工程质量是关系到国家财产和人民生命安全的大事。今年，我国连续发生了几起重大工程质量事故，引起了全国的关注。1996年10月。建设部组织召开全国建设工程质量工作会议，全面分析工程质量情况，提出关注工程质量综合治理的措施。钢筋混凝土结构是目前应用最多的结构型式，钢筋混凝土结构由于各种原因无法满足安全性、适用性、耐久性的要求，建筑物的可靠性被认定为c级或d级时，必须进行加固处理[1]。

柱是建筑结构中的基本受力部件之一，气体承载力的大小对结构的我的昂贵应用起着重要的作用。柱子是压弯部件，受到很大的轴力，这种受力状态决定柱子的延展性小，作为结构的主要承载部分，柱子的破坏会产生严重的结果，难以修复，结构倒塌。因此，在钢筋混凝土框架设计中，要控制梁柱的相对强度，使塑性铰链首先出现在梁端，尽量避免或减少柱中的塑性铰链【2】。在国内历史的大地震中，钢筋混凝土柱失效引起的震灾很多。我国也是很多地震国家，很多地区都在地震地区，在这些地区，对建筑结构进行抗震加固，一级地震结构的修补往往是结构工程师的主要工作内容。

2框架柱加固的特点及常用方法

我国从50年代开始进行结构加固处理，及时年来，国内众多混凝土结构加固工程实例，积累了丰富的实践经验。90年代初，中国颁布了《混凝土结构加固技术规范》(CECS25；9)，总结了中国成熟的加固技术，适用于各种原因造成的结构、部件的加固处理，对加固技术的发展起着很大的作用。无论是工厂的应用还是结构理论，柱的加固，近年来特别是框架结构柱的加固，都是结构加固工程的重要组成部分。

钢筋混凝土柱承载力不足的原因大致有设计错误、施工粗糙、使用不当、改变用途、遭遇自然灾害等。框架结构柱的加固与新建工程框架结构的设计不同，主要是对已建工程，受客观条件的制约，对具体现存条件进行加固设计和施工。在不停产或尽量不停产的条件下施工，施工速度快，工期短。另外，施工现场狭窄、拥挤，经常受到生产设备、配管和现有结构的制约，大型施工机械难以发挥作用，往往对现有和相邻的结构、部件产生不良影响。框架结构柱的加固工程经常分阶段进行，分阶段进行，因各种干扰而中断，工程复杂，往往存在很多不安全因素。框架结构柱的加固设计包括原结构的检查和加固设计的计算，要求考虑新、旧的连接股的强度、刚性、适用寿命的平衡和新、旧的构造的协调作业。

有框架结构柱加固工程的特点，根据几十年来建筑物加固的实践经验，当前常用的钢筋混凝土框架结构柱加固方法有：改变结构传力途径加固法、预应力加固法、加大截面加固法、外包钢加固法以及粘贴碳纤维加固法等。各种加固方法各有优缺点和适用范围，应根据情况选择【4】。

改变结构传输力路径加固法是指通过增设支点(柱或支架)的方法，改变结构受力系统(即计算简单图)，改善框架柱的受力和内力状况的加固方法。增加支点，减少计算跨度，大大提高柱的承载能力，减少柱的变形和限制。该方法主要有增设支点赫尔托梁柱法两种形式。该方法对框架结构柱的强化强化效果很好，但对建筑物空间的使用影响很大，施工复杂性也很高。

预应力加固法即用预应力型钢撑杆对框架结构柱进行加固的方法。可分为单侧预应力支撑杆加固(适用于偏心受压柱加固)和双侧预应力支撑杆加固(适用于轴心受压柱加固)。该加固方法具有预制、净空少、停产、施工简单的优点。但是，该方法不适用于高温环境下的混凝土结构，还需要特别注意尽量减少预应力损失。

加大截面加固法，通过增大框架构造柱的截面面积和筋，提高强度、刚性、稳定性和抗裂性，满足正常适用要求。该加固方法的缺点也比较显着，主要是现场作业量大，生产生活影响大，影响住宅外观的清洁等。

外包钢加固法在框架结构柱周围用型钢提高承载力。分为干式和湿式两种。干式外包钢加固将型钢直接外包到加固部件周围，型钢在部件之间没有任何连接，或者填充水泥砂浆，但不能满足结合面的剪力传递要求。用乳胶水泥或环氧树脂化学灌浆等方法粘贴型钢时，称为湿式外包钢加固。该加固方法的优点是大大提高柱承载能力，施工简单，工期短。但外包钢必须进行防腐处理，防止高温环境，以提高其耐久性。

近年来，土木工程领域出现了各式各样的新型材料，如各种高强度混凝土，纤维增强材料等。其中碳纤维布因其强度高、重量轻、耐腐蚀、耐久性好等诸多优点，在混凝土结构加固领域的应用发展尤为迅速。碳纤维加固法是指用碳纤维布配合用胶水将碳纤维布粘贴在混凝土构件表面的加固方法。碳纤维布加固钢筋混凝土框架结构柱具有广泛应用面的优点，具有优异的耐腐蚀性、耐渗性和耐久性，耐疲劳性和减震性能好的施工方便，质量容易保证等。当然，该方法的理论研究还不成熟，但应用前景确实很广。

3大截面柱加固工程实例分析

以下是框架结构钢筋混凝土大截面柱加固方法的比较分析。一座钢筋混凝土框架结构住宅，开始建设15层，设计施工也同样进行。后来，为了增加两层，改为17层，需要采取牟宗加固措施来提高结构的承载能力。本文主要介绍一根柱子的加固，一根柱子的高度为3.8米，700*600mm矩形截面，受力纵筋为20根直径为25mm的钢筋，带子采用间距为100mm直径为10mm的钢筋，混凝土强度等级为C30.

考虑到本工程的实际情况，本楼为门户，因此改变结构传输途径加固法，加大截面加固法等影响房屋净空和外观的方法不太实用。考虑到新旧两部分共同工作的因素，本工程采用预应力支撑棒加固法

L0/b=6.3，检查表为:b=1，原柱承载力N0为【5】:

N0=(1)

加层后，设计负荷n为10576kn，支撑棒承受的压力N2为:

N2=N-N0=1233KN(2)

角钢截面积为:

角钢截面积为:

N==1303KN （4）

另外，选用轴心间距为200mm宽为60mm厚为6mm的缀板，经验符合要求[6].采用横向张拉，预压应力控制值确定为80Mpa。

施工时为了保证上述压应力控制值，在进行横向张力的同时对型钢撑杆的应变进行实时观测，至应变如下数值时结束张拉：

（5）

按照上述加固方案进行施工，基本不影响结构的净空及外观，且施工不简洁，不要求停工，还可以使新旧部分能较好地共同工作，可其不失为此类工程加固的一种较为实用的方法。

但是，对于这样的工程这样的大截面柱，加固前柱的设计负荷很大，采用预应力支撑杆加固法加固的幅度相对较低，支撑杆的承载力与加固后柱整体的承载力的比例为1303/(1303+9343)=0.12。根据各种研究和实验，混凝土的力学性能与所处的应力状态有关，对静水压力敏感，在双向或三向的压力下强度和伸长性大幅度提高，可以考虑减少装饰板的间隔，处理原柱在装饰板之间的局部剪力传递，装饰板起到约束混凝土横向变形的作用。根据混凝土结构设计(GBJ10-89)，以下公式计算:

N=(6)

其中，混凝土轴心的抗压强度、Acor为柱的核心截面积、纵筋强度、纵筋截面积、间接钢筋截面积、Asso为间接钢筋的换算截面积、

Aso=(7)

其中，dcor为柱的核心直径为柱的核心直径、Asl为单根间接钢筋的截面积、s为沿柱轴线的间接钢筋的间接间距离。

还可根据建筑使用要求，缠绕钢丝网，分层抹灰高强度水泥砂浆。这不仅利用支撑杆直接承受轴向力，还挖掘支撑杆结构约束混凝土柱横向变形能力，充分利用加固材料的作用。钢丝网筒可以解决支撑杆的防锈和防火问题，也可以起到紧固混凝土柱的作用。通过约束混凝土柱横向变形，提高核心混凝土的压力强度，充分发挥原大截面框架柱混凝土的轴心压力强度，提高柱的压力负荷能力2~3

倍。这是预应力支撑杆结构法的改进，也是应用于大截面框架柱的其他加固方法。

但预应力支撑杆的加固法容易损坏预应力，难以控制支撑杆的预应力值，容易集中在加固部件的上端，局部破坏。通常，为了防止钢材因环境潮湿而腐蚀承载力下降，定期维护，增加了加固费用。

前面提到，适用碳纤维布加固有很多独特的优点，在约束混凝土方面也能取得很好的效果。碳纤维布加固钢筋混凝土柱的原理是用粘合剂将碳纤维布粘贴在柱构件的表面，约束混凝土的横向变形，达到加固柱构件，改善构件的受力性能的目的，其受力机理使螺旋箍混凝土和钢管混凝土等约束混凝土疲劳。螺旋箍筋混凝土与钢管混凝土受力特点、破坏过程及计算公式等研究已经比较成熟，而碳纤维布加固钢筋混凝土柱在正截面受荷时的力、变形和约束混凝土的情况一致，可以引用现有约束混凝土的分析方法讨论碳纤维布对钢筋混凝土柱的约束作用。另外，粘贴碳纤维布加固法除了具有预应力支撑杆加固法的各种优点外，还可以避免预应力支撑杆加固法的前述缺点，确实是框架机构钢筋混凝土大截面柱加固的应用前景广阔的方法。

碳纤维布对柱承载力的初步计算可以找到以下类型:

N=(8)

其中，为了反映碳纤维相对用量的无限纲量，碳纤维布与约束混凝土的体积比，为了测量混凝土立方体的强度，为了测量碳纤维的折断抗拉强度，在2/3中的2/3中约束混凝土达到极限强度的情况下，实际测量碳纤维布的应变只变的2/3左右引入的折断系数。柱的稳定系数、Ac分别为混凝土的抗压强度设计值和柱的截面积、钢筋的抗压强度设计值和纵筋的面积。

当然，粘贴纤维布加固方法还只是一种新兴的尚不成熟的加固方式，其受力原理，尤其是界面的受力情况研究还不是很完善。此外，必须采取足够的锚固措施，防止碳纤维布和混凝土粘合面的剥离破坏。只有这样，高中碳纤维布的加固才能取得预期的效果【7】

4结语

本文结合工程实例，对框架结构钢筋混凝土的大截面柱进行分析和比较，指出各种加固方法的优缺点和适用情况，为今后这种结构柱的加固提供参考。此外，本文还介绍了碳纤维布这种新型高强度高效率材料，对框架结构钢筋混凝土大截面柱进行加固加固，这种应用前景十分广阔的新型加固方法，为工程加固设计提供了新的构思。