钢筋混凝土结构加固改造方法及工程应用研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 103 钢筋混凝土结构加固改造方法及工程应用研究 卢炳照 深圳市广达通建筑工程有限公司，广东 深圳 518129 摘要：摘要：在建筑工程项目建设期间，对于钢筋混凝土结构的运用，为保障建筑主体结构的稳定性与牢固性，需要避免损伤、位移、形变等问题的出现。结合建筑节的实际情况，采用科学、有效的加固处理改造方法，防止塌方、倾倒等问题的出现，既可以保护公私财产，还能够保障大众的生命财产安全。本文主要探讨建筑企业中所运用的各类加固改造方式，研究钢筋混凝土结构加固改造方法在工程中的相关应用，探明相关技术的应用要点、应用条件，旨在为相关从业人员提供参考依据。关键词：关键词：钢筋混凝土；结构加固；改造方法；工程应用；技术要点 中图分类号：中图分类号：TU746.3 0 引言 作为一种既有优良的耐久性又有优良的防火性能的钢筋混凝土材料，在建筑业中的应用具有广泛的特性。我国国土面积很大，不同地区的气候环境差别很大。近几年来，自然灾害的发生频率越来越高，这很可能会直接影响到钢筋混凝土结构的稳定性。在研究钢筋混凝土结构加固改造方法的过程中，探讨该类方法在工程中的应用方式，有效抑制更多建筑问题的发生，对保障建筑工程长久使用具有十分重要的作用。1 钢筋混凝土结构加固原理和基本方法 1.1 加固原理 在工程项目建设期间，如果是没有卸载，或有一部分已经卸载，则必须进行加固。加固作业开始前，原结构受力存在压、弯、扭等变形问题，随着应力应变现象的出现，原结构中混凝土的收缩变形基本完成。在加固作业顺利完成之后，对于新、旧两部分的混凝土结构，若剪力能够通过结合面有效传递，则可以保障两部分结构协同工作。1.2 基本方法 在加固钢筋混凝土结构时，所运用的方法多种多样。在面对不同类型的钢筋混凝土结构时，所运用的结构加固方式具有针对性和差异性。首先，增大混凝土截面加固法。基于原有的混凝土构件，可以通过外叠浇筑的方式，形成全新的钢筋混凝土结构，能够对原有构件实施加固，使混凝土结构的承载能力随之提高。在运用增大混凝土结构截面加固方法时，其操作方式比较简单，有着广泛化的应用效果，可以作用于梁、柱等多个部位。其次，粘贴纤维增强复合材料加固法。对于粘贴纤维增强复合材料加固方法而言，该类加固方式的运用比较先进，能够结合原有混凝土结构的受损状况。在修复期间，通常运用纤维布实施操作。由于纤维布有着良好的韧性，且强度普遍较高，能够对混凝土材料的性能给予改善，促使钢筋混凝土结构抗剪、抗弯等能力同步提升，有利于保障结构的总体刚度。在钢筋混凝土结构加固作业中，对于该类方法的运用具备十分重要的作用1。最后，钢筋混凝土结构外粘型钢加固法。在对钢筋混凝土结构实施加固时，通常运用型钢等材料，促进结构承载能力随之提高，获得良好的加固效果。在通常情况下，随着梁、柱加固作业的开展，对于钢筋混凝土结构外粘型钢加固方法的运用，有着更为明显的效果。2 钢筋混凝土结构加固改造方法相关应用 2.1 增加建筑结构横截面加固面积 为了达到强化的目的，一般可通过增大横截面的加强面积来达到强化的目的。当结构构件的配筋率相应提高时，在原有的钢筋混凝土建筑结构的基础上，通过外叠浇筑的方式，形成了一种新型的钢筋混凝土材料，增大了原有结构的截面面积，能够有效地提高结构的承载能力。通过这种作业方式，不仅可以减小长细比，而且可以简化施工工序作业模式。在梁、柱等加固环节中，可以采用增加建筑结构横截面加固面中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 104 积的方法，对钢筋混凝土结构构件的加固效果进行优化2。结合工程实际，对钢筋混凝土结构的受力特征和薄弱环节进行了全面的分析，设置了明确的加固目标，掌握钢筋混凝土结构的基本特点，以及加固作业实施过程中的基本需求，可以对相关加固设计进行完善，同时增加一侧、两侧、三侧或者四面。除此之外，对于偏心受力混凝土柱，还可以采用加大单边或两边受力的方式，或者随着受压边的不断加强，在四边外包法的作用下，能够对混凝土柱实施加固。随着加固作业的顺利开展，当构件的截面随之增加时，还需要配备合适的结构筋，既要促使截面随之扩大，还应满足正常的使用要求。为保障混凝土配筋耐久性不断提高，使其具有良好的使用性能，还需要加强对增筋结构的管理，并根据新增钢筋的间隔实施合理管控。结合保护层的构造情况，将原有构件作为基础，适当增大构件的断面。随着结构补强工程项目的开展，在连接新旧钢筋和混凝土时，应保证连接操作的牢固性，还可以采用黏结措施，建立全新构件的结构。对于实际所运用的普通混凝土，应确保其长度保持在 C20 以上，如有需要，可使用钢板或型钢等代替。在运用轴向受压混凝土构件的过程中，若容易出现失效的情况，通过分析造成失效问题的主要原因，通常情况下在于旧构件中对于混凝土材料的应用。一旦混凝土材料出现压缩、变形极限等问题时，则容易出现开裂的情况，所以导致构件失效。而新加入的混凝土，则是要承受全部的荷载，但是，这类砼本身的承载力也有一定的限制，因此，在以后的工作中，很可能会产生裂缝。因为这类现象的出现，使得新加入的钢筋、水泥等，很难在强度上发挥出更大的优势。而对原钢筋及混凝土的强度，则满足设计要求。当构件的加固工作结束后，如果其达到了极限状态，则对新加的混凝土、钢筋等，就其应力而言，将产生很大的影响。2.2 钢筋植入 通过分析钢筋混凝土结构的基本受力特性，需要保证植筋混凝土构件定位的准确性，采用规范的工序设计，使钢筋与混凝土结合更为牢固。在一般情况下，实际的操作顺序为钻孔-清孔-注入钢筋胶-插入钢筋，使整体受力效果与预期目标要求相符合。在钢筋混凝土结构上，随着植筋作业的开展，需要在具体的植筋部位实施钻孔操作，避免开展大批量的开发作业。采用化学锚固剂等材料，可以促进钢筋与混凝土材料的有效粘结，避免对原有构件造成损伤3。随着结构加固作业的开展，可以促进总体工作量随之减少，在钢筋锚固期间，对于植筋胶的运用，可以借助粘结材料的锚固力，在对锚杆和底板进行锚固时，可以获得有效的锚固效果。在全面加强之后，借助植筋所引起的粘结强度，并配合机械咬合力，进而承受相应的荷载。结合钢筋的实际埋入深度，在混凝土强度随之提高时，随着边距的不断减小，在降低承载力时，所形成的作用力相对较小。2.3 增设外粘型钢加固结构 为实现对钢筋混凝土结构的有效加固，可以通过增设外粘型钢加固结构的方式来实现。采用外粘型钢加固的方法，可以不对原结构的截面尺寸进行改变，在该类情况之下，使结构的延性和承载力均得到了明显的改善。与此同时，在运用外粘型钢加固方法的过程中，所形成的潮湿作业总量相对较少，并且施工操作具备简易性，有着工期短的优势。在各种钢筋混凝土结构加固处理作业当中，均有着广泛的应用效果。例如，梁、柱钢筋混凝土结构加固等等。在一般情况下，对于干式外包钢操作方法的运用，如不需要对原始部件的外部表面进行处理，则可以直接在其表面涂上一层型钢。或者，可以在组合件的内部填充水泥砂浆材料。应该注意的是，为了更好地传递剪切力，不能通过粘结剂表面。由于干式外包钢框架和原式外包钢框架所承担的荷载是不一样的，因此，在进行结构加固时，应注意两者的受力比重的合理分配。在此基础上，根据它的强度，对整体的钢架结构进行了优化。对于干式外包钢的加固方法而言，相较于湿式法的操作，前者更为简单，但实际的加固效果，相比之下，这两种方法都要逊色一筹。采用湿法外包钢补强法，主要是在原构件与型钢之间，留出一定间隙，填充相应的填充物。如：细石粉，灌环氧灰浆，乳胶水浆等.这两种材料都可以提高剪切力的传递效率，进而有利于构件和 SRC 的高效连接，使得二者可以协同工作，对 RC 结构的加固效果进行整体优化。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 105 3 钢筋混凝土结构加固改造技术在工程中的应用要点 3.1 补充受拉钢筋加固技术 3.1.1 补充型钢与原梁连接 在钢筋混凝土结构加固处理作业中，可以选择使用外包加固方法进行操作。在混凝土结构的四个角部位，可以将型钢放置其中，以达到有效加固结构的目的。在通常情况下，可以对外包加固方法实施分类，并包括以下两个方面的类别。即，湿式外包钢法、干式外包钢法。在运用湿式外包钢法的过程中，随着原结构加固作业的开展，通常需要借助环氧树脂材料实施操作。对于环氧树脂材料与原构件而言，应充分将两者之间的关系协调完善，以保障结构的稳固性。需要注意的是，通过在施工期间，对施工人员提出明确要求，使其能够掌握实际的待凿区域，为结构的构造加固效果提供基本保障，获得良好的加固成效。对于干式外包钢法的运用，操作时并不需要添加额外的粘结剂，需要将原结构构件的特点作为基本参考依据，完成对水泥砂浆混合料的合理配置。在加固作业顺利完成之后，还应根据构件的实际强度，充分做好测量工作。3.1.2 补充钢筋与原梁连接 首先，全焊接法。在焊接钢筋的过程中，直接作用于梁主筋上。在运用全焊接法时，并不需要开展二次混凝土补浇工作。所以，总体施工流程比较简单。在使用全焊接法之前，需要确保补充金具备裸露的状态，使补充金与原梁结构能够充分连接，并保障连接的牢固性。通过派遣专业的技术操作人员，一般采用焊接的方式实施操作。在一般情况下，梁的中间部位，存在应力分布缺乏均匀性的状态，且原钢筋结构中的应力普遍较小。为促进整体结构承载能力不断提升，可以选择全焊接法进行操作。其次，黏结法。在使用黏结法的过程中，实际的操作流程相对比较复杂，在总体施工期间，由专业施工人员负责操作，并注重凿毛处理作业的开展。根据补充筋构件的实际情况，认真落实凿毛处理工作。与此同时，在设置剪力键的过程中，应加强对剪力键间距的控制，使相互之间的距离满足实际的施工需求。最后，半焊接法。在补充筋焊接过程中，通常需要与主梁衔接，由专业施工人员再一次补浇混凝土材料。或者，在焊接的表面位置，通过喷射一层细石混凝土材料，获得良好的加固效果。作为半焊接法在应用时的突出特点，通常在于手焊点锚固，能够保障原筋的稳固性。3.2 纤维材料加固技术 随着科学技术的不断发展，当前的建筑材料种类日益增多，对于纤维材料而言，由于有着良好的性能优势，将该类材料运用于结构加固作业当中，将其与传统的建筑结构加固材料作用进行对比，可以看出纤维材料本身质量比较轻，在运用期间，能够形成良好的耐腐蚀性能。结合整体建筑结构的具体状况，要求技术人员能够灵活运用碳纤维加固技术进行操作。通过对碳纤维加固技术形式进行分类，以碳纤维布加固形式为例，在加固施工作业期间，需要筛选合适的碳纤维布，并与专业的结构胶配合使用，所形成的碳纤维布强度相对较高。将其与普通二级钢的强度对比，可以看出碳纤维布是普通二级钢强度的 10 倍左右。在通常情况下，通过注重对碳纤维布厚度的控制，一般保持在 2 毫米左右，并且不会对构件的截面造成任何影响4。在应用碳纤维加固技术的过程中，需要充分意识到做好基地处理工作的重要性，一般需要运用钢丝刷、磨机等设施，辅助处理作业顺利展开。对于混凝土结构而言，应保障其表面具有光滑性，若出现不均匀的部位，需要派遣专业施工人员进行处理，及时清除其中的残渣和污渍。为确保施工作业得以顺利进行，还需要提前做好准备工作，配备调料容器和衡器。在常用工具的支持下，确保碳纤维加固技术应用的灵活性，同步运用注胶器和割刀等工具，辅助加固作业顺利展开。在加固期间，将所需用的工具配备齐全之后，还应派遣专业的施工人员，进一步准备足量的环氧树脂材料。由于该类材料具有良好的粘结性能，所以在钢筋混凝土结构的表面，能够获得牢固的粘结效果。需要注意的是，在运用碳纤维加固技术时，所涉及的环氧树脂品种具有多样性，在不同的钢筋混凝土结构部分，所运用的环氧树脂材料型号存在一定的差异。待碳纤维加固施工作业顺利完成之后，随着加固效果检验、评估等工作的开展，由专业的质量检验人员来负责，可以采用小鼓槌，在轻轻敲打碳纤维材料中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 106 时，根据实际的敲击声音，判断碳纤维材料的加固效果。另外，在运用超声波法开展检测作业时，可以根据粘接牢固程度，获得准确的检测结果。4 结束语 在大部分建筑结构的塑造过程中，均属于钢筋混凝土结构类型。由于该类结构具有良好的稳定性能，在使用时有着较高的安全系数，所以对于钢筋混凝土结构的应用需要引起关注。为保证钢筋混凝土结构质量优良，需要充分做好加固处理作业，综合考虑建筑结构的总体特点，确保所选用的结构加固方式具备合理性，能够全方位提高建筑结构的整体稳定性。通过创造更加安全的环境条件，以满足居民的居住需求。对于钢筋混凝土结构可能出现的损坏情况，还需要制定合理、完善的加固方案，在实施混凝土结构加固处理作业时，明确其中的重点和难点，既要维持钢筋混凝土结构的稳定性，还应确保该类结构的承载能力随之得到改善，以满足工程中的实际使用要求。参考文献 1张清.钢筋混凝土结构加固改造方法探讨J.商品与质量：理论研究,2021(03):1-3.2崔毅,侯晓光.钢筋混凝土结构加固改造工程设计浅析J.建筑设计管理,2022(08):5-6.3无,吕文龙,过民龙,等.钢筋混凝土结构加固改造新技术研究及应用J.中国科技成果,2022(07):2-4.4王嘉友.钢筋混凝土结构加固改造的技术J.四川建材,2021(11):2-4.5夏松.钢筋混凝土结构可靠性鉴定及加固方法的研究和应用D.合肥:合肥工业大学,2022.