常用的建筑加固方法及施工过程中的主要注意事项

【摘 要】随着我国社会经济的迅猛发展，人们生活水平的提高对建筑的安全性，功能性和美观性有了更高的要求。但由于建筑物于室外，要经受各种气候变化及地震等外力的影响，使其出现各种不同程度的损坏。建筑物中裂缝预示着结构承载力可能不足，影响保温效果，会使钢筋因接触潮湿空气而生锈，从而降低结构耐久性，轻则影响美观，重则影响人身安全。这就给我们这些做建筑技术的工程技术人员提出了新的挑战和机遇。本人根据这些年借鉴兄弟单位的经验就常见的建筑结构加固方法和施工过程中应注意的问题做一下简单论述。

【关键词】建筑工程；结构加固；碳纤维；粘钢；植筋

一、基础结构加固

基础是一个建筑的根基，如果根基不稳，那整个建筑物也就没有安全性可言了。原建筑接层续建或发生不均匀沉降时，大都需要对基础进行全部或局部的加固。基础结构加固的原理就是两个方面一个是增加基础的受力面积，另一个是增加地基的承载力。根据原有基础的不同，采用不同的加固方法。

（一）、增加基础的受力面积常用如下几种方法：

1.增加抬墙梁。采用预制的钢筋混凝土梁或H钢梁穿过原建筑的基础梁下。新加梁的两端再各加一个独立基础或桩基础。新加梁与原墙接触处要坐浆或后注结构胶。抬墙梁的平面位置尽量避开一层门窗洞口，不能避开时，必须对抬墙粱上的门窗洞口采取加强措施，并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。洞口的加固通过采用加角铁框的方法。如果后加梁与墙接触处局部受加不够时，需要对局部墙体进行加固。局部墙体加固通常采用包钢筋网，抹高强砂浆或细石无收缩混凝土。如果加钢梁时，要注意钢材的防腐，只采用普通防锈漆是解决不了问题的，最好是在防锈漆外涂两层氯化橡胶涂料，也可以用沥青加玻璃丝布的方法。

2.加设钢筋混凝土墩。是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础，最后使分段的墩式基础联成一整体，共同工作，承受上部结构荷载。这种方法主要用在原基础为砖基础或毛石基础的情况。优点是造价较低，稳定性好，缺点是工期长，工作面大。施工时注意事项是：新加混凝土墩与上部墙体接触处理要严实。现在大都采用后灌无收缩细石砼的方法。（以前都是用后灌加UEA微膨胀剂的砂浆）

3..增加原基础宽度，适用于钢筋砼基础。将原混凝土基础两侧或四周挖至地基持力层，在原基础立面上植筋，绑钢筋、支模浇筑砼，使原基础增加受力面积。施工时的注意事项就新旧混凝土的结合面要处理好，一般都要凿毛、刷界面剂。植筋的质量也很关键，孔深，清孔质量，胶的饱满度，钢筋表面的打磨都要保证要求。

4.增加桩的方法，只适用于原建筑基础为桩基础，而且地质条件限制只能用桩基础的。因为此种方法造价较高。设计原理就是原2桩承台变4桩承台，3桩承台变5或6桩承台（注意不能变四桩承台），4桩承台变6或8桩承台，5桩承台变7或9桩承台。新加承台通过植筋后浇混凝土的方法与原承台形成一体。

（二）、 除了增加基础的受力面积的方法以外还有一种是增地基础的承载力。对于已建成使用的建筑只有一种方法就是基础注浆加固法。注浆加固法是利用液压、气压或电化学原理，把某些能硬化的浆液注入土体孔隙或岩石裂隙中，将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，能显著改善土的物理学性能及水理性能的一种加固方法。注浆加固中所用的浆液是由主剂（原材料）、溶剂（水或其他溶剂）及各种外加剂混和而成，通常所指的灌浆材料是指浆液中所用的主剂。灌浆材料常分为粒状浆材和化学浆材。施工的某经编厂独立基础加固时，即用水泥浆加氯化钙的混合浆液。 施工时可在基础中或四周钻孔，注浆管的倾角一般不超过60，孔径应比注浆管的直径大2-3mm，在孔内放置直径25mm的注浆管，孔距可取0.5-1.0m。对单独基础每边打孔不应少于2个应对称布置，浆液可由水泥浆或环氧树脂等制成，注浆压力可取0.2-0.6Mpa，当15分钟内水泥浆未被吸收则应停止注浆，注浆的有效直径约为0.6-1.2m。对条形基础施工应沿基础纵向分段进行，每段长度可取2.0-2.5米。对有局部开裂的砖基础，也可以采用注浆的方法加固。安置注胶管时，尽量穿过裂缝最宽处。注浆质量控制通常采用在距注浆点1米远处再设一观察孔的方法，如果注浆达到一定量后，一米远处的观察孔内就会有浆涂溢出。比较重要的大型的项目可采用静力或动力角探试验确定加固土密实度及强度的变化，钻孔取样测定加加固土的抗压强度，还有用电探法与放射性同位素法测定浆液注入范围的方法检查注浆质量。

二、混凝土结构加固 混凝土结构是建筑中最常见，应用最广的结构形式，常见的有砖混，框架及剪力墙结构。通常将建筑中的混凝土梁柱称为建筑的骨架，如果骨架出问题了，那么整个建筑的质量就会出大问题。混凝土结构常见的加固方法有如下几种。

1.加大混凝土结构的截面：该法施工比较简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验。缺点是加大截面使建筑物的净空变小后会影响使用功能。比如梁加大截面后，下部空间高度就变小了。另一个缺点是现场施工的湿作业时问长，施工面大，对生产和生活有一定的影响。此种加固方法施工应注意新旧混凝土的结合，钢筋的锚固。为保证新旧混凝土的结合通常将原结构表面凿毛，植筋，刷界面剂，当新混凝土厚度较薄时（通常指小于100m），用无收缩细石混凝土代替普通混凝土浇筑。后浇混凝土强度通常要比原混凝土强度高一到二个等级。

2.碳纤维技术：碳纤维具有强度高、自重非常轻、施工非常方便、快捷、应用广泛等优点，常用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命。以前由于国外技术的垄断，碳纤维价格很高限制了他的应用。现在国内已能大规模生产，价格也趋于合理，应用也就越来越广了。碳纤维技术是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。其优点：抗拉强度高，是普通钢材的10倍；加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4；基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状，施工简便（不需大型施工机械及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；适用范围广，施工工期短。施工时注意的事项是碳布过转角时，必须是半径大于20mm的圆弧。粘碳布的胶分三种，底胶，浸胶和面胶。如果混凝土基层不好，应采用底胶来找平，面胶是在碳布粘完涂于表面起隔离保护作用的。浸胶是最关键的，涂刷时宁多勿少，要用木铲及辊刷将气泡压出，气泡的存在会大大降低加固效果。根据多年施工经验，胶在搅拌时只一个方向搅拌则会减少气泡。

3.植筋技术：这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。它不是单纯的一种加固形式，而且在很多方案中都用到的技术。比如基础加固的增加混凝土宽度，增加基础桩，钢筋混凝土结构加大截面都要用到植筋。植筋技术来源于以前的硫磺胶泥浆锚技术。植筋的锚固长度大都在设计文件中给出。如果设计文件中未给出植入深度，施工中大都按15倍的钢筋钢筋直径钻孔，抗震要求级别高的或原混凝土质量不好时，要加大到20倍钢筋直径。孔径一般大于钢筋直径4-6mm。清孔采用棕毛清孔刷，及电动清灰机，后用工业棉醮丙酮擦孔后12小时即可注浆植筋。植筋胶的包装通常有三种，一种是棒式的，二是枪式的，三是桶装的。前两种施工时比较方便，后一种要在搅拌后用自制的注胶器将胶注入孔内，原则是胶与孔底不得有空气。钢筋的植入部分要用电动钢丝碗刷清理干净。如果原混凝土结构潮湿则应烘干后植筋，或采用特殊的植筋胶。寒冷天气植筋时，要注意加热保暖。在施工中常用电热棒对孔洞加热，植筋后，用棉被苫盖。

4.预应力加固法：该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固，在普通建筑中应用不太多。施工完钢绞线不应暴露于空气中，应做保护，以防锈蚀。常用方法加装修层或刷油漆等。

5.混凝土裂缝修补技术：根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对于受力而产生的裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。裂缝封闭采用专用结构胶对裂缝进行封闭处理，沿裂缝走向每间隔200～400mm安设一个注胶嘴。裂缝封闭胶达到强度后方可进行注胶。为保证质量通常都是自下而上施工，上部胶嘴有溢出即证明其下部缝中的胶已注满。施工时要注意裂缝处要清理干净再用胶封闭，不能用露点。

6.钢筋混凝土结构粘钢加固技术：粘钢加固是用特制的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面，能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。优点：坚固耐用，胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求；施工快速，使用中的建筑可在不停产不影响使用的情况下完成施工；简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业。完成加固后的结构外观改变不大；灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。与碳纤维比他的优点可以双向受力；经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益高。粘钢施工时注意，除混凝土表面要打磨外，钢板表面要打磨，粘贴时要用力挤压，周边要有胶溢出方为合格。在某厂房柱的粘钢加固中，设计制造了一种夹具，使用起来比较方便快捷，因周转使用造价也不高。在一大商场粘钢加固时，用预埋膨胀螺栓的方法挤压钢板。因为高度高不适合支撑，梁截面大而且数量不多不适合制作夹具。

三、砌体结构加固，比较常见的是砖混结构的旧楼接层续建，这时候就可能造成窗间垛的抗压强度不够。加固通常采用外包钢筋网，抹水泥砂浆或细石混凝土的方法。挂网前砌体表面的抹灰要清理干净，砖缝剔进去20mm。施工时应注意新加抹灰层与原砌体层的结合。通常采用的方法是抹灰时，先浇一层素水泥浆。工人在抹灰时，要用力压保证砂浆或混凝土密实和砌体粘结牢固。

总之，建筑物加固与改造工程是人类历史发展的客观需要。它符合科学发展观所倡导的可持续发展战略。随着建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，更好的加固方法将会出现，让建筑更安全更好的为人类服务。

参考文献：

[1]GB 50550-2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范

[2]江元盛；；钢筋混凝土结构增大截面加固法的几点体会[J]；安徽建筑；2008年02期

[3]刘健，赵国藩；新老混凝土粘结收缩性能研究[J]；大连理工大学学报；2001年03期

[4]雷源铁；；预应力技术在加固工程中的应用[A]；第八届后张预应力学术交流会论文集

[5]李岩松邵晓健浅谈碳纤维加固法《住宅科技》2003年 第2期