混凝土结构修复加固的方式

1、混凝土结构修复加固方式的选择转自施工技术网混凝土结构修复加固的方式较多，这些加固方式各有利弊， 趋利避害是选择加固方式时应遵循的原则。肯定加固设计方案时，要从抗震性、 功能性、可实施性、经济性和美观性等方面综合考虑。一般来讲，体系加固优于 构件加固，组合方式加固优于单一方式加固。加固设计与新设计的最大区别在于其受到原构件等既有建筑物各类条件的 制约。加固方案的选择除考虑安全和经济因素外，更要考虑构件的实际受力情况、 周围环境、施工可能性等。同一种方式可能对某些结构形式特别适用，而对其他 构件不必然适用；或在这个工程比较适用，而对另外的工程就不必然很有效。适 用的才是最好的，适用的加固方式能在各

2、类限制条件下，最大限度的保证加固目 的的实现。混凝土结构的加固可分为直接加固和间接加固两类。直接加固是直接针对于 结构构件或节点承载力的加固，可按如实际情况选用增大截面法、置换混凝土加 固法、夕卜粘型钢加固法、粘贴钢板加固法或粘贴纤维复合材料加固法。间接加固 是针对结构整体布局，通过减小或改变构件内力的加固，应按照工程实际情况选 用外加预应力加固法或增设支点加固法。在必然适用范围内，直接加固法较为灵 活，便于处置各类加固问题，间接加固法较为简便、靠得住，且便于往后的拆卸、 改换，还可用于有可逆性要求的历史、文物建筑的抢险加固。混凝土结构主要加固方式，还可以按照它们的特点归纳为三类，别离是混 凝

3、土法”，外粘贴加固法”和力学加固法”。“混凝土法”是指通过加大混凝 土构件的截面、提高混凝土的强度品级或改善混凝土的施工质量来达到修复加固 混凝土结构或构件的加固方式，其加固的偏重点是混凝土，主要包括增大截面加 固法和置换混凝土加固法。外粘贴加固法”是指在原混凝土构件外通过灌浆或 结构胶粘贴型钢、钢板或纤维复合材料，提高承载能力和抗震性能的加固方式， 包括外粘型钢（外包钢）加固法，粘贴钢板加固法和粘贴纤维复合材料加固法。力学加固法”是指应用建筑力学原理，通过改变传力途径或提供反向弯矩，起 到卸荷、减跨或减小内力的作用，从而使原混凝土构件知足承载要求的加固方式， 力学加固法包括增设支点加固法和外

4、加预应力加固法。2.梁、板类构件修复加固方式的选择混凝土梁、板类构件是目前工程中应用最为普遍的结构构件，梁、板类受弯 构件因承载力不足的加固，包括正截面和斜截面两个方面。承载力不足的外观表 现是构件挠度过大，裂痕过宽、太长，钢筋锈蚀严重或或受压区砼存在压碎现象 等。混凝土梁、板类构件的加固主如果解决正截面和斜截面强度不足的问题。（a）正截面加固在加固梁、板之前，首先应区分原梁是适筋梁仍是超筋梁或少筋梁。当配筋率：p小于最大配筋率？皿饮而大于最小配筋率pmin时为适筋梁；P Pmax为超筋梁；p Pmin时为少筋梁。若是是少筋梁，加固方式可选择增补钢筋或类似的加固方式，如在受拉区粘 贴纤维复合材

5、料，受拉区粘贴钢板等。若是是超筋梁，说明原构件截面不足，在受拉区进行加筋补强不起作用，因 此必需采用增大截面加固法或增设支点加固法，而不能采取粘贴类的加固方式。若是是适筋梁，选择加固方式的余地较大，但当采用在受拉区增加钢筋的方 式加固，或采用受拉区粘贴方式加固时，注意加固后应不致成为超筋梁。（b）斜截面加固当原梁配箍数量较多，或梁的截面尺寸不符合V 0.25 fbh条件时，再增加 腹筋则不能充分发挥作用，即梁剪坏时附加箍筋的应力达不到屈服强度，此时， 只能采取增大截面法进行加固（对于薄腹梁等斜裂痕开展较大的构件，梁的截面 尺寸应从严控制，即要求V 0.25 f bh0）。当原梁配置箍筋较少，小

6、于最小配筋率时，梁一旦出现斜裂痕，箍筋当即达 到屈服，出现斜拉破坏。对于这种构件，应采取增加箍筋类加固方式，如增加箍 筋、粘贴钢板箍、粘贴纤维复合材料箍等。当配箍率在上下限之间偏于下限时，应优先采用增配腹筋类的方式加固，当 配箍率偏于上限时，宜以增大截面加固方式为主，同时加配必然数量的箍筋。依照以上理论，外粘贴加固法是不能无穷提高构件承载力的。因为外粘贴加 固法是在原构件基础上进行的，原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度品级限制 了发挥作用的程度。以简支梁抗弯加固为例：一 bxh矩形截面梁，配有受拉钢筋As，受压钢筋 As。依照混凝土结构设计规范GB50010-2021，在截面和受压钢筋必然 的

7、情况下，随着增加受拉钢筋，构件受压区高度不断增加，但最大不允许超过E bh0 （% :所相对界限受压区高度）；所以该构件能经受的最大计算弯矩是不大于 Mb的。Mb=fcbEbh0（%）+fyAs（h0-as）假设构件加固前所能经受的弯矩为 M0,用外粘贴加固所能补充的最大弯矩M.是可以事前计算出的，即 Mj=Mb-M0。也就是说若是Mb与M0差值较小，外粘贴抗弯加固的作用是有限 的，粘贴更多的钢板或纤维复合材料也不能提高抗弯能力，而只能致使规范不允 许的超筋截面。以简支梁抗剪加固为例:一经受均布荷载bxh矩形截面梁,h/b4,箍筋Asv, 间距s。依照混凝土结构设计规范GB50010-2021

8、，该梁允许经受的最大 剪力Vmax=,该梁加固前所经受的剪力V广+s。所以用外粘贴加固所能补充的最 大剪力V.也可以事前计算出来，即V.=Vmax-V0 o也就是说若是Vmax与V0差值 较小，夕卜粘贴抗剪加固的作用也是有限的。固然，若是与其他加固方式结合采用，如增大截面、受压区加固，还能在更 大程度上提高承载力。钢筋混凝土柱的破坏形态可分为受压破坏（包括轴心受压柱和小偏心受压 柱）和受拉破坏（大偏心受压柱）两大类。除大偏心受压柱具有明显的外观表现 之外，轴心受压柱和小偏心受压柱的破坏预兆不明显，都属于脆性破坏。在实际 工程中，若发现柱的受压一侧出现纵向裂痕或保护层剥落，表示柱已临近破坏， 应

9、当即设置临时支撑，并尽快采取加固办法。加固时，首先应判明钢筋混凝土柱的受力特征。若是是大偏心受压，则对柱 的受拉一侧进行加固是较为有效的。若是是小偏心受压，则应着重对柱受压较大 侧进行加固。若须在提高柱子的承载力同时，还须降低柱子的长细比，提高柱子的刚度， 此时应采用增大截面法加固，因为其他加固方式不能达到降低长细比、提高刚度 的目的，或效果不明显。若须提高柱子承载力，同时要求构件截面尺寸不能增加很多时，可采用外卜包 型钢加固法。加固后，混凝土柱不仅提高了承载力，由于柱的柱芯混凝土受到型钢套箍和缀板的约束，柱子也提高了延性。仅局部须加固时，可采用置换混凝土加固法加固。4、混凝土结构常常利用加固

10、方式的特点和适用范围对于混凝土结构，选择哪一种加固方式，应按照被加固的结构在承载力、刚度、裂痕或耐久性等方面的不足，并结合各类可加固方式的特点、适用范围和施工可行性进行选择。如对于裂痕过大而承载力知足要求的构件，采用增加配筋的加固方式是不可取的，有效的方式是采用预应力加固；对于刚度不足的构件，可选择增设支点、或加大截面加固法；而对于构件承载力不足，而配筋已达到超筋时，不能采用在受拉区增加钢筋的方式，首先应先保证知足截面条件。混凝土结构常常利用的加固方式的特点和适用范围如下表:表混凝土结构常常利用的加固方式的特点和适用范围加固方法主要特点适用范围增大截面加固法用同种材料加大构件截面面枳，提1高承

11、载力梁、板、柱、墙等一般材料外粘型钢加固法在混凝土构件四周粘 贴型钢，显著提高承载力构件受截面尺寸限制或需大幅度提高承载力预应力加固法采用外加预应力的钢拉杆或撑杆，使加固与卸载合二为一提高承载力、刚度和抗裂性， 加固后占空间小，不宜用于收缩徐 变大的混凝土结构中增设支点加固法增设支点减小结构构件的计算跨度或变形，改变传力途径空间不受限制的梁、板、桁架等构件粘贴钢板和纤维复合材 料在混凝土表面用结构 胶粘贴钢板或纤维复合材 料，提高承载力用于受弯、受拉构件，替代钢筋5 .混凝土结构修复加固方式的局限性啪关要求固任何加固方式都有局限性，均有必然的适用范围，超出了适用范围，就会致使不知足利用要求、或

12、加固效果不睬想、或存在安全隐患等不良后果。原混凝土构件的混凝土强度必需达到必然要求，方可保留，然后再考虑加 固方式。增大截面加固法、增设支点加固法等对原混凝土构件截面尺寸无穷制要求， 但会影响建筑空间的利用，只有当建筑空间不受限制时，方可采用增大截面加固 法或增设支点加固法。夕卜粘型钢加固法利用限制条件较少，但用钢量大。粘贴钢板和粘贴复合纤维材加固法都对原混凝土构件截面尺寸有必然限制， 只有当原截面尺寸知足要求时，方可考虑这两种加固方式的选用。有机结构胶的不耐高温的缺点限制了粘贴钢板加固法和粘贴复合纤维材加 固法的应用，粘贴类加固方式只能用于环境温度小于70C的情况为避免结构加固部位意外失效而

13、致使的坍塌，在利用胶粘剂或掺有聚合物 （如改性混凝土、聚合物砂浆等）加固方式时，规范有严格的规定保证结构安全， 其实质是要求只有当原结构构件具有经受自重及少量活荷载能力的前提下，方可 采用利用胶粘剂或掺有聚合物的加固方式，这是对此类加固方式利用条件的限 制。有些工程的加固设计对此重视不足。6.粘贴碳纤维加固和粘贴钢板加固的互换问题粘贴碳纤维和粘贴钢板形式、加固机理均较类似，本质上都相当于增加构件 配筋，在抗剪、抗弯加固中一般可以彼此替换。粗略的做法是：若是碳纤维布抗 拉强度设计值取为2000Mpa，钢材（Q235）抗拉强度设计值取为200Mpa， 可依照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。代换时应注意以下 几点：（a）、碳纤维和钢材弹性模量大体一致，但碳纤维的抗拉强度是钢材的10 倍左右，所以要充分发挥加固材料的强度，粘碳纤维需要加固构件产生更大的变 形。也就是说，在小变形情况下，粘碳纤维加固应力滞后效应显著，所以当构件 承载力相差较多时，应优先选用粘钢加固，不推荐把粘贴钢板代换为粘贴碳纤维。 （b）、达到一样的抗弯强度值，粘贴钢板截面要大的多，所以粘贴钢板加固提 高构件刚度的幅度要