常见结构加固目的成因和方法

本帖最后由 草莓梦想总队长 于 2013-5-28 15:20 编辑

一.加固的目的

提高结构构件承载力，减少结构构件变形，改善结构、材料质量缺陷,提高结构耐久性,保证新加部分与原结构或构件协同工作,使工业与民用建筑和一般构筑物经济合理，有利抗震、施工简便，确保质量以及它的继续安全使用。

二.加固的成因通常包括以下几方面:

1.设计、施工、使用管理不当;

2.材料质量不符合要求;

3.使用功能改变

4.遭受灾害损坏;

5.耐久性不足

6.结构或构件承载力不足

7.结构或构件变形不能满足要求.

三.常见的结构加固方法

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配合使用的技术。

1.采用各种材料增大其截面面积加固法: (直接加固法)

定义: 增大原构件截面面积或增配钢筋,以提高其承载力和刚度,或改变其自制振频率的一种加固方法.

适用条件: 该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。 适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

A.增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震

区应用。

2.置换混凝土加固法: (直接加固)

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。

3.外加预应力加固法: (间接加固）

定义：通过施加体外预应力，使原结构、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固方法

适用条件：该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

4.有粘结外包型钢加固法: (直接加固)

定义: 对钢筋混凝土梁、柱外包型钢、扁钢焊成构架并灌注结构胶粘剂，以达到整体受力，共同约束原构件要求的加固方法，该法也称湿式外包钢加固法。

适用条件：受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于60℃以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

5.粘贴钢板加固法: (直接加固)

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

6.粘贴纤维复合材加固法: (直接加固)

定义：采用高强度的连续纤维按一定规则排列，经用胶粘剂浸渍、粘结固化后形成的具有纤维增强效应的复合材料，通称纤维复合材。

适用条件：除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、增强塑性、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

7.增设支点加固法: (间接加固)

该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

8.钢结构加固: (直接加固)

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。

9.绕丝加固法: (直接加固)

定义： 通过缠绕退火钢丝使被加固的受压构件混凝土受到约束作用，从而提高其极限承载力和延性的一种直接加固法

适用条件：该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

10.钢丝绳网片----聚合物砂浆外加层加固法（直接加固）

高强钢丝绳网片-复合砂浆外加层加固法

该法用于钢筋混凝土受弯构件及大偏心受压构件时，其优点为原构件的修补和界面处理较为简便；网片的受力性能较好；若采用高强不锈钢丝绳，还能耐腐蚀价质的作用；缺点是对复合砂浆性能和质量的要求较高，而市场上供应的产品（聚合物砂浆）一般性能较差，若不专门配制，容易发生安全质量问题；另外，高强不锈钢丝及高性能的复合砂浆的单价较高；使用前，需做较细緻的技术经济综合评估才能确定其适用性。

四.间接加固采用的方法一般有：

1 预应力加固法

该法用于大跨度结构以及处于高应力、应变状态下大型结构的加固时，其优点是能改变原结构内力分布、降低原构件的应力水平、消除新加杆件的应变滞后现象并显著改善结构的使用功能；缺点是在有生产性热源且结构表面温度经常大于60℃的环境中使用时，其防护处理较难，且费用较高。

2 增设支点加固法

该法用于对使用条件和外观要求不高的场所，以及抢险工程的临时性支顶时，其优点为受力明确、简便可靠，且易拆卸、复原；其缺点是显著影响使用空间。

五.与结构加固方法配合使用的技术主要有：

1 裂缝修补技术

主要有两类：一是以保护钢筋不受侵蚀、混凝土不渗漏为目的的表面封闭法和填充密封法；另一是在保护钢筋的同时，还要求通过注入补强作用的胶粘剂以恢复混凝土强度的压力注浆法或注射法。

2 锚固技术

主要指植筋技术和锚栓技术。前者适用于承重结构加固中的构件连接、接长以及施工漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救；后者适用于金属构件（如钢部件、幕墙龙骨等）与混凝土结构的连接、紧固；也用于其他加固材料（如粘钢、外包钢和纤维复合材料粘贴等）与混凝土基层粘结的附加锚固。其优点是定位准确、施工方便；缺点是增加加固工程造价。

3 阻锈技术

防治已有混凝土结构、构件的钢筋锈蚀，宜采用能有效抑制或阻断有害离子对钢筋侵蚀的化学物质为阻锈剂，通过喷涂与渗透，使阻锈剂吸附于钢筋表面或在混凝土中形成低渗透率、高透气性的隔离层，在阻断有害离子和水分与钢筋接触的同时，使腐蚀电流的下降速率显著加快，从而起到阻锈作用。在结构加固中，可根据不同品种阻锈剂的阻锈能力和适用范围进行选择。