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增大截面加固法的基本要求和工程應(yīng)用
增大截面加固法是用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)筑物截面面積進(jìn)行加固的一種方法，它不僅可以提高被加固構(gòu)件的承載能力，而且還可以加大其截面剛度，改變其自振頻率，使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善，這種加固方法廣泛應(yīng)用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱等。
增大截面加固法具有原理簡(jiǎn)單、使用經(jīng)驗(yàn)豐富、受力可靠、加固費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，很容易為人們所接受；但它也有一些缺點(diǎn)，如濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、增加結(jié)構(gòu)自重、占用建筑空間較多等，使其應(yīng)用受到限制。這是傳統(tǒng)的加固法，是最笨的但也往往是最為可靠的方法，在本課題的工程實(shí)踐中多次采用了這種方法。
從理論上講，增大截面加固法提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力的潛力是無(wú)限的，只要工程現(xiàn)場(chǎng)允許，都可以采取增大截面加固法。
1 增大截面加固法的適用范圍
增大截面加固法適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構(gòu)件的加固，當(dāng)梁、板、柱其承載力相差較大，且其剛度也不滿足要求時(shí)，采用增大截面加固較為有效。采用增大截面加固法時(shí)要求按現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果確定的原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C10。該方法施工時(shí)的重點(diǎn)是要保證新舊混凝土界面的處理和粘結(jié)的質(zhì)量，只有當(dāng)界面處理及其粘結(jié)質(zhì)量符合規(guī)范要求時(shí)，方可考慮新加混凝土與原有混凝土的協(xié)同工作，按整體截面進(jìn)行計(jì)算。
2 受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算的基本原則
（1）．當(dāng)僅在受壓區(qū)加固受彎構(gòu)件時(shí)，其承載力、抗裂度、鋼筋應(yīng)力、裂縫寬度及撓度的計(jì)算和驗(yàn)算，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010關(guān)于疊合式受彎構(gòu)件的規(guī)定進(jìn)行。若驗(yàn)算結(jié)果表明，僅需增設(shè)混凝土疊合層即可滿足承載力要求時(shí)，也應(yīng)按構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋。
（2）．在受拉區(qū)加固矩形截面受彎構(gòu)件時(shí)，考慮新增受拉鋼筋的作用，并對(duì)新增鋼筋的強(qiáng)度進(jìn)行折減。
3受彎構(gòu)件斜截面加固計(jì)算的基本原則
受彎構(gòu)件加固后應(yīng)首先符合受彎構(gòu)件的截面限制條件，其目的是防止發(fā)生斜剪破壞，限制使用階段的斜裂縫寬度，同時(shí)也是滿足斜截面受剪破壞的最大配箍率條件，公式與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010相同。
4 受壓構(gòu)件正截面加固計(jì)算的基本原則
（1）．軸心受壓構(gòu)件采用增大截面法加固的計(jì)算
對(duì)新增的混凝土和鋼筋考慮利用系數(shù) ，并取 ＝0.8，按 （ ＋ ）確定新增的混凝土和鋼筋的受壓承截力，與原軸心受壓構(gòu)件的承載力之和即為加固后的正截面受壓承載力。
（2）．采用增大截面法加固鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件時(shí)
1）       新舊混凝土組合截面的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcc＝ （fco＋0.9fc）
2）       偏心距e按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，但其增大系數(shù) 應(yīng)進(jìn)行修正。
5增大截面加固法的構(gòu)造要求
增大截面加固法在設(shè)計(jì)構(gòu)造方面必須解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問(wèn)題，試驗(yàn)研究表明，加固結(jié)構(gòu)在受力過(guò)程中結(jié)合面會(huì)出現(xiàn)拉、壓、彎、剪等各種復(fù)雜應(yīng)力，其中關(guān)鍵是剪力和拉力。在彈性階段，結(jié)合面的剪應(yīng)力和法向應(yīng)力主要靠結(jié)合面兩邊新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度承擔(dān)，在開(kāi)裂及極限狀態(tài)下，主要是通過(guò)貫穿結(jié)合面的錨固鋼筋或錨固螺栓所產(chǎn)生的被動(dòng)剪切磨擦力傳遞。由于結(jié)合面混凝土的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度及法向粘結(jié)抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土本身強(qiáng)度，結(jié)合面是加固結(jié)構(gòu)受力時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，即或是軸心受壓破壞也總是首先發(fā)生在結(jié)合面，因此，結(jié)合面必須進(jìn)行處理，涂刷界面劑，必要時(shí)對(duì)結(jié)合面從設(shè)計(jì)構(gòu)造上配置足夠的貫穿于結(jié)合面的剪切磨擦筋或錨固件將兩部分連接起來(lái)，是確保結(jié)合面有效傳力，使新舊兩部分整體工作。
6 增大截面加固法的施工要點(diǎn)
增大截面加固法施工的主要環(huán)節(jié)有：加固前的卸荷處理，連接處的表面處理，新增層的施工。施工中應(yīng)用到新舊混凝土截面處理專用技術(shù)。
（1）加固前的卸荷。加固一般都存在新加部分應(yīng)力滯后問(wèn)題，為了使新舊結(jié)構(gòu)盡可能共同受力，加固前應(yīng)盡量卸去原結(jié)構(gòu)所承受的荷載，完全和精確的卸荷可采用千斤頂反向加載，簡(jiǎn)單的卸荷可僅移去活荷載，并控制施工荷載。
（2）連接表面的處理。對(duì)原有混凝土的缺陷清理至密實(shí)部位，鑿去一切風(fēng)化酥松層、碳化銹層及油污層，并將表面鑿毛或打成溝槽。溝槽的深度不宜小于6mm,間距不宜大于箍筋間距或200mm，被包的混凝土棱角應(yīng)打掉，同時(shí)應(yīng)除去浮碴、塵土。原有混凝土表面應(yīng)沖洗干凈，澆注混凝土前，原混凝土表面應(yīng)保濕，擦干滯留水，刷凈水泥漿或涂刷界面處理劑進(jìn)行處理。原有和新設(shè)受力鋼筋應(yīng)進(jìn)行除銹處理；在受力鋼筋上施焊前應(yīng)采取卸荷或支撐措施，并應(yīng)逐根分區(qū)分段分層進(jìn)行焊接，以盡量減少焊接熱量對(duì)鋼筋的影響。
（3）新增層的施工。模板搭設(shè)、鋼筋安置以及新混凝土的澆注和養(yǎng)護(hù)，應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求。
（4）施工工藝。增大截面加固法加固施工時(shí)，推薦采用施工工藝是：
a噴射混凝土澆筑工藝，施工較為簡(jiǎn)便，混凝土質(zhì)量和結(jié)合性能可顯著提高，與普通混凝土相比，噴射混凝土早期強(qiáng)度較高，常溫下一天的抗壓強(qiáng)度可達(dá)6.0～15.0Mpa，與舊混凝土的粘強(qiáng)強(qiáng)度較高，粘結(jié)抗拉強(qiáng)度可達(dá)1.5～2.5Mpa，接近混凝土本身強(qiáng)度，比普通混凝土粘結(jié)強(qiáng)度高2～4倍。
b混凝土灌漿料，具體要求另詳。
7 增大截面加固法的工程應(yīng)用
對(duì)于簡(jiǎn)支梁，僅正截面受彎承載力不足時(shí)，一般采用于梁底部增配鋼筋加固；若斜截面受剪承載力也不足時(shí)，應(yīng)三面包套并加配箍筋加固，對(duì)于連續(xù)梁，僅支座部位負(fù)彎矩受彎承載力不足時(shí)，可于頂面增配鋼筋加固；若正負(fù)受彎承載力均不足時(shí)，應(yīng)雙面增配鋼筋加固；若受剪承載力也不足時(shí)，尚應(yīng)三面或四面包套增配箍筋加固。
對(duì)于簡(jiǎn)支板受彎承載力不足但差別不大時(shí)（≤15%），可于板面增澆高強(qiáng)度等級(jí)混凝土疊合層（按構(gòu)造配筋）加固；若承載力相差較多時(shí)，則應(yīng)于板底增配鋼筋網(wǎng)，采用噴射混凝土層加固。對(duì)于連續(xù)板，應(yīng)雙面增配鋼筋網(wǎng)和混凝土層加固，支座負(fù)筋應(yīng)穿墻通過(guò)，不得斷開(kāi)。
對(duì)于柱，應(yīng)根據(jù)受力情況和實(shí)際構(gòu)造的不同，分別采用四面包套、三面包套以及主要受力方向的兩面包套加固。截面承載力不足著重增配鋼筋，軸壓比超標(biāo)或混凝土強(qiáng)度偏低，則著重增大包套面積及混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
對(duì)于墻，有單面加固和雙面加固，一般是對(duì)癥加固，缺鋼筋補(bǔ)鋼筋，若混凝土強(qiáng)度偏低或軸壓比超標(biāo)，則著重提高加固層厚度及混凝土強(qiáng)度。