摘要：日前，上海悍马新型钢结构预应力碳板加固系统在国内首次应用成功，这是中国预应力碳板加固技术在钢结构工程上的新突破。

随着科学技术的发展，新型建筑材料的运用越来越广泛，钢结构就是其中的一种。相比于砖混结构，钢结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势，恰恰契合了现代建筑的环保理念，因而成为建筑市场的新宠儿。

近年来，在国家的大力支持下，钢结构在经济发达地区的建筑中使用逐渐增多，并在建筑行业形成一阵热潮。钢结构代表了世界建筑发展的潮流，大的新的高层钢结构建筑在不断涌现。未来，强劲的市场需求必将使得钢结构建筑得到普及和持续发展，钢结构将被更广泛应用到建筑、铁路、桥梁和住宅等方面。

然而，钢结构也不可避免的存在严重缺陷、损伤，或者当改变使用条件，经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时，就应对钢结构进行加固。那么，钢结构应如何进行加固？结合本次悍马加固工程，大家一起探讨。

一、传统加固技术与新技术的博弈

本工程为钢结构厂房，现将原来的普通厂房楼面改造成光伏发电面板，楼面整体荷载增加，故需要进行加固处理。

传统

在过去，传统的加固方法以螺栓连接、焊接加固为主，这些方法虽然在一定程度上起到加固修复的作用，但是其工程之繁琐、加固”后遗症”巨大。

1.螺栓连接

采用螺栓连接需要在损伤部位附近的母材上开孔，削弱了截面，形成新的应力集中区。普通螺栓在动载作用下易松动，高强螺栓易发生应力松弛现象，降低了结构的修补效果。

2.焊接加固

焊接加固时，高温作用使焊接部位的组织及性能劣化，而且焊缝必然存在缺陷，会产生新的裂纹。焊接结构内部存在残余应力，与其他作用结合可能导致开裂。焊接使结构形成连续的整体，裂缝一旦失稳扩展，就有可能一断到底，引发重大事故。

3.粘钢加固技术

粘钢加固技术是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，依靠结构胶使之粘结成整体共同工作，以提高结构承载力。

这些加固方法共同的缺点是使结构重量增加很多，钢板不易制作成各种复杂形状，运输和安装也不方便，且钢板易锈蚀，影响粘结强度，维护费用高。

传统的加固方法工序繁琐，且无法满足现行荷载需求，因此加固方决定试用预应力碳板技术加固钢梁。

4.相比于传统加固方法，预应力加固钢结构优势显著：

1）加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行；2）施加预应力可直接减小变形，迅速消除超逾应力和内力峰值；3）与非预应力方式相比，可消除应力滞后现象，充分利用的高强特性，提高加固效率；4）结合可靠锚固，可降低粘结界面的剥离应力，避免整体剥落，提高加固的可靠性；5）降低加固费用和使用成本。 

二、钢结构实现预应力碳板加固有何难点？

随着悍马及加固设计方、各施工单位的大力推广，预应力碳板加固技术在混凝土结构上的应用渐趋成熟。但是，此前该技术并无成功应用于钢结构上的案例，其加固的难度可想而知。相比于混凝土结构，预应力碳板技术应用于钢结构难点辟多：

1.对原有已增加荷载的钢结构，是否可以承受预应力碳板所施加的力；

2.市面上普通的预应力碳板加固系统由于锚具过大、碳板过宽，无法满足厂房钢梁横截面窄的要求；

3.钢梁表面的平整程度决定着施工操作的难易程度;

4.结构胶与钢结构粘接效果的好坏不定。

三、悍马新型钢结构预应力碳板加固技术有何独特之处？

1.锚具小型化，完美契合偏窄构件加固要求

诸多难点使得加固工程几近搁置，然而，喜讯传来，上海悍马新开发的预应力碳板加固系统成功实现了锚具小型化，碳板50px，比之前整体缩小了2.5倍，完美契合了该钢结构厂房加固的要求。

2.变几何可变为几何不变，创建新型结构体系

众所周知，普通钢筋砼结构中采用预应力碳板加固，可充分发挥碳纤维高强性能，消除后加构件应力滞后的现象，延缓混凝土中裂缝的出现、提高结构刚度，更改善结构性能。但是，相较于普通钢筋砼结构预应力碳板加固技术，新型钢结构预应力碳板加固技术不仅拥有前者全部优势，包括提高结构刚度，改善结构性能等。更主要的，它创建了一种新型结构体系，改变几何可变体系为几何不变体系，并同时借助高强度碳板力学性能和碳板上被施加的预应力，可改善结构抗震性能、疲劳性能和其它各种动力性能。

3.材料成本大幅降低

此前，预应力碳板技术虽然安全、耐久，但由于加固系统庞大，施工成本略高，致使很多客户望而生畏。而钢结构预应力碳板技术通过迭代升级，打破原有坚固的价格堡垒，降低锚具成本。品质上乘，价格更优，真正实现“物美价廉”。

4.施工难度降低

因着锚具小型化，安装施工更方便，提高整体施工效率，安装施工不再是难题。

综上所述，两者同样都是预应力碳板加固技术，但目的、技术、力度、构造、效果等皆不尽相同，存在一定差异，不可同日而语。新型钢结构预应力碳板加固技术是前者的升华与再造。

中国首例大跨度钢结构上成功应用预应力碳板加固技术，开启了工程加固的新篇章，展望未来，加固业定能继往开来，步步稳健，发展良好。   

番外：

实验证明，悍马新型钢结构预应力碳板加固技术，50px的碳板张拉控制力可突破10T。不是广告，讲真，只是您可能真的需要，而我们真的。

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