混凝土结构的修补与加固

1、混凝土结构的 修复与加固混凝土构筑物因出现功能性改变，如接建、增加荷载等，或在出现质量问题。如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等，为避免危险或者一定得损失，在出现问题前都需要对混凝土结构进行修补与加固。 由于结构构件的损坏程度不同，修补加固的要求和目的也不甚相同，应针对不同情况，选用不同的加固方法，采取不同的修补加固处理。修补加固的目的修补加固的目的加固工作程序加固工作程序建筑结构的加固设计与施工与新建工程不尽相同，加固工程主要有以下特点：总之：加固设计是项细致的工作，必须贯彻多快好省的方针。由于加固受已有建筑各种条件的限制，应从实际出发，因地制宜，因陋就简，切实可行地进行设计，并绘制详细完

2、备的加固图纸，经审定后，再行施工。 混凝土加固结构受力特征混凝土加固结构受力特征 对已建的结构进行加固，其受力性能与一般未经加固的普通结构有较大的差异。 首先，加固结构属于二次受力结构，加固前原结构已有荷载作用受力(即第一次受力)，原结构存在一定得压缩（或弯曲）变形，同时原结构混凝土基本已经完成变形收缩；而加固一般是在未卸载下进行的，新加部分在新增荷载时，即第二次加载下，才开始受力，导致新加部分的应力、应变滞后于原结构的应力、应变。 因此，新、旧结构不能同时到达应力峰值，破坏时，新加部分可能达不到自身的极限状态。如果原柱在施工时的应力过高、变形较大，有可能使新加部分的应力处于较低的水平，不能充

3、分发挥作用，起不到应有的加固效果。 其次，加固结构属于二次组合工作，新、旧两部分存在整体工作问题，整体工作的关键在于结合面能是否有效地传递剪力。由于结合面混凝土的抗剪强度远低于混凝土自身强度，因此，二次组合结构承载力比第一次整浇结构略低一些。 由于加固结构有上述的受力特征，决定其计算方法和构件处理以及施工要求，不同于普通混凝土。 混凝土加固结构实属二次组合结构，受力时，尤其是当结构临近破坏时，结合面会出现拉、压、弯、剪等复杂应力，特别是受弯或偏压构件，结合面的剪应力可能是相当大的。新旧材料能否共同的工作，关键在于结合面剪力能否有效地传递。许多试验表明，新旧混凝土结合面往往是一个薄弱环节，其抗剪

4、强度远远低于整浇混凝土的抗剪强度，新混凝土的凝缩、弹性变形、塑性变形、徐变等与旧混凝土存在差异，甚至出现裂缝，结合面上抗渗、抗冻性能均会降低。为了确保新旧混凝土共同工作地可靠性、耐久性，设计时需加固结构的结合面进行抗剪验算，施工工艺上采取适当的措施。混凝土加固过程中混凝土加固过程中新旧材料共同工作问题新旧材料共同工作问题结合面混凝土抗剪强度（结合面混凝土抗剪强度（N/mm 2 ） 混凝土加固结构结合面抗剪强度，根据中国建筑科学研究院结构所得试验研究，其结果如下： 结合面混凝土所具有的粘贴抗剪力，有时远低于受剪承载力要求，尚需配置一定数量的贯通结合面的剪切摩擦筋，来抵抗结合面所出现的剪力。混凝土

5、加固结构结合面受剪承载力，根据中国建筑科学研究院结构所的试验研究，可按下式计算： f v0.56sv f y式中 结合面剪应力设计值； f v 结合面混凝土抗剪强度设计值；sv 横贯结合面的剪切摩擦筋配筋率sv=Asv / bs； Asv 配置同一截面内箍筋各肢的全截面面积； b 截面宽度； s 箍筋的间距； fy 剪切摩擦筋抗拉强度设计值。 对于四面采用混凝土围套加固的梁、柱，一般采用封闭式箍筋，部分采用整浇混凝土参加抗剪，所以结合面抗剪承载力较高，一般能满足抗剪要求。 新旧混凝土共同工作除满足 f v0.56sv f y要求外，施工上也应采取适当措施，提高结合面粘贴抗剪能力，其措施主要如下

6、： 如上所述，结合面受力除剪应力以外，还会出现拉、弯、压等复杂应力，特别是拉力影响还比较大。因此，按照 f v0.56sv f y 验算，保证混凝土加固结构新旧两部分按整体截面共同工作，并非充分条件，与一次整浇混凝土相比，结合面受力仍是薄弱环节。四川省建筑科学研究院的试验表明，轴心受压柱加固前已有纵向裂缝，加固后进行试验，虽然结合面满足抗剪要求，但破坏时总是最先出现在结合面上，新旧混凝土产生分离，降低结合整体刚度，加固柱试验破坏荷载比整浇柱低。 实际设计中，考虑这一因素的影响，采用共同工作系数予以降低。 值取决于构件受力性质、构造处理、施工方法等，取=0.81之间。混凝土加固结构计算基本假定混

7、凝土加固结构计算基本假定 由上述内容可知，加固结构的承载力不同于新浇混凝土结构，为了从理论上分析求解其承载力，参照混凝土结构设计规范规定，混凝土加固结构计算基本假定如下：受损后的钢筋混凝土板、梁、柱的不同损伤情况分别采用不同的修复处理与加固方法。根据受损程度可将构件分为：一、轻度受损构件二、中度受损构件三、严重受损构件四、危险构件轻度受损构件 因构件受损较轻，仅粉刷层有轻度剥落，此类构件只需将其表面粉刷层或表面污物清理干净，重新进行装修粉刷即可。对于损伤轻微的梁、柱表面应喷射混凝土填补孔洞。 中度受损构件 这类构件将烧疏松散的混凝土铲除掉，清理至坚硬的混凝土表面，填补同等级的混凝土，做成完好表

8、面，保证钢筋不受锈蚀。对混凝土表面的细小裂缝，采用水泥素浆，或以环氧树脂为基本组分的胶结料来灌缝，水泥选用澎胀水泥或自应力水泥。灌缝方法的选择取决于裂缝宽度和深度，当裂缝深度 50mm，宽度03mm时，用平面式注浆机灌缝，较深裂缝开口两侧凿成V形再灌缝。将裂缝、孔洞、缺损修补好以后，外部应抹灰，使构件满足外观要求。此类构件在外部装修之前，需验算剩余承载力，当构件设计承载力降低5以上者，应对构件进行补强设计。严重受损构件 这类构件火灾后承载力降低较多，应根据检测或计算结果，按等强原则进行加固。根据结构部位的不同，采用喷射混凝土或安装模板进行施工。用模板施工时应设法保证混凝土的密实性。为保证质量，新旧混凝土之间必须有良好的结合。在此结合面上涂刷环氧砂浆或水灰比为04的水泥浆。若需附加钢筋，则钢筋的保护层、锚固、搭接均应符合规范要求。 对于损伤严重的柱采用增大截面法进行加固。对于损伤严重的矩形截面梁，采用侧面加厚或附加钢筋等方法进行加固危险构件 此类构件受到实质性的破坏，己失去稳定性。一般来讲，这类构件已失去修复的可能性，应予以拆除，另行更换新构件。拆换构件是项较为困难而复杂的工作，必须对施工方案进行周密考虑，防止发生新的破坏。混凝土结构加固方法可分为：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部沾钢