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浅析三种梁加固方法的特点混凝土梁加固

钢筋混凝土梁承载力不足的原因很多，如受火灾导致钢筋强度降低、改变结构的使用功能而使原设计承载力不足等情况时，这时候就需要对梁加固。结构加固能够提高结构安全性与耐久性，具有令人瞩目的发展前景与潜力。梁加固方式有很多，而常用的梁加固方式有梁增大截面、粘贴碳纤维布、粘钢板加固等加固方法，在此杭州天励和实业公司分别对这几种加固方式的优缺点进行简要分析。

一、梁增大截面加固法

梁增大截面加固法是通过增加原梁的受力钢筋，同时在外侧新浇筑混凝土以增大梁截面的一种传统的梁加固方法。混凝土梁增大截面加固技术关键在于新、旧混凝土能否共同整体工作，核心是结合面剪力能否有效地传递。都要选择质量等级较高的加固材料，这样才能保证加固后的建筑物质量等级过关，能够成功通过验收环节。此种加固方法的优点主要是对增大梁的强度和刚度和稳定性是效果明显的和有保障的；同时可以根据受力特点和加固目的灵活设计为单侧、双侧或三面包套。

混凝土梁加固, 加大截面加固的施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验。但在实际工程中，也有它自身的缺点：涉及到施工工艺相对其他加固方法较多，现场湿作业大，周期长，造价相对较大，对现场生产和生活有一定影响。

二、梁粘碳纤维加固法

梁粘贴纤维复合材加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对原粱进行加固处理。碳纤维布加固技术现在也越来越广泛地被应用在梁结构加固中。取样方法:随机从20袋中采取等量的水泥，经搅拌后取12kg两份，密封好，一份送检，一份封样保存。高强复合纤维材料结构加固技术本身,主要是通过特殊的环氧树脂胶粘剂将复合纤维材料粘贴在混凝土结构构件表面位置上,促使构件受力性能得到强化。其优点有：

（1）纤维复合材的抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍；

（2）重量轻，密度只有普通钢材的1/4；

（3）碳纤维复合材加固的耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的***；

（4）碳纤维加固的施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

（5）加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，维护费用低。

梁粘碳纤维加固的不足之处是,很大程度依赖碳纤维布和结构胶的质量，而现在市场上纤维材料和结构胶质量参差不齐，价格相差比较大，因此认准有资质、产品质量有保证的品牌也是要考虑因素之一，毕竟加固材料的优劣是决定此加固方法效果的关键。

三、梁粘钢板加固法

梁粘贴钢板加固法是用的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土梁的表面，能达到加固和增强原梁强度和刚度的目的。混凝土梁加固 其加固优点主要有：

1、坚固耐用，已经证明完全能保证加固工程的质量，梁的强度和刚度都能满足设计的要求。

2、施工快速，在保证粘钢加固梁质量的前提下，可以快速完成施工任务；

3、简洁轻巧，与其它加固方法比较，梁粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业；

4、灵活多样，适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题；

5、经济合理，与其它加固方法比较，梁粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。

梁粘钢板加固的不足之处是其适用范围的局限，不适用于素混凝土构件的梁加固，而且长期使用的环境温度不应高于60℃；?通过加固补强的目的是提高结构安全度、减少事故隐患、延长结构使用寿命、满足预期需求。另外被加固的混凝土梁，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的粘接正拉强度不得低于1.5N/mm2，且端部锚固长度有要满足规范要求，具体加固时，因为梁两端的支座的障碍，这就需要再花费一翻脑筋；其加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工***素质要求比较高。

任何加固方法都有其优缺点和适用性，在加固公司制定加固设计方案时候，要充分考虑现场情况、安全性、耐久性、经济性后，做出合理的梁结构加固方案。

结构加固设计应该坚持的基本原则

混凝土结构的修复结构加固设计是对混凝土结构实施修复与加固达到预期的***重要环节,修复加固设计应坚持的基本原则如下：

　　1混凝土结构的修复加固设计应由富有经验的***人士承担

　　混凝土结构是否需要修复加固,应经结构可靠性鉴定,***依据有关规范规程标准提出鉴定,鉴定意见书可做为混凝土结构加固设计的依据之一.由于混凝土结构修复加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂，况且还要考虑业主的种种要求，因此，承担修复加固设计的人员除具有较强的结构理论、明晰的结构概念外，还应具备较为丰富的工程经验才能够***系统地分析问题，提出较为合理的修复结构加固设计方案，实现修复加固的目的。其优点有：（1）纤维复合材的抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。并不是一般的结构工程师都能做好加固设计，新建筑设计做的好的工程师，经过一定研究和工程实践后才有可能做好加固设计。

2修复结构加固设计应处理好构件与结构、局部与整体、临时与的关系

　　当某些构件不满足要求时必须进行加固,但结构体系的加固往往会被忽视,加固设计人员应从整个结构体系安全的角度考虑.当个别构件加固不影响整体结构体系的受力性能时,可进行局部加固;结构整体不满足要求时，应对结构进行整体加固;临时加固的要求可以适当降低一些。梁加固方式有很多，而常用的梁加固方式有梁增大截面、粘贴碳纤维布、粘钢板加固等加固方法，在此杭州天励和实业公司分别对这几种加固方式的优缺点进行简要分析。混凝土结构的修复加固应在尽量少停产、不影响或少影响工作和生活的条件下进行。

　　3修复加固的实施必须有科学的先后顺序

　　通常应先治理后加固。由高温、高湿、冻融、冷脆、腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，在加固时，应采取有效的治理对策，从源头上消除或限制其***作用，正确确定加固处理时机，使之不致对加固后的结构重新造成损坏。

　　混凝土结构的修复加固一般应先卸载或部分卸载，卸载后按一定顺序实施加固。一般而言，应先加固后拆除;先加固后开洞;先基础后柱、梁和板;先重要构件，后次要构件，***后做好保护与防护。

　　4加固设计还应注意复核混凝土结构的抗震能力，做好抗震加固设计

　　***区的结构或构件加固，除应满足承载力要求外,还应复核其抗震性能结构加固后不应存在因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位，同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致***作用效应的增大或变化的影响。

　　在进行抗震加固设计时还注意以下一些问题：结构的刚度和强度的分布要均匀，避免出现新的薄弱层;竖向构件要连续，保证传力途径明晰与简单直接;增强构件或加固原有构件，均要考虑减少整个结构扭转效应的可能性;加强薄弱部位的抗震构造;要使结构的受力状态更加合理，防止构件发生脆性***，消除不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态;考虑建设场地的影响;加固后的结构要选择***反应小的结构体系;对原有的不合理结构体系、传力途径等应尽量进行改良。实验用专用的钢筋测力计，当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度（450N/mm2）时，出现颈缩现象，继而拉断。

　　5采用成熟的结构修复加固改造方法与技术

　　在混凝土结构改造或修复加固设计时，要注意选用新材料、新工艺、应用成熟的新技术。应注意，必须采用经过正式鉴定的技术和产品，对于其它一些新产品和新技术应经过慎重研究和试验确定可靠后方可采用。

　　6消除被加固结构的应力、应变滞后现象

　　为适应被加固结构应力应变滞后现象，较为充分地发挥后加部分的潜力，加固结构所用钢材，一般应选用比例极限变形较小的低强度(I、II级)钢材。FM：植筋设计锚固力，N/mm2）检测实验合格后就可进行下道工序。为提高二次组合结构结合面的粘结性能，保证新旧两部分能整体工作共同受力，加固结构所用水泥及混凝土要求收缩性小、微膨胀、与原构件的粘结性好、早期强度高，对加固结构所用化学灌浆材料及胶粘剂，要求粘结强度高、可灌性好收缩性小、耐老化、***或低毒。

　　从受力情况分析，加固结构的新加部分，因应力、应变滞后而不能充分发挥其效能，尤其是当结构工作的应变应值较高时，受压构件和受剪构件，往往会出现原结构与后加部分先后***的各个击破现象，致使结构加固效果很不理想或根本不起作用，相反，加固时若进行卸荷，情况则不同，由于应力、应变滞后现象得以降低乃至消失。首先，加固改造工程是一项综合工程服务，其价格费用并不像具体的产品买卖那么简单，房屋加固价格费用需要由***的加固技术人员，综合考虑现场情况、制定加固方案，***终核算出费用。***时新旧两部分就可同时进入各自的极限状态，结构总的承载力可显著提高。

　　卸荷结构加固承载力的计算，原则上仍按二次受力进行，但当卸荷达到一定程度，可近似简化为按一次受力组合结构计算，特别是以钢筋为主要承力的受拉、受弯及大偏心受压构件。推荐阅读：建筑加固改造工程中需要注意的细节和问题

　　卸荷可以是直接卸荷，也可以是间接卸荷。直接卸荷是全部或部分直接搬走作用于原结构上的可卸荷载;间接卸荷是用反向力施加于原结构，以抵消或降低原有作用效应。但在实际工程中，也有它自身的缺点：涉及到施工工艺相对其他加固方法较多，现场湿作业大，周期长，造价相对较大，对现场生产和生活有一定影响。直接卸荷直观、准确，但可卸荷载量有限，一般只限于活荷载;间接卸荷量值无限，甚至可以使作用效应出现负值，间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷，前者以变形控制，后者以应力控制。预应力加固法与卸荷合二为一，是将结构所受荷载，通过预应力手段部分地转移到新加结构上的一种方法。

　　7结构加固设计与新建筑的结构设计有很大的不同，应区别对待

　　加固设计计算时，可考虑楼面活荷载的折减，钢筋混凝土现浇板的梁，核算其受弯承载力时，跨中应考虑现浇板有效受压翼缘宽度，跨中和梁端受压区钢筋的双筋梁作用框架梁核算端部承载力和裂缝时的弯矩值应取柱边值而不应取柱中值，各构件混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用，采用计算机软件做整体内力分析后，必须对构件做局部验算。在建筑物设计使用年限的时间内为保证建筑使用的安全和耐久性，要在使用过程中对其进行检测和维护。

　　8力求与施工单位进行配合

　　进行结构加固设计时，力求与承担施工的单位进行配合，根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。加固行业在我国起步要稍晚一些，还属于新兴行业的范畴，在技术储备与人员的角度相对来说要略逊一筹。如果在设计时不能确定施工单位，开工之前应就设计中的构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论，必要时进行方案调整和修改设计，以确保工程质量和降低造价。相关阅读：关于混凝土结构直接建筑加固方法

技术途径

国内外对桥梁进行加固改造的技术途径主要有下列5种。

1)加强薄弱构件对于桥梁上有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足安全承载要求的薄弱构件，通常是采取以新材料(喷射混凝土、混凝土、钢板、玻璃钢、钢筋或碳纤维)增大主梁或主拱圈截面，用高标号水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆封填裂缝，增设外部后张预应力筋，施加外部预应力，或用化学粘结剂粘贴附加构件的方法进行加固。桥梁加固方案与加固效果评价方式加固方案的选择需要考虑到很多因素，主要应该包括桥梁所处的地形条件和地质条件、水文情况和自然状况等。

2)增加辅助构件当桥梁承载能力不足或因种种原因使桥梁遭到破损时，可以在原结构上增加新的受力构件，如增设纵梁、横梁或拱肋等；也可以用新的预制构件替换原有结构上有严重缺陷面又不易修复的构件。替换构件时，必须设置足够的临时支撑，采取可靠的技术措施，以保证整个结构在施工中的安全。当T性梁桥承载力不足，将会导致桥梁受拉区域出现裂缝或桥梁跨挠度过大，这种情况下可应用T型梁桥截面转换法进行加固。

3)改变结构体系改变结构体系主要是利用梁的连续作用或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系，改善结构的受力状况，以提高桥梁承受活载的能力。混凝土梁加固,加大截面加固的施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验。如将简支梁变为连续梁，将铰接改为刚接，利用辅助墩、八字撑等将单跨梁变成多跨结构，以及在拱桥桥面上现浇一层钢筋混凝土板，将拱式体系转换为梁式体系等。

4)减轻恒载减轻原桥上部构造的恒载，可以改善原桥的受力状况，提高承受活载的能力。特别是在桥梁基础承载力受到限制，不能满足加固上部构造和提高活载所增加的承载力要求时，以减轻桥梁恒载的办法来提高承受活载的能力是一种经济有效的措施。间接卸荷量值无限，甚至可以使作用效应出现负值，间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷，前者以变形控制，后者以应力控制。如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥，更换拱上填料等。

5)加固墩台及基础有相当一部分桥梁的缺陷和病害是因墩台或基础问题引起的。桥梁维修加固的过程中，对交通运行的影响较小，除部分重型车辆需要短期绕行，无需中断交通，且经济投入较少，社会效益及经济效益较明显。对这类桥梁通常是采取用钢筋混凝土箍套、用钢筋混凝土拉杆和钢拉杆施加外加预应力、增加桩基及顶推法等措施加固桥梁墩台和基础，改善墩台和基础的受力状况，提高桥梁的承载能力。

　　在桥梁养护过程中对存在问题和损毁的桥梁进行维修和主要承重部件的补强是***和提高桥梁运行安全性的有效措施。维修加固的具体措施主要包括：

１、桥面修补

２、桥面补强层加固

３、粘贴加固

４、体外预应力加固

５、改变结构体系加固

６、T型梁截面转化法

７、纤维增强塑料加固

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