陈志刚柯泽群余荣斌
湖北中鲁古建园林设计有限公司湖北大冶435100
摘要：建筑工程是为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体其中混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作，工程施工时应根据实际条件选择适宜的加固方法，本文就此进行相关论述。
关键词：建筑工程；混凝土结构；加固设计；探讨
混凝土结构的建筑物因经常需要做出各种功能方面的改变，或者有时候出现各种质量问题，都需要进行加固。而且加固施工及加固方案的制定也十分重要，选择加固工程方案要有特定性，不同的加固工程应采取相对应的加固措施，为最大限度提高房屋建筑安全水平，避免事故的发生。
一设计基本原则
编制混凝土加固方案的时候，要综合考虑技术指标、经济指标等因素，要保障施工技术的科学性和先进性。用于加固的混凝土应选用较加固对象更高一级强度的混凝土，做好加固结构和加固对象间的连结，确保加固件和加固对象协调运作，保证建筑结构整体的一致性。对于受高低温、化学反应、机械震动等因素的影响而发生的建筑结构破损，在进行混凝土结构加固设计时，应根据破损原因选择针对性的处理方法，通过减轻、消除导致破损的原因来提高建筑结构安全稳定性，实现目标加固效果。结构加固应尽量考虑经济效果，尽可能做到在不停产的条件下加固，尽量不损伤原构件和减少构件的拆除，能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上，多考虑使用新技术、新材料、新工艺。随着当今科学技术的飞跃发展，先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果，所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫，还要体现其工艺技术的先进性和科学性。
二设计方法及配套应用技术
1）直接加固法。①置换混凝土加固法。该方法具有加固处理后对建筑物净空没有影响的优点，缺点是作业时间较长，主要用于受压区混凝土强度不足或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固处理。②粘钢加固法。该方法主要用于建筑物中构建承载力不能满足实际载荷的位置，比如正截面受拉区、正截面受压区或斜截面等处的加固处理。其原理是通过在加固位置表面黏贴钢板的方法来提高构件承载能力，具有施工简单易行的优点。③粘贴纤维增强塑料加固法。该方法和粘钢加固法类似，使用的补强材料是高强度纤维增强复合材料。该材料主要由胶黏树脂和纤维材料组成，具有重量轻、强度大的优点，相对于金属板，纤维增强复合材料抗腐蚀，防潮，经久耐用，价格低廉。较大的缺点是比较容易燃烧，需要经过专门的耐火处理才能使用，外适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。④有黏结外包型钢加固法。该方法是在加固位置外边缘包覆型钢或钢板，再使用环氧树脂进行灌浆处理。⑤绕丝法。该技术主要用于对混凝土构件斜截面承载力较低部分的加固处理，也可以在需对受压构件施加横向约束力的情况下使用。⑥锚栓锚固法。该技术对于加固对象的混凝土强度要求较高，一般用于强度等级为C20至C60的混凝土承重结构的改造和加固处理。不能用于轻质结构或风化严重、强度下降的混凝土构件。
2）间接加固法。①预应力水平拉杆加固法。使用预应力水平拉杆对混凝土受弯构件进行加固。在预应力和新增加的外部荷载的同步作用下，在拉杆内部沿轴向方向形成拉力，该力经由杆端锚固传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用。受偏心受压的影响，构件所受外部载荷弯矩部分抵消，构件所受净外部载荷下降，提高了安全稳定性。②增加支承加固法。构件所受外部载荷弯矩的大小和载荷力臂长度有关，通过增加支点，减少力臂长度，从而有效降低构件所受载荷弯矩。增加支撑点加固法优点是简单易用，缺点是对原建筑结构影响较大，消弱了建筑使用工，并可能减小使用空间。
3）混凝土结构加固改造配套技术。①植筋技术。该技术用于对混凝土构件进行连接和锚固，方法简便易用，高效可靠，即可使用普通钢筋也可使用螺旋式锚筋，是当前房屋建筑混凝土加固改造工作中的主要方法。②托换技术。该技术常见的具体实施形式有托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等几种。技术综合性较高，也是当前常用的建筑混凝土加固工程的技术之一。③裂缝修补技术。顾名思义，该方法是针对混凝土构件开裂问题进行处理的修补技术。在具体处理时，针对混凝土开裂的形成原因，表现形式和严重程度采取适当的方法进行修补，从而维持建筑的正常使用，保证其使用寿命。裂缝修补技术适用性广泛，对于当前建筑物混凝土开裂问题具有很好的修补效果。除上述方法外，建筑混凝土加固技术还有碳化混凝土修复技术，混凝土表面处理技术，混凝土表层密封技术等。
三建筑工程混凝土结构加固设计的常见应用
1）混凝土柱的加固设计应用。在进行加固设计之初，要详细检查需要加固的柱子、施工现场的具体情况，找出混凝土发生破损的直接原因。在此基础上，针对破损原因选择适当的加固措施，编制施工方案。具体有以下几种加固方法：一是预应力撑杆加固法。该方法对于框架柱加固施工十分有效，特别是对于轴心受压或偏心受压柱的承载力的提高，效果显著。根据预应力撑杆的种类，该方法有单侧和双侧两种实施形式。两种形式各有特点，适用范围也不一样。前者适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度偏低的偏心受压柱加固；后者则适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。二是置换加固法。该方法通过置换原柱子混凝土部分来达到提高柱子承载了法目的，常用于因为火灾或其他原因致使混凝土强度降低无法承担载荷的场合。在使用置换法时，很少使用原有钢筋。三是增大截面法。该法是混凝土柱加固施工中最常用的方法，也是所有混凝土加固方法中，可靠性最高的方法。该方法通过增加原混凝土截面面积和钢筋使用量，使混凝土柱刚性和承受载荷的能力大幅提高，因此又称为外包混凝土加固法。
2）混凝土梁、板的加固设计应用。①增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁，只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。②增大截面加固法。增大截面法，是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积，同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关，加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。③黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂（结构胶）将钢板或其他高强材料（如碳纤维、玻璃纤维）黏在需要加固的部位，以提高构件的抗弯、抗剪承载能力，亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代，它不仅用于建筑，同时也用于桥梁、公路的加固。
四结语
综上所述，混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作，需事先建立明确的工作思路，通过对原有建筑物的仔细剖析，熟悉其工作性能和状况，从整体上分析原有结构体系和新增体系的合理性。本文围绕建筑工程混凝土结构加固设计进行了全面的讨论，并阐述了混凝土结构加固设计的基本原则，介绍了加固设计的基本方法和配套技术，对常见的混凝土加固设计应用进行了分析。并提出了有效的应对方案，以便今后施工参考借鉴。
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