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【摘要】对混凝土结构常用加固设计技术中的增大截面法、粘贴碳纤维加固法、粘钢加固法、混凝土置换加固法的工艺流程及操作要点进行研究梳理，并对目前结构加固施工中存在的普遍问题进行了系统阐述。文章结合某在建项目出现混凝土强度不足需加固处理的工程实例对粘钢加固法、增大截面法的应用作了详细介绍。
【关键词】结构加固技术;耐久性;承载力;混凝土强度
随着人们对房屋功能性和舒适性要求的不断提高，对既有建筑进行改造加固的需求也日益突出，而结构加固技术是确保这一需求得以实现的技术支撑和前提条件。合理准确地利用结构加固处理技术，让既有建筑改造在满足功能性、结构安全性的同时也能满足经济性的要求将是既有建筑工程结构改造加固的重要发展方向［1－3］。
1常见的结构需加固原因
1．1结构老化
现有建筑物中有的已超过了设计使用年限。由于以往的施工技术相对落后，使用的材料强度较低。经过长时间不断变化的外部环境和服务环境，以及缺乏定期维护和专业维修，建筑材料的强度严重恶化，大大降低了其承载力。
1．2施工质量问题
工程建设中所出现的质量问题主要有裂缝、蜂窝、孔洞、混凝土强度不足等，需要通过加固技术进行处理。造成影响施工质量安全问题的因素很多，如施工人员的技术不成熟、建筑材料质量不合格、使用的设备陈旧老化、施工单位盲目追求经济利益、质量监管人员的失职等。
1．3使用功能变化
随着社会的发展，业主单位会根据自身发展的需求，对建筑物的使用功能进行调整。“5•12”地震后国家对地震区的抗震设防要求进行了调整，不少老旧的建筑物难以满足新的使用功能需求及抗震要求。这些使用要求的变化会导致原有结构的安全性、适用性和耐久性满足不了现有的规范要求，只能通过结构加固后才能正常使用。
2常用的结构加固技术及操作要点
2．1增大截面法
施工工艺流程:支撑架搭设—混凝土表面凿毛处理—补配钢筋—支模—湿润混凝土表面—浇筑混凝土—养护—脱模—喇叭口剔除—养护增大截面法主要是在原混凝土构件外部浇筑新的混凝土，并增加钢筋量，从而达到增大截面面积的目的。该种加固方法不仅具有良好的可靠性，而且能够提升构件的承载力，刚度也能显著提高，确保结构的稳定性。这种加固方法的重点及难点是新增钢筋的锚固及混凝土浇筑;钻孔植筋时不能损伤原结构钢筋且锚固深度需达到设计要求或规范要求，因此钻孔前先探清原结构钢筋的位置，再进行钻孔作业;混凝土新增截面较小时，混凝土灌注避免不密实或空洞现象。
2．2碳纤维加固法
施工工艺:混凝土表面处理—配制和刷底层树脂胶—配置流平材料和修补不平整部位—配制和刷涂粘合剂—粘贴碳纤维布—表面保护该种加固方法具有强度高、质量轻、耐腐蚀性较好、使用范围广、施工成本低的特点，已经成为一种流行的加固技术。但由于碳纤维胶粘剂耐高温性能较差，一般要求在60℃以内的场所使用，因此需要采取防高温措施。
2．3粘钢加固法
施工工艺:混凝土和钢板表面处理—粘结剂配制—涂敷结构胶—粘贴—固定、加压—固化粘钢加固法在钢板粘贴面应进行除锈和糙化处理，钢板粘贴完毕，胶水固化后，表面挂钢丝网，抹砂浆进行防腐防锈处理。粘贴钢板加固法的主要优势:粘贴钢板不仅能增强构件抗剪能力，还能加强构件的承载力和刚度，且工期较短［4］。
2．4置换混凝土法
施工流程:支撑卸载—凿出不合格混凝土—置换混凝土的界面处理—支模—浇注混凝土或高强度灌浆料—拆模—养护该加固方法首先根据现场实际情况进行支撑卸载方案编制及核算，根据方案对置换构件进行支撑卸载。支撑搭设完成经检验合格后才能进行混凝土置换施工。置换混凝土法的优点与加大截面法相似，加固后不改变原结构的尺寸。缺点是湿作业时间较长。采用置换混凝土法加固时，支撑卸载是至关重要的工作内容，支撑方案应在搭设前按实际情况进行承载力验算出具支撑方案，并严格按照支撑方案施工［5－6］。
3工程实例
3．1工程概况
南充某工程为地下3层、地上26层框架剪力墙结构。修建至地上2层时，发现地下室－3层～－1层部分柱及剪力墙混凝土强度未达到设计要求C55。经检测鉴定，部分构件混凝土强度等级低于C30。该工程对地下室剪力墙和混凝土柱的结构加固采用了截面加大法和外包钢法。
3．2加固处理方法
3．2．1剪力墙外包钢板
对于所有剪支墙和核心筒墙体采用外包钢板和角钢的做法，通过外包钢板的做法对墙体进行补强，提高其竖向承载力及水平荷载。粘贴钢板前，按设计规格间距放线在粘贴面上，然后将钢板加工成型。用角磨机将加工好的钢板打磨粗糙。提前将钢板锚栓安装部位钻好孔。钢板粘贴固化后，委托有资质的检测单位对钢板粘贴质量进行检测并出具检测报告。最后，再对钢板表面施工防腐及防锈保护层。钢板表面防护层施工前，先对钢板进行除锈处理，然后悬挂钢丝网，用喷涂机喷洒水泥砂浆。喷涂机喷砂浆不仅大大提高了劳动效率，而且保证了砂浆覆盖的质量(图1)。
3．2．2混凝土柱截面增大
本工程地下室所有柱均采用增大截面法。柱体施工前，先在柱体周围搭设支撑。在进行通过柱身钻孔植筋前，先沿柱身四周将混凝土保护层剔除，直到露出原结构钢筋，钻孔时既避免了伤及原结构钢筋，也能提高钻孔的效率。孔内灰尘用空压机和刷子清理干净，验收合格后进行植筋。为了保证孔内胶体饱满，采用套管将胶体送入孔内，然后植入钢筋。钢筋植好后24h内应避免对钢筋造成扰动。待胶体完全固化后进行现场拉拔实验，检测合格后再进行钢筋绑扎及模板工程施工。由于本工程层高较高，在浇筑混凝土时应分层浇筑，浇筑至层高的一半时停止浇筑，防止浇筑过快产生的压力导致爆模及涨模现象，并在混凝土初凝前开始后半段浇筑。混凝土浇筑完毕后，待温度降至室温后方可拆除模板，以防止混凝土表面因温度收缩而产生裂缝。模板拆除后，应安排专人浇水养护(图2)。
4结束语
结合工程实例的分析，结构加固施工过程中各个施工工序的质量控制都应严格按设计及规范施工，为避免原结构加固过程中受到损伤，应采取相应措施控制:(1)钻孔植筋时，避免伤及原结构钢筋，应事先确定好原钢筋位置，尽量采用干钻成孔，避免水钻成孔。(2)截面加大时，对原结构混凝土剔凿时，避免受上部荷载对原结构产生破坏，对加固构件周围进行支撑卸载。在加固改造后不仅保证房屋能达到原结构要求，还能提升原结构质量。
作者：雷汉银 单位：四川省建研全固建筑新技术工程有限公司
