混凝土結(jié)構(gòu)加固是通過(guò)一些有效地措施，使受到損害的結(jié)構(gòu)構(gòu)件恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)功能或在已有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提高其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力能力，以滿足新的使用條件下結(jié)構(gòu)功能的要求。

一、混凝土結(jié)構(gòu)加固的主要原因

混凝土結(jié)構(gòu)需要加固的原因有以下幾個(gè)方面：

1、施工方法的錯(cuò)誤、施工管理的不善以及施工單位的偷工減料等原因，使得建筑物存在質(zhì)量問(wèn)題；

2、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料和設(shè)計(jì)方法不準(zhǔn)確，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑物存在著安全性問(wèn)題；

3、設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，按照原規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)將不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；

4、由于高濕酸堿環(huán)境、溫差、凍融等影響以及地震、流沙等自然災(zāi)害的作用，導(dǎo)致建筑物發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞；

5、原有建筑物使用功能和要求的改變，需要對(duì)其進(jìn)行改造、加固。

二、混凝土結(jié)構(gòu)加固的主要方法

（1）加大截面加固法

加大截面加固法，是采用鋼筋混凝土或鋼筋網(wǎng)砂漿層，來(lái)增大原混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。該法施工簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物混凝土結(jié)構(gòu)的加固；但現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。加大截面法的效果與原結(jié)構(gòu)在加固前的應(yīng)力水平、結(jié)合面的處理、施工工藝、材料性能以及加固時(shí)是否卸荷等因素直接相關(guān)。如某廠現(xiàn)澆框架，在第二層施工時(shí)，因吊運(yùn)大構(gòu)件帶動(dòng)了框架模板，導(dǎo)致了該層框架柱傾斜。經(jīng)復(fù)核，須對(duì)部分柱進(jìn)行加固。因附加彎矩是單向，采用單面加固法，且在噴射細(xì)石混凝土?xí)r對(duì)傾斜柱進(jìn)行適當(dāng)糾偏，收到了良好的效果。

（2）外包鋼加固法

外包鋼加固法，是在混凝土構(gòu)件(梁、柱)四周包以型鋼的加固方法。在我國(guó)，外包鋼法是一種使用較廣的傳統(tǒng)加固方法，適用于使用上不允許過(guò)大增加截面尺寸，卻又要求大幅度地提高承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。該方法的優(yōu)點(diǎn)是用于柱的加固時(shí)，施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，受力可靠，加固效果好；缺點(diǎn)是用鋼量較大，加固維修費(fèi)用較高，用于梁的加固時(shí)需在樓板上開(kāi)較多的孔(焊接箍板用)，在梁的根部外包鋼時(shí)，傳力到柱上的節(jié)點(diǎn)處理較復(fù)雜。另外，這種加固法還存在不能確保鋼與混凝土結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力和外包鋼需要進(jìn)行防腐處理等問(wèn)題。外包鋼法分為干式和濕式兩種方法。濕式外包鋼加固，外包型鋼與構(gòu)件之間采用乳膠水泥或環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)，以使型鋼與原構(gòu)件能整體工作共同受力，該方法不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于60℃以上高溫場(chǎng)所。干式外包鋼加固，型鋼與原構(gòu)件之間無(wú)有粘結(jié)，有時(shí)填以水泥砂漿，但不保證結(jié)合面剪力的傳遞，與濕式相比，干式外包鋼施工更為方便，但其承載力的提高不如濕式外包鋼有效。

（3）粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。20世紀(jì)60年代末，法國(guó)、南非等國(guó)家首先采用該技術(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，隨后瑞士、日本、英國(guó)等國(guó)家相繼采用，日本在1975年應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)先后對(duì)200多座橋梁進(jìn)行了加固，以提高結(jié)構(gòu)承受重型交通荷載的能力，取得了較好的效果。實(shí)踐證明，粘貼鋼板加固法能有效提高結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪及抗裂性能。由于該加固技術(shù)不改變結(jié)構(gòu)外形等特點(diǎn)，在許多情況下替代了增大截面加固技術(shù)，成為20世紀(jì)80年代的一種先進(jìn)加固方法，為設(shè)計(jì)人員所普遍采用。

粘貼鋼板加固具有施工快速、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小的優(yōu)點(diǎn)，且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和凈空無(wú)顯著影響，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固；缺點(diǎn)是加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平，這是由于鋼板剛度較大，施工時(shí)的誤差等原因使得結(jié)構(gòu)使用中容易在粘結(jié)面上發(fā)生剝離脫空，特別是鋼板端部更易發(fā)生剝離破壞。另外，研究發(fā)現(xiàn)粘貼鋼板結(jié)構(gòu)在承受長(zhǎng)期動(dòng)載下的抗疲勞性能不甚理想，對(duì)高強(qiáng)度混凝土試件進(jìn)行粘貼鋼板加固時(shí)疲勞強(qiáng)度好一些，在疲勞荷載的作用下，粘貼鋼板加固梁的端部錨固問(wèn)題復(fù)雜，有待于進(jìn)一步研究。

（4）錨栓—鋼板加固法

錨栓一鋼板加固法是在既有構(gòu)造物上打設(shè)鉚釘、錨栓、高強(qiáng)螺栓、高強(qiáng)承壓螺栓、膨脹螺栓等機(jī)械方法，將鋼板貼在被加固的構(gòu)件的表面，使結(jié)構(gòu)物與鋼板成為一個(gè)可共同受力的整體。錨貼的鋼板不易脫落，可以充分發(fā)揮鋼板的延性性能，而且錨貼的速度快，可直接受力，特別適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20～C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造加固。但該法不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，在原構(gòu)件的鋼筋密集區(qū)實(shí)現(xiàn)錨貼比較困難。

鋼板與混凝土用錨栓連接結(jié)構(gòu)，可視為鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)，不同的是加固結(jié)構(gòu)物中的鋼筋可能已經(jīng)超過(guò)了容許應(yīng)力，接合材料不是通常的剪力釘而是后置的錨栓。研究表明：

1、錨栓一鋼板加固法可有效地提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎承載能力；

2、加固效果取決于錨栓的根數(shù)(總抗剪應(yīng)力)，但加固效果的上限取決于鋼板強(qiáng)度；

3、錨栓根數(shù)增加時(shí)彎曲承載能力增大，破壞型態(tài)由彎曲壓壞向剪切破壞過(guò)渡；

4、錨栓的設(shè)置間距、早期應(yīng)力的影響、螺母施擰扭矩、螺母是否與鋼板焊接對(duì)極限承載力影響��；

5、試件的承載力符合平截面假定，當(dāng)鋼板的強(qiáng)度上限取錨栓的抗剪強(qiáng)度時(shí)計(jì)算極限承載力接近實(shí)測(cè)值。

（5）預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固包括預(yù)應(yīng)力拉桿加固和預(yù)應(yīng)力撐桿加固兩種形式。適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性的混凝土結(jié)構(gòu)，它同時(shí)具有卸載、加固及改變結(jié)構(gòu)受力三種功能。預(yù)應(yīng)力加固法克服了采用其它方法加固時(shí)加固材料中普遍存在的應(yīng)力滯后的弱點(diǎn)，保證了新舊材料和結(jié)構(gòu)的整體性與協(xié)同工作。工程實(shí)踐表明：采用體外預(yù)應(yīng)力法加固橋梁和房屋結(jié)構(gòu)，不僅能提高其承載力，還可以減小撓度和裂縫寬度，提高結(jié)構(gòu)的彈性恢復(fù)能力，并且具有施工簡(jiǎn)便、不占用空間等特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)的加固方法。

預(yù)應(yīng)力拉桿主要用于加固受彎構(gòu)件、屋架等，在特定場(chǎng)合下，也可用于加固大偏心受壓構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力撐桿主要用于加固軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件。此加固方法不適用于環(huán)境溫度高于60℃和收縮徐變大的混凝土結(jié)構(gòu)，另外需要注意預(yù)應(yīng)力筋的防腐問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力加固法對(duì)施工技術(shù)要求比較高，一般應(yīng)由專業(yè)技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的工程隊(duì)伍來(lái)完成。

（6）改變受力體系加固法

該方法是通過(guò)增設(shè)支點(diǎn)(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法來(lái)改變結(jié)構(gòu)受力體系的加固法，其中用得最多的是增設(shè)支點(diǎn)法。增設(shè)支點(diǎn)可以大大減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度、計(jì)算彎矩，大幅度地提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力，減少撓度，縮小裂縫寬度，達(dá)到加固原結(jié)構(gòu)的目的。該法簡(jiǎn)單可靠，適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固，缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定的影響。托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墻及托梁拔柱的總稱，是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下，拆除、更換或接長(zhǎng)柱子的一種處理方法。與傳統(tǒng)的大掀蓋改造相比，該法具有對(duì)生產(chǎn)生活影響小、施工工期短、費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是技術(shù)要求比較高，需由熟練工人來(lái)完成，安全措施必須周密。如某廠房工作平臺(tái)大梁因工藝變更增設(shè)2個(gè)30kN和1個(gè)60kN的集中荷載，因此對(duì)原梁進(jìn)行加固，采用在原梁下部增設(shè)型鋼支撐加固，加固效果良好。