压区混凝土强度偏低或是存在严重缺陷的梁、柱混弹凝土构件的加固施工时具有较好的适用性。利用外包钢加固施工时，主要是将被加固构件外部利用型钢或是钢板进行包裹，通常施工时采用湿式外包法，即利用环氧树脂化灌浆等方法来黏结型钢和被加固构件，加固后，构件受拉和受压能力会大幅度提高。对于混凝土结构构件斜截面承载力不足时宜采用绕丝法进行加固，另外，当对受压构件施加横向约束力的情况下也适宜采用绕丝法进行加固施工。在对混凝圭强度等级为C20-C60的混凝土承重结构改造和加固施工过程中，适宜采用锚栓锚固法。

2.2 间接加固法

在具体应用间接加固法中，具体包括预应力水平拉杆和增加支承2种加固方法。对于混凝土受弯构的加固施工，通常会利用预应力水平拉杆进行加固，基于预应力和外部荷载共同作用下，拉杆会产生轴向拉力，并由杆端锚固偏心传递到构件上，在构件上产生偏心受压力，对克服部分外荷载产生的弯矩具有较好的效果，可以有效增强构件的抗弯性能。在增加支承加固法中，需要计算减少受弯构件的跨度，有效地降低作用在被加固构件上的承载效应。这种方法较为简单和可靠，但容易对建筑物的原貌和使用功能带来损坏，而且在采用过程中还可能会造成使用空间减小。

3 钢筋混凝土结构加固方案选择

针对存在严重病害的钢筋混凝土结构建筑，由于整体结构承载下降，这种情况下需要对其进行复原加固处理，有效地提高结构的承载力，保证钢筋混凝土结构的安全。在具体加固施工过程中，可以选择的加固方法具有多样性，具体需要根据结构构件的功能来选择适宜的加固方法。在选择具体的加固方案时，需要满足安全系数高、施工便利、经济合理及施工质量等原则，以保证加固施工能够获得较好的经济效益和社会效益。在目前具体加固设计过程中，随着各种新工艺、新技术和新材料的应用，在加固工程中除了常用的黏贴钢板法、加大截面法和黏贴碳纤维布法等外，灌浆法、绕丝加固法、粘钢锚固法等也开始广泛应用，并取得了较好的成效。

在具体对混凝土结构建筑进行加固施工时，根据受损构件的实际情况来制定具体的加固施工方案。实际施工时黏贴钢板法、加大截面法和黏贴炭纤维布法较为常用。这其中黏贴钢板法在应用时原构件尺寸和自重都会增加，实际施工工期较短，施工时所需要的空间较小，施工时不会使用到大型施工机械，加固后具有较好的耐久性和抗腐蚀性。在采用加大截面法时，由于构件尺寸和自重会增加，施工周期较长，需要较大的施工空间，施工中会利用到大型施工机构，加固后构件的耐久性和抗腐蚀性会增强。当采用黏贴碳纤维法进行加固施工时，虽然加固后原构件尺寸和自重不会增加，能够在较短时间内完成施工，施工所需要的空间较小，但却存在耐久性和抗腐蚀性差的问题。由于每一种加固方法都具有自身的优劣性，因此在实际加固施工过程中，需要针对具体的加固情况及要求来选择适宜的加固方法。

4 加固设计中应当注意的事项

4.1 合理选择加固方案

在具体选择钢筋混凝土结构加固设计方法时，需要充分的利用既有结构承载力，并在保证结构安全的基础上，确保结构功能的正常发挥，并实现成本的降低。同时还要保证加固后结构构件具有较好的美观性和耐久性。在加固设计工作中，在考虑具体的加固费用时，其具体包括加固过程中的费用和加固后使用过程中的维护费用。因此要合理选择加固方案，在保证达到预期加固要求的基础上，还要保证对建筑物使用功能所带来的影响最小，而且具有较好的耐久性、美观性和经济性。

4.2 重视建筑物加固后总体效应的影响

在当前建筑结构加固设计过程中，通常选择的加固方案只是针对可靠性鉴定及业主加固的要求，不重视建筑物加固后的总体效果，因此在实际加固设计时需要给予重视。

4.3 材料选用及相关性能参数的取值原则

在对钢筋混凝土结构构件进行加固施工时，通常采用强度在32.5以上等级的普通硅酸盐水泥，选择高于原结构构件高一个强度等级的混凝土，而且所选择的混凝土等级不宜低于C20，加固使用的混凝土材料这得掺加粉煤灰、火山灰及高炉矿渣等材料。另外，根据原结构构件中同种材料来选择加固材料的性能参数。

5 结语

近年来科学技术取得了较快的发展，这也有效地促进了加固技术水平的提升，而且加固方法也越来越科学。但对于钢筋混凝土结构建筑而言，在具体使用过程中还需要做好预防工作，以加固控制为辅，确保建筑结构的安全性和可靠性，有效地延长建筑的使用年限。