由鋼筋混凝土材料建造的建築物、構築物、橋梁

、隧道等結構在使用一段時間後
，由於老化、地震、戰爭或設計施工質量不滿足要求，或使用不合理缺少維護保養，以及改變用途等原因，其安全性、適用性和耐久性都有一定程度的降低，這就需要采取適當的技術措施，進行補強與加固處理。目前，工程上常用的鋼筋混凝土結構的補強和加固方法有：①加jia大da截jie麵mian加jia固gu法fa。通tong過guo增zeng加jia原yuan構gou件jian的de受shou力li鋼gang筋jin
，同tong時shi在zai外wai側ce重zhong新xin澆jiao築zhu混hun凝ning土tu以yi增zeng大da構gou件jian的de截jie麵mian尺chi寸cun，來lai達da到dao提ti高gao承cheng載zai力li的de目mu的de。其qi優you點dian是shi可ke以yi同tong時shi增zeng大da構gou件jian的de剛gang度du承cheng載zai力li和he變bian形xing能neng力li

，部bu分fen情qing況kuang下xia也ye可ke加jia強qiang連lian接jie的de可ke靠kao性xing。②外包鋼加固法。用乳膠水泥、環氧樹脂化學灌漿或焊接等方法對梁柱外包型鋼進行加固。該方法主要是通過約束原構件來提高其承載力和變形能力。③體外預應力加固。通過預應力鋼筋對構件施加體外預應力，以承擔梁屋架和柱所承受的部分荷載
，從而提高構件的承載力。④粘鋼加固。在混凝土構件表麵用特製的建築結構膠黏貼鋼板，是提高結構承載能力和變形能力的一種加固方法。其優點是簡單、快速

，施工時對生產活動和居民生活影響較小。缺點是會增加構件自重
、節點不易處理
、施工難度大等。⑤噴(pen)射(she)混(hun)凝(ning)土(tu)技(ji)術(shu)。借(jie)助(zhu)噴(pen)射(she)機(ji)械(xie)，利(li)用(yong)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)或(huo)其(qi)它(ta)動(dong)力(li)，將(jiang)一(yi)定(ding)比(bi)例(li)配(pei)合(he)的(de)拌(ban)合(he)料(liao)通(tong)過(guo)管(guan)道(dao)輸(shu)送(song)並(bing)以(yi)高(gao)速(su)噴(pen)射(she)到(dao)受(shou)噴(pen)麵(mian)上(shang)

，凝(ning)結(jie)硬(ying)化(hua)而(er)成(cheng)的(de)一(yi)種(zhong)混(hun)凝(ning)土(tu)。噴(pen)射(she)混(hun)凝(ning)土(tu)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)和(he)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)久(jiu)性(xing)
，特(te)別(bie)是(shi)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)、磚石、鋼材有很高的黏結強度，可在結合麵上傳遞拉應力和剪應力。⑥纖維複合材料加固。近年來，隨著纖維類材料研究的日益廣泛
，應用於混凝土結構加固的高科技纖維材料（簡稱ERP）也日益增多,ERP材料具有極好的比強度、比剛度，幾乎無腐蝕性和磁性較好的耐熱性，並可以與其它結構加固的方法同時使用。結構加固工程中常用的纖維品種有：玻璃纖維（GFRP）、碳纖維（CFRP）及芳綸纖維（AFRP）其中碳纖維材料是迄今為止，應用於工程最早
、技術最成熟
、用量也最大的一種高科技材料。由於碳纖維具有優異的物理力學性能，良好的黏合性、耐熱性及抗腐蝕性等特點，並且不會增加構件的自重及體積
，因而廣泛的適用於各種結構類型、結構形狀和結構中的各種部位，且不會改變結構形狀及不影響結構外觀
，同時施工方便，工效很高。

　　1、加固工程實例

　　1.1工程背景

　　某學校原有三層框架結構教學樓，總建築麵積約3100m2

，各層混凝土強度等級分別為：梁柱均采用C30
，板采用C25；基礎采用柱下獨立基礎，基礎埋深2.2m，該教學樓於2002年建成後投入使用，現在由於使用功能的需要，擬對原結構增加一層，作為學生及教師的閱覽室。

　　1.2加層改建可行性

　　論證對既有建築物加層主要應滿足以下幾方麵的要求：一是必須滿足地基基礎強度及變形的要求；其次是上部結構構件必須滿足承載能力及正常使用極限狀態的要求；其三，必須處理好新舊結合麵的連接問題，使新舊結構之間能夠協同工作。這幾方麵的要求應分別通過結構計算分析、結構檢測以及使用新型建築材料
、施工工藝的方法來綜合解決。使用結構計算軟件PKPM進行計算
，並在計算過程中做了以下假設：①不考慮樓梯間對結構整體剛度的貢獻；②新舊結構構件按整體現澆考慮計算結果表明，加層後大部分結構構件承載力滿足要求，僅底層轉角位置柱（Z1、Z2、Z3、Z4
、Z5、Z6
，如圖1所示）的承載能力不能滿足要求；③同時，由於新增層的使用功能要求（閱覽室），bufenloumiandehezaijiaoda，yuansancengleiliangloubanzhongbufenliangdechengzailiyebunengmanzuyaoqiu，guzaijiacengdetongshibixuduishangshugoujianjinxingjiaguchuli
，tongguoduiyuanjiegoujichujizhutijiegoujinxingjianceguancha，jiancejieguobiaoming：

　　原結構混凝土強度均達到C25～C30的設計強度

；梁

、柱、板等構件的配筋數量及截麵尺寸等均符合設計要求
；且混凝土構件外觀完好，地基無不均勻沉降問題
，結合結構計算分析
，確定基礎可繼續直接使用，不需加固。

　　1.3加層加固方案

　　鑒於目前常用的加層改造和結構加固方法

，對原結構采取了下述加層加固方案：新加層的柱鋼筋采用鑽孔植筋技術
，直接將鋼筋從原柱的節點位置引出
；duidicengzhucaiyongjiemianzengdadefangfa，jitongguozengjiayuangoujiandeshouligangjin，tongshizaiwaicezhongxinjiaozhuhunningtuyizengdagoujiandejiemianchicun，laidadaotigaochengzailidemude；對原結構的三層梁則采取黏貼碳纖維布加固的方法處理。

　　1.4加層處理

　　本工程是在原結構第三層（即屋頂）上加建第四層，由於原結構屋頂做了女兒牆，頂層的框架柱均做了高出屋麵600mmzuoyoudezhutou，zhejiuweikuangjiazhudejiechangtigongleyoulitiaojian。youyuzhixuyaoduizhoubiannverqiangzhongdezhujinxingjiechang，tongshiweilejinliangjianshaoduiyuanjiegoudechaichu，gubaoliunverqiang。jutizuofarutu2。植筋植入長度15dyuyuanzhutouneizongjinhanjieshigongshi
，yingduihunningtuzhubiaomianjinxingchuli，xianzaochuhunningtubiaomianshusongbiaocengzhijianshimianceng，jianggoujianbiaomianzaomao，tongshichuqufuzhachentu，bingqingxiganjing，zaishuahunningtubaohuyebingmoHL聚合物砂漿進行保護。

　　1.5底層柱加固

　　采用增大截麵法加固底層柱
，將柱從原截麵400mm×400mm增大到500mm×500mm，如圖3所示

，其中縱向受力鋼筋仍采用植筋技術，植入底層柱的基礎上，其植筋下部錨入基礎長度≥20d，外露長度≥40d和1000mm
，並分兩批焊接縱筋，同時，為了保證增加截麵部分與原柱子間的共同工作，沿柱高度方向四麵布置錨拉筋（φ10@600），在柱側麵的植入深度為15d如圖3所示：

　　1.6結構第3層梁的加固

　　對梁的加固采用了碳纖維加固的方案。選用XEC係列碳纖維片材，其技術參數為：彈性模量Ecf=2.35×105MPa，允許拉應變[εcf]≤0.01，達到受剪承載力極限狀態時碳纖維的應變εc=2/3×（0.2+0.12λb）εcfu，碳纖維達到其允許拉應變與混凝土壓壞同時發生時的界限相對受壓區高度ξctb=0.98，極限拉應變εcfu≥0.015。XEC-300單層厚度t1=0.167mm；抗拉強度2500～3550MPa，彈性模量2.35×105～5.0×105MPa
；梁上碳纖維加固的典型位置如圖4所示：

　　2
、施工過程應注意以下要點

　　（1）混凝土表麵打磨平整，除去表麵浮沉（漿）油汙等雜質，直至完全露出結構新麵，轉角粘貼處要進行倒角處理並打磨成圓弧狀（R≥20mm）
，同時應保持幹燥。

　　（2）按主劑與固化劑以3:1比例配置底膠，將底膠均勻塗刷於混凝土表麵

，待膠固化後（固化時間視現場氣溫而定，以指觸幹燥為準）再進行下一工序施工，一般固化時間為6～24h。

　　（3）浸漬樹脂應充分浸透碳纖維布
，並且粘貼密實，保證平整無氣泡
，在碳纖維布上塗刷黏結樹脂厚度不小於2mm；碳纖維布沿纖維方向應有不小於100mm的搭接長度。

　　（4）碳纖維布粘貼完工後，應在表麵粉刷20mm厚水泥砂漿或防火材料予以保護。

　　3、結束語

　　在施工過程中


，由於涉及到眾多專業技術性很強的工作
，如植筋錨栓、黏貼碳纖維布等deng，必bi須xu要yao有you嚴yan格ge的de施shi工gong質zhi量liang過guo程cheng控kong製zhi
，以yi達da到dao設she計ji意yi圖tu，獲huo得de良liang好hao的de加jia層ceng加jia固gu效xiao果guo。在zai加jia層ceng改gai造zao的de設she計ji中zhong，應ying當dang根gen據ju實shi際ji情qing況kuang合he理li選xuan擇ze加jia層ceng及ji加jia固gu的de施shi工gong方fang案an，必bi須xu采cai取qu可ke靠kao措cuo施shi
，保bao證zheng新xin舊jiu構gou件jian的de連lian接jie
，使shi之zhi能neng夠gou共gong同tong工gong作zuo，同tong時shi應ying盡jin量liang使shi施shi工gong方fang案an簡jian單dan方fang便bian並bing且qie盡jin量liang減jian少shao對dui原yuan結jie構gou的de損sun傷shang。加jia層ceng改gai造zao前qian
，必bi須xu對dui加jia層ceng部bu分fen將jiang對dui原yuan結jie構gou產chan生sheng的de影ying響xiang做zuo正zheng確que的de估gu計ji與yu計ji算suan

，即ji必bi須xu采cai取qu整zheng體ti計ji算suan的de方fang法fa
，同tong時shi還hai應ying對dui原yuan結jie構gou輔fu以yi必bi要yao的de檢jian測ce
，以yi確que保bao加jia層ceng改gai造zao的de安an全quan性xing和he經jing濟ji性xing。