房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究

摘要：随着我国城市化的进程不断加快。各地高楼大厦拔地而起，这给房屋建筑技术提出了新的要求，我国房屋建筑施工加固技术在最近几年来得到快速的发展。在房屋的质量安全控制中，房屋建筑施工结构加固技术起到了极其关键的作用。本文就此阐述房屋建筑结构加固设计及施工技术。

关键词：房屋；建筑结构；加固；设计；技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

房屋建筑关系到人们的日常生活，其质量的好坏影响到使用的安全性，因此房屋建筑结构加固设计与施工技术在建筑工程中就变得越来越为重要。为了提升建筑物的结构稳固性，减少人员伤亡与财产损失，我们必须对房屋的建筑结构进行加固设计及提高施工技术水平。

1、房屋建筑结构加固施工前设计的必要性

1.1 现实的需要

既有房屋，有的由于使用性质改变而导致荷载增加；有的为了增加使用面积，在层高较大的部位或在屋顶上进行加层；有的为满足节能有关规定，需将楼层周边凹凸部分补平改造；有的需要进行抗震加固；有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有房屋的改造、加固日益增多，因此，建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计，还要逐渐熟悉和掌握对既有房屋的改造和加固设计工作。

1.2 检测和鉴定的必要性

为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求，在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定，对其可靠性作出正确的评价。检测和鉴定工作应该由有资质的单位承担。检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容，钢筋混凝土结构应着重检测构件的混凝土强度等级、钢筋配置、裂缝情况、混凝土碳化深度、蜂窝缺陷等。

1.3 房屋结构的改造、加层、加固必须进行设计

(1)按有关规定，对既有房屋进行改造加固设计实施以后，承担此任务的设计单位应该对该房屋结构的安全性和耐久性负完全责任，而原来的设计单位未参与改造加固设计时，则不再负此责任。因此，改造加固设计应该由有资质的设计单位或研究单位来承担。

(2)进行改造加固设计时，力求与承担施工的单位进行配合，根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果由于招投标等原因，在设计时不能确定施工单位，那么在完成设计确定了施工单位后，开工之前应就设计中构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论，必要时进行方案调整和修改设计，以确保工程质量和降低造价。

2、房屋建筑结构的常用加固技术

2.1直接加固的一般方法

(1)加大截面加固法。与置换混凝土加固方法相类似，通过加大截面积来进行加固应用已经十分的成熟，适应范围广且施工容易。但是与置换混凝土加固方法一样，需要较长时间的湿作业，从而对于建筑的使用造成影响。除此之外，经过这种加固方法之后，建筑物内部净空相对会缩小。该方法比较适合一般的混凝土构件的加固。

(2)有粘结外包型钢加固法。这种方法具有加固效果好，承载力大，施工环节相对较少的优点，但是这种加固方法需要消耗大量的钢材，从而导致较高的造价和成本。因此不适合用在一般的加固场所，大多用于结构强度要求高且需要被加固的构件的面积不能扩大等场所。由于采用钢板，因此这种加固方法不适用在高温的场所的建筑结构的加固。

(3)粘贴钢板加固法。采用粘贴钢板来对建筑的结构进行加固的过程当中，不需要进行湿作业，且施工的时间相对较短，因此对于建筑中用户的日常生活和工作不会产生很大的影响，且这种加固方法对于建筑外观不会造成破坏同样也不会造成空间减少。这种加固方法的最大缺点就是胶粘的水平对于加固的效果具有直接的影响，因此加固效果不容易进行控制。因此这种加固方法大多用于处于静力状态下的构件的加固。

(4)粘贴纤维增强塑料加固法。这种建筑结构的加固方法顾名思义和粘贴钢板加固法类似，只不过材料上有差异。此外由于所使用的加固材料是塑料，因此相对于钢板来说不怕潮湿和腐蚀，材料自身的重量较轻，且成本也要比钢板低很多。但是塑料材料也有明显的缺点，那就是不耐高温，且容易发生火灾。因此在使用这种加固方法的过程当中应该做好相应结构的耐火处理。

2.2 与混凝土结构加固改造配套使用的技术

(1)托换技术。系托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成。适用于已有建筑物的加固改造。

(2)植筋技术。系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中。

(3)裂缝修补技术。根据混凝土裂缝的起因、形状和大小，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。

(4)外包钢加固技术。应用外包钢加固技术,利用角钢外包在构件的四角位置,在角钢之间采取缀板连接方式。外包钢加固法分为湿式与干式两种情况。湿式外包钢法,在原有构件和型钢之间,利用环氧树脂或者乳胶水泥等粘结,将新旧材料之间进行有效协同,确保工作整体性,但是作业强度较大;干式外包钢法,即原有构件和型钢之间没有任何粘结作用,虽然有时候以水泥砂浆填补,但是并不能实现结合面拉力与剪力的传递,难以保障原构件和型钢的整体工作,只能实现单独受力。这种方法基本对原结构构件的截面尺寸更改不大,仅是提高构件承载力,增加刚度与延性,一般在屋架、砖窗间墙、梁、混凝土柱等结构构件、构筑物加固中应用广泛。

(5)外部粘钢加固技术。外部粘钢加固法,主要利用粘贴剂,与加固设计相符,将钢板粘贴在钢结构或者混凝土表面,共同产生作用力。当前,外部粘钢加固技术主要应用于受拉构件或受弯构件的补强加固工程中,要求环境温度控制在60℃以内,相对湿度则小于70%,且没有化学腐蚀。

(6)增设支点技术。增设支点加固技术,主要通过增加支撑点的方式,降低结构的计算跨度,以控制结构内力,提高承载力。这种方法一般适用于网架、桁架、板、梁等水平结构的加固施工中。应用支点法可分为弹性支点与刚性支点两种方式。弹性支点主要通过支撑结构中的桁架或者受弯力作用等,间接传递荷载力。由于支撑结构变形与被加固结构变形属于同一个数量等级,那么支撑结构应按照弹性支点来考虑,涉及到复杂的内力分析技术;刚性支点通过轴心受拉或者轴心受压等荷载力,直接传递到柱子或者基础构件部分。这种方法的内力计算较为简单。

3、实施中的施工技术

做好前期的设计和准备工作后，进入正规的实施阶段，工程实施中也要有很多的注意点，要掌握技术要点和施工方法。

3.1 对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定，这些工作看起来简单，其实非常的重要，所以这个工作一定要认真的对待，尽量做的细致一些。而且必须要有专业的实验室对原旧钢结构以及加固用的新钢材进行取样实验，出具权威评定报告，明确出符合条件的原料、需采购新钢材、焊条规格型号（或螺栓）、焊接连接工艺的技术。

3.2 对原旧钢结构进行喷砂除锈、清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物，然后根据这些钢结构的使用年限和损毁程度，与设计一起研究，通过一系列专业的计算和讨论，确定实用可靠的处理、加固、改造方案。

3.3 原有旧钢结构只要生锈或者有一定的残渣等就会逐渐的被破坏下去，所以一定要将钢锈、表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物彻底清除，用空压机连接专用的喷砂除锈机来进行彻底的清除工作，个别腐蚀严重的部位要提高警惕，必要的话可以投入相应的劳动力，人工用钢凿、榔头、砂轮机来进行凿、磨工作。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂，一定要提前晒干。

3.4 相关的安全措施一定要做到位，确保施工工程中在建人员的人身安全以及工程路况附近路人和居民的安全；因为工程中相对会产生一些污染，所以一定要搭设周围环境防护设施。

4、施工应注意的问题

4.1 尽量减少对原有结构的损伤，充分利用原有结构的承载能力。施工前做工程加固设计方案的时候要充分考虑实际情况，确定加固方案时，尽量减少对建筑物原有结构的破坏和损伤，能少拆除的尽量少拆除，什么东西都是原配的最合适。对已有结构或构件，要认真进行分析和检测，在经过相应的结构检测和可靠性分析检测后，对其结构组成和承载能力有了准确的认识，能保留的尽量保留并充分利用其作用；不能保留的也要尽量遵循原来的特征对工程加固，尽量不要新旧差距太大。

4.2 改造加固过程中，常用的连接与锚固技术是植筋和锚栓技术，这种混凝土结构简捷、有效。现行《混凝土结构加固设计规范》与《混凝土结构后锚固技术规程》关于锚固长度区别很大，而且按照《混凝土结构加固设计规范》的规定，对于常规的梁柱等构件，其宽度厚度很难满足锚圃长度的要求，采用植筋锚栓技术时时，要注意最小边距和最小中距，还应该非常留意在原有构件钢筋密集部位钻孔和定位的可能性，尽量注意不要损伤和截断原有构件的受力钢筋。

4.3 改造加固相对于新建建筑设计有着自己独特的优越性，它繁复而且独特，要求我们必须紧密结合现场实际，认真调查、检测、分析，在工程设计前期与整体的过程中都与施工单位及其他各专业积极的协调合作，共同研制出经济、安全、合理、可行、便捷的设计方案，尽量少走弯路，避免重复设计，在加固实施过程中加强工程的监督和检查，并随时消除隐患，确保工程的顺利进行。

结束语

总之，建筑物在正常情况下亦会老化，在自然灾害的影响下，破坏程度更高，尤其在我国这样多地震的国家，因此，加强房屋等建筑物结构的稳固性显得格为重要。在对房屋建筑结构加固的过程中，掌握好相关的技术，做好房屋建筑结构的稳定性，从而保证房屋建筑的使用安全，促进我国建筑业的健康稳定发展。

参考文献

[1] 翟丽红,张晓民. 房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J]. 华章. 2011(04)

[2] 赵荣超. 浅谈建筑结构加固技术的研究与应用[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2012(02)

[3] 单正尧. 房屋建筑施工关于结构加固技术的应用[J]. 门窗. 2012(07)