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[摘 要]对现代结构工程而言，混凝土加固是解决质量问题的重要途径，在众多加固方法中，需作出最佳选择。本文先介绍了增加截面积、粘贴钢材、外包钢等加固法，然后结合实际案例，主要从梁板和柱加固两方面分析了混凝土加固在结构工程设计中的应用。
[关键词]结构工程；混凝土加固；增加截面积
中图分类号：N945 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0326-01
随着建筑行业的发展，以及人们需求的提升，结构工程越来越多，设计愈发复杂，但质量依然是考虑的首要因素。实际施工和使用过程中，来自自然、人为等方面的破坏，都可能会威胁到结构体系，出现质量问题，影响正常功能。混凝土是现代建筑不可缺少的材料，混凝土加固已成为一门独立的学问，目的是提升结构的刚度、强度、稳定性和耐久性，故而在结构工程设计中备受关注。
1 常见的几种混凝土加固方法
1.1 增加截面积
该方法在实际工程中应用较多，原理为通过增加构件截面积、增加受力配筋，使得整体结构的强度和承载力增加，满足工程需要。而且，此方法适合范围广，在混凝土梁柱、板中都能应用，施工简单，对技术没有过高的要求，操作难度不大，可靠性有保障，所以很受青睐。但也有着一定的缺点，随着截面积增加，构件外形必然改变，会影响到建筑美观。面积的增加，相应的空间就会有所减少，增加的部分还会增加结构自重。所以，应用时需结合工程实际情况考虑，具体实施时，一般来说，需要相对原结构进行清理，确保施工处干净干燥，没有杂质。接着用新的钢筋和原来的钢筋相连接，并对界面予以处理。
1.2 粘贴钢材
早在上世纪中期，该方法就已出现，在建筑、桥梁工程中都有应用。其工艺原理并不复杂，主要是在较为薄弱的构件处，或者出现一定问题的部位，用粘胶剂粘贴钢板，起到固定的作用，可有效地提高薄弱处的承载性。该方法操作简单，施工速度相对较快，且质量有保证，近些年来被广泛推广，还能够降低加固成本，极受欢迎。其不足之处在于对粘胶剂质量要求较高，否则会影响加固效果，而且并不能使构件自身的刚度和强度提高。其耐久性也不理想，需要经常维护，无形中会增加维护费用。粘贴钢板时对环境温度要求很严，需选择合适的天气，另外施工后还可能出现节点，最大的难题是抗侵蚀性有限。因此，该方法不推荐在复杂结构工程中应用。
1.3 外包钢
此方法使用也比较多，原理是用钢材裹住需要加固的部位，以提高混凝土的抗压性和承载力，同时不会引起构件截面变大。施工通常有两种方法：一是干式作业，直接在混凝土柱周围用钢材进行包裹，但两者之间并没有连接，未形成整体，结合面的传递剪力不稳定；二是湿式作业，可以现在钢材和混凝土之间留一段距离浇筑混凝土，也可以使用环氧树脂化学灌浆材料直接把钢材粘在混凝土柱上。两种方法相比，干式加固法操作上更为简便，价格相对稍低，但承载力和稳定性逊于湿式加固法，需根据工程情况合理选择。该方法的关键在于加固结合面和钢材结合面的处理，干式作业需要对混凝土表面进行整平，并清理杂物，确保表面干净平整；湿式作业则需先做除锈处理，然后开展其他操作。
1.4 置换混凝土
相对于以上三种方法，置换混凝土法的适用范围较窄，通常用在由于某些原因导致混凝土强度大幅降低，甚至不能继续支撑构体的工程。如果承重构件受压区的混凝土强度处于正常状态，一般不建议采用该方法。所谓置换，就是以新换旧，用新的高质量的混凝土替换强度等级较低的旧混凝土，进而提高结构的承载性能。此方法的优势在于，既能改变缺陷部位性能，又不会影响到原来的结构，不会占用太多空间，也不会破坏外观。不足之处在于，施工周期很长，因为清除旧混凝土工作量大，有着一定的难度，同时还要考虑对周围环境的影响以及后续处理工作。
2 混凝土加固应用于实际案例
2.1 案例工程
某现代建筑位于市中心，共有18层，地下两层，占地总面积8600m2，初建于2002年。经过几年使用，受诸多因素共同作用，混凝土梁、柱、板均出现了不同程度的损坏，性能降低，结构的稳定性不断下降。如不加以处理，可能会影响到居民的正常生活和生命健康。经过一番勘察和商讨，确定该建筑需要进行加固处理，工程2011年3月开始，9月结束，2012年6月投入使用。
2.2 梁板加固
本工程的梁板采用增加截面积加固法，先对原构件的表层进行清理，扫除杂物灰尘，最好露出粗骨料，如此可使得新旧混凝土粘结面足够粗糙，方便施工。确保梁板的平整度，将其不平度控制在允许范围内，梁不得超过6ram，板不能超过4ram。同时，在浇筑面凿出若干凹槽，将棱角部分处理掉，保证原构件没有明显的凹凸，并做整体清理，将残余的杂质彻底清除。接触面必须干净，如果太脏，需反复冲洗，直至达到施工要求。除锈是很重要的环节，包括新旧两部分钢筋，都不能忽略。焊接工作需在卸载构件后开始，严格按照程序进行焊接，以免出现质量缺陷，通常会遵循分区、分段作业的原则，以降低热量对钢筋的破坏。
2.3 柱加固
因为工程的空间较大，无须太过担心占用空间的情况，所以柱加固也采用增加截面积法，柱的配筋量有所增多，横截面积更大，刚度和承载力更强，可靠性和稳定性大幅提升。不仅如此，截面积增加后，柱的抗震性能也得以增强。增加界面的范围不一样，具体的操作方法也有差异，一般有单面加厚、双面加厚、四周外包几种。本工程采用四周外包法，先将原柱周围的混凝土进行凿除清理，然后按照要求整理新旧混凝土的接触面，确保满足施工条件。然后在原柱四周配置新的钢筋，支设模板，开始混凝土浇筑。
3 结束語
现代建筑的结构愈发复杂，对施工工艺和技术要求较高，由于施工不合理、技术不到位等原因，很容易出现质量问题，影响到建筑的正常使用。混凝土加固在现实中常见的补救现象，方法很多，各有优缺点，需根据实际工程需要合理选择，并按照相应的程序正确施工。
参考文献
[1] 卿展波，刘遥.结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].中国新技术新产品，2016，26（2）：107.
[2] 孟秋燕，张晓静，赵靖.基于结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].工程技术，2014，16（10）：36.
[3] 冉毅.浅析建筑工程设计中的混凝土加固措施[J].中国科技投资，2016，32（18）：109.
[4] 刘娅妮.结构工程设计中混凝土加固措施的应用实践探微[J].大科技，2016，6（31）：79-80.
[关键词]结构工程；混凝土加固；增加截面积
中图分类号：N945 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0326-01
随着建筑行业的发展，以及人们需求的提升，结构工程越来越多，设计愈发复杂，但质量依然是考虑的首要因素。实际施工和使用过程中，来自自然、人为等方面的破坏，都可能会威胁到结构体系，出现质量问题，影响正常功能。混凝土是现代建筑不可缺少的材料，混凝土加固已成为一门独立的学问，目的是提升结构的刚度、强度、稳定性和耐久性，故而在结构工程设计中备受关注。
1 常见的几种混凝土加固方法
1.1 增加截面积
该方法在实际工程中应用较多，原理为通过增加构件截面积、增加受力配筋，使得整体结构的强度和承载力增加，满足工程需要。而且，此方法适合范围广，在混凝土梁柱、板中都能应用，施工简单，对技术没有过高的要求，操作难度不大，可靠性有保障，所以很受青睐。但也有着一定的缺点，随着截面积增加，构件外形必然改变，会影响到建筑美观。面积的增加，相应的空间就会有所减少，增加的部分还会增加结构自重。所以，应用时需结合工程实际情况考虑，具体实施时，一般来说，需要相对原结构进行清理，确保施工处干净干燥，没有杂质。接着用新的钢筋和原来的钢筋相连接，并对界面予以处理。
1.2 粘贴钢材
早在上世纪中期，该方法就已出现，在建筑、桥梁工程中都有应用。其工艺原理并不复杂，主要是在较为薄弱的构件处，或者出现一定问题的部位，用粘胶剂粘贴钢板，起到固定的作用，可有效地提高薄弱处的承载性。该方法操作简单，施工速度相对较快，且质量有保证，近些年来被广泛推广，还能够降低加固成本，极受欢迎。其不足之处在于对粘胶剂质量要求较高，否则会影响加固效果，而且并不能使构件自身的刚度和强度提高。其耐久性也不理想，需要经常维护，无形中会增加维护费用。粘贴钢板时对环境温度要求很严，需选择合适的天气，另外施工后还可能出现节点，最大的难题是抗侵蚀性有限。因此，该方法不推荐在复杂结构工程中应用。
1.3 外包钢
此方法使用也比较多，原理是用钢材裹住需要加固的部位，以提高混凝土的抗压性和承载力，同时不会引起构件截面变大。施工通常有两种方法：一是干式作业，直接在混凝土柱周围用钢材进行包裹，但两者之间并没有连接，未形成整体，结合面的传递剪力不稳定；二是湿式作业，可以现在钢材和混凝土之间留一段距离浇筑混凝土，也可以使用环氧树脂化学灌浆材料直接把钢材粘在混凝土柱上。两种方法相比，干式加固法操作上更为简便，价格相对稍低，但承载力和稳定性逊于湿式加固法，需根据工程情况合理选择。该方法的关键在于加固结合面和钢材结合面的处理，干式作业需要对混凝土表面进行整平，并清理杂物，确保表面干净平整；湿式作业则需先做除锈处理，然后开展其他操作。
1.4 置换混凝土
相对于以上三种方法，置换混凝土法的适用范围较窄，通常用在由于某些原因导致混凝土强度大幅降低，甚至不能继续支撑构体的工程。如果承重构件受压区的混凝土强度处于正常状态，一般不建议采用该方法。所谓置换，就是以新换旧，用新的高质量的混凝土替换强度等级较低的旧混凝土，进而提高结构的承载性能。此方法的优势在于，既能改变缺陷部位性能，又不会影响到原来的结构，不会占用太多空间，也不会破坏外观。不足之处在于，施工周期很长，因为清除旧混凝土工作量大，有着一定的难度，同时还要考虑对周围环境的影响以及后续处理工作。
2 混凝土加固应用于实际案例
2.1 案例工程
某现代建筑位于市中心，共有18层，地下两层，占地总面积8600m2，初建于2002年。经过几年使用，受诸多因素共同作用，混凝土梁、柱、板均出现了不同程度的损坏，性能降低，结构的稳定性不断下降。如不加以处理，可能会影响到居民的正常生活和生命健康。经过一番勘察和商讨，确定该建筑需要进行加固处理，工程2011年3月开始，9月结束，2012年6月投入使用。
2.2 梁板加固
本工程的梁板采用增加截面积加固法，先对原构件的表层进行清理，扫除杂物灰尘，最好露出粗骨料，如此可使得新旧混凝土粘结面足够粗糙，方便施工。确保梁板的平整度，将其不平度控制在允许范围内，梁不得超过6ram，板不能超过4ram。同时，在浇筑面凿出若干凹槽，将棱角部分处理掉，保证原构件没有明显的凹凸，并做整体清理，将残余的杂质彻底清除。接触面必须干净，如果太脏，需反复冲洗，直至达到施工要求。除锈是很重要的环节，包括新旧两部分钢筋，都不能忽略。焊接工作需在卸载构件后开始，严格按照程序进行焊接，以免出现质量缺陷，通常会遵循分区、分段作业的原则，以降低热量对钢筋的破坏。
2.3 柱加固
因为工程的空间较大，无须太过担心占用空间的情况，所以柱加固也采用增加截面积法，柱的配筋量有所增多，横截面积更大，刚度和承载力更强，可靠性和稳定性大幅提升。不仅如此，截面积增加后，柱的抗震性能也得以增强。增加界面的范围不一样，具体的操作方法也有差异，一般有单面加厚、双面加厚、四周外包几种。本工程采用四周外包法，先将原柱周围的混凝土进行凿除清理，然后按照要求整理新旧混凝土的接触面，确保满足施工条件。然后在原柱四周配置新的钢筋，支设模板，开始混凝土浇筑。
3 结束語
现代建筑的结构愈发复杂，对施工工艺和技术要求较高，由于施工不合理、技术不到位等原因，很容易出现质量问题，影响到建筑的正常使用。混凝土加固在现实中常见的补救现象，方法很多，各有优缺点，需根据实际工程需要合理选择，并按照相应的程序正确施工。
参考文献
[1] 卿展波，刘遥.结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].中国新技术新产品，2016，26（2）：107.
[2] 孟秋燕，张晓静，赵靖.基于结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].工程技术，2014，16（10）：36.
[3] 冉毅.浅析建筑工程设计中的混凝土加固措施[J].中国科技投资，2016，32（18）：109.
[4] 刘娅妮.结构工程设计中混凝土加固措施的应用实践探微[J].大科技，2016，6（31）：79-80.