混凝土结构常用加固方法

混凝土结构加固补强的方法很多，加固方法的选择，应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因，结合结构布置的特点、主体结构传力和承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素，从安全、适用、经济的角度出发，加固改造一般应注意四点要求：一是静力加固必须考虑二次受力要求；二是抗震加固必须考虑结构延性和整体刚度要求；三是必须考虑施工过程中，施工便捷，质量的易于保证；四是必须综合考虑加固效果和经济指标，综合分析确定。目前常用的几种加固方法简单介绍如下：

1.加大截面加固法

加大截面加固法是在构件外部外包混凝土，增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法，从而达到提高构件承载能力的目的。在我国加大截面法是一种传统的加固方法，工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。

加大截面法的技术特点是在设计构造方面必须注意解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。但这种方法要求的现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定影响，而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。

2.外包钢加固法

外包钢加固法是以型钢（一般为角钢）外包于构件四角（或两角）以加强其受力性能的加固方法。在我国，外包钢加固法也是一种使用面较广的传统加固方法。

外包钢加固结构，尤其是框架结构，节点区受力最为复杂，构造处理相当困难。该方法施工简便，现场工作量较小，受力较为可靠。适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构，主要用于钢筋混凝土柱、梁、析架弦杆和腹杆的加固。

3.预应力加固法

预应力加固法即采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法，通过施加预应力使拉杆或撑杆受力，影响并改变原结构内力分布，从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加部分受力，改变原结构的内力分布，降低原结构的应力水平，使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果，后加部分和原有结构能够较好地共同工作，结构承载能力能够得到较大的提高。

预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的结构加固，但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

4.粘贴钢板加固法

粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使其共同工作整体受力，以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此，采用此法加固对结构胶的要求较高，结构胶必须是强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小、具有一定弹性。

相对于传统加固方法，粘钢加固法更为简单、快速，对结构的外形、净空等影响较小，其施工过程对生产和生活影响较小，因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍采用。

5.增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅度地提高承载能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、析架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠，缺点是使用空间会受到一定影响。

6.粘贴碳纤维材料加固方法

与传统加固方法和加固技术相比，碳纤维材料加固混凝土结构具有以下技术优势:高强高效，施工简捷，施工周期短，施工机具少，操作简单，具有极佳的耐腐蚀性和耐久性，适用面广，施工质量容易保证，对结构的影响小。

但粘贴碳纤维加固也有以下几个弱点：

（1）弹性模量低：碳纤维增强塑料的强度非常高，而其弹性模量相对来说却低得多。研究工作表明，外贴碳纤维增强塑料加固受弯构件，被加固构件的性能提高主要在强度方面，刚度尤其是早期刚度的提高相当小，对于刚度也要求加固的结构来说是相当不适用的。

（2）环氧树脂的耐火性与耐高温性能差：一般的环氧树脂在100摄氏度时力学性能会受到较大影响，只有特殊的环氧树脂可以在200摄氏度的高温下正常工作。

（3）延性不足：缺乏延性使得单丝的碳纤维达到极限强度后即断裂，这样高应力区域的碳纤维丝会在低应力区域的碳纤维丝完全发挥强度之前断裂，所有的碳纤维丝无法同时发挥强度，构件变形过大时会引起碳纤维的脆性断裂，从而导致结构的脆性破坏。对于需要较大变形或对抗震要求比较高的结构来说，这一点是十分不利的。

7.防腐高强钢丝加固方法

防腐高强钢丝加固方法是利用镀锌钢绞线和防腐砂浆组成的复合材料对混凝土构件进行补强，两种材料在加固中起着不同的作用，防腐高强钢丝起到增强的作用，防腐乳砂浆起到锚固钢丝和保护层作用，使其共同工作整体受力，以提高构件承载力的一种加固方法。这种方法实际是一种体外配筋，通过提高构件的配筋率，从而相应提高构件的承载能力。

由于防腐聚合物砂浆良好的抗裂性及粘结强度、抗碳化及抗渗透能力，并且施工简单，所以广泛地应用在混凝土建筑物的加固处理，及水中混凝土结构的防渗漏处理。与传统加固修补方法及粘钢、喷射混凝土加固方法相比，该加固方法具有明显的技术优势，主要表现在：施工简单，施工质量容易保证，经济效益好，价格便宜等优点，并且具有较好的耐火性和耐久性，加固性能可靠，节省了大笔维修费用，而且其本身可以起到对内部混凝土结构的保护作用，达到双重加固修补的目的，可以广泛应用于建（构）筑物的加固和修补。

8.置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。