1. 加固原因
- 承载能力不足：
- 功能改变：例如，将住宅改为仓库，楼面荷载大幅增加。原本设计用于承受较轻的居住活荷载（一般为2.0kN/m²左右），但仓库可能会放置重型设备或大量货物，使楼面活荷载可能达到10kN/m²甚至更高，导致结构的梁、板等构件承载能力不够。
- 设计失误或施工缺陷：在设计阶段可能对荷载计算不准确，或者施工过程中混凝土强度不足、钢筋配置不符合要求等，使得结构实际承载能力低于预期。
- 结构损伤：
- 自然灾害：地震会使建筑物的墙体出现裂缝、柱子倾斜，像在高烈度地震区，砌体墙可能会出现X形裂缝，框架结构的梁柱节点处也可能出现破坏。火灾会导致混凝土构件强度降低，钢结构构件变形，因为高温会使混凝土中的水泥石脱水、钢筋强度下降，钢结构在高温下材料性能改变。
- 长期自然侵蚀：在沿海地区，建筑物长期受海风、海水侵蚀，混凝土中的钢筋容易生锈，生锈后的钢筋体积膨胀，导致混凝土剥落、开裂。酸雨也会腐蚀混凝土和钢结构，降低其耐久性。
2. 加固方法
- 增大截面加固法：
- 原理和适用范围：通过增加构件（如梁、柱、墙）的截面尺寸，同时配置新的钢筋，使构件承载能力得到提升。适用于混凝土结构构件承载能力不足的情况。例如，对于承载能力不足的混凝土柱，可以在其四周浇筑一层新的混凝土，并植入钢筋，新老混凝土和钢筋共同工作，提高柱子的抗压和抗弯能力。
- 施工要点：对原结构构件表面进行清理、凿毛，以增强新老混凝土的粘结力。植入钢筋时要保证植筋深度和质量，新浇混凝土的强度等级一般要比原结构混凝土高一级，且在浇筑过程中要振捣密实，确保新老混凝土结合良好。
- 碳纤维布加固法：
- 原理和适用范围：碳纤维布具有高强度、高弹性模量的特点。将碳纤维布用专用胶粘剂粘贴在构件表面，在构件受力时，碳纤维布可以分担拉力，从而提高构件的承载能力。主要用于混凝土受弯、受剪和轴心受压构件的加固。例如，对出现裂缝的混凝土梁，在梁底面和侧面粘贴碳纤维布，有效限制裂缝的扩展，增强梁的抗弯性能。
- 施工要点：对构件表面进行打磨、清理，去除油污、疏松层等，使其平整、干燥。涂刷胶粘剂要均匀，粘贴碳纤维布时要沿纤维方向用滚筒反复滚压，排除气泡，保证碳纤维布与构件紧密贴合。若多层粘贴，相邻两层碳纤维布的纤维方向应相互垂直。
- 外包钢加固法：
- 原理和适用范围：对于混凝土柱和梁，采用外包型钢的方式进行加固。可以是干式外包钢（型钢与原构件之间无粘结）或湿式外包钢（型钢与原构件之间用胶粘剂或灌浆料粘结）。这种方法能显著提高结构的承载能力和抗震性能。比如，对于抗震性能不足的混凝土柱，采用湿式外包钢加固，在柱子四周包裹角钢和缀板，通过灌浆使型钢与柱子紧密结合，增强柱子的抗剪和抗压能力。
- 施工要点：在干式外包钢施工中，要保证型钢与原构件之间紧密贴合，可采用螺栓连接等方式固定。湿式外包钢施工时，对构件和型钢表面要进行处理，保证胶粘剂或灌浆料能有效粘结，灌浆要密实。
- 预应力加固法：
- 原理和适用范围：适用于大跨度结构或对变形控制要求较高的结构。通过对加固构件施加预应力，产生与外荷载作用方向相反的内力，抵消部分外荷载产生的效应。例如，对大跨度的混凝土梁，采用体外预应力加固，在梁的底部或侧面设置预应力筋，施加预应力后，梁的抗弯能力和抗裂性能得到明显提高。
- 施工要点：预应力筋的张拉控制应力要符合设计要求，张拉过程要严格按照操作规程进行，保证预应力施加均匀、准确。同时，要注意预应力筋的锚固，确保其在使用过程中不会出现滑移。
3. 加固流程
- 检测鉴定阶段：
- 结构检测：采用多种检测方法，如回弹法检测混凝土强度、超声法检测内部缺陷、钢筋探测仪检测钢筋配置情况等。对建筑物的整体结构进行全面检查，包括构件的尺寸、裂缝情况、变形程度等。
- 安全性鉴定：依据检测结果和相关标准，对建筑物的安全性进行评估，确定结构存在的问题和加固的重点部位。根据建筑物的重要性、使用功能等因素，划分结构安全等级，为加固设计提供准确的参数。
- 加固设计阶段：
- 方案选择：根据检测鉴定结果，结合建筑物的使用要求和加固目标，选择合适的加固方法。考虑不同加固方法的优缺点、适用范围以及对建筑物使用功能和外观的影响。
- 设计计算：对加固后的结构进行力学计算，确保加固后能满足承载能力、稳定性、变形等方面的要求。例如，在采用碳纤维布加固梁时，要计算碳纤维布的用量以满足抗弯、抗剪强度的提升需求；采用增大截面加固柱时，要计算新配置钢筋和混凝土对承载能力的提升。
- 构造设计：确定加固材料的布置方式、锚固措施等。如碳纤维布加固时，碳纤维布的粘贴长度、端部锚固处理；外包钢加固时，钢板与构件的连接构造、锚栓布置。
- 施工图绘制：绘制详细的加固施工图，包括加固部位、材料规格、施工顺序、节点大样等，指导施工。
- 施工阶段：
- 施工准备：组织施工队伍，准备施工材料和设备，对施工人员进行技术培训和安全交底。材料要符合设计要求，设备要性能良好，施工人员要熟悉加固工艺和安全注意事项。
- 加固施工：按照加固设计要求进行施工。严格控制施工质量，例如在增大截面加固施工中，要保证新老混凝土的粘结质量，控制混凝土的浇筑和振捣过程；在碳纤维布加固施工中，要保证碳纤维布的粘贴质量，避免空鼓、褶皱等问题。
- 质量控制和安全管理：建立质量检查制度，对每一道施工工序进行质量检查。如检查钢筋植筋质量（通过拉拔试验）、碳纤维粘贴质量（外观检查和粘结强度检测）、新浇混凝土质量（强度检测和外观检查）等。同时加强施工现场的安全管理，设置安全警示标志，防止安全事故发生。
- 验收阶段：
- 资料审查：审查施工过程中的各项资料，包括材料质量证明文件、检验报告、隐蔽工程验收记录、施工日志等。
- 外观检查：对加固后的建筑物进行外观检查，检查加固部位是否符合设计要求，如碳纤维布粘贴是否平整、无空鼓，增大截面部分混凝土是否密实等。
- 结构性能检测：根据需要进行结构性能检测，如通过静载试验检测加固后的承载能力、通过倾斜观测检查建筑物整体的稳定性。验收合格后，方可交付使用。