试述建筑结构加固技术的应用

摘要：随着我国科学技术的不断进步，人们生活质量显著提高，人们对房屋建筑的质量的要求也越来高。为了满足人们现代化的需求，在对建筑的平面布置和使用功能进行改变时，导致一些工程在使用及改建过程中出现各种质量安全隐患，如不及时采取加固措施，就有可能导致重大的质量安全事故。鉴于此，本文笔者针对建筑结构的特点及加固原则进行分析，并对加固技术及加固施工时的注意事项作出简要阐述。

关键词：建筑结构；加固技术；

中图分类号： TU8 文献标识码： A

在我国有许多建筑未达到设计使用年限即被拆除，甚至有些建筑刚投入使用不久即被拆除，造成资源和能源的极大浪费，还产生大量建筑垃圾。拆除使用年数较短的建筑是一种极大的资源浪费，也会造成严重的环境问题。如何解决大多数既有建筑存在安全性差、使用功能不完善等问题，是关系到人民生命财产安全以及实施节约能源资源、保护环境、建设节约型社会和可持续发展的重要问题。构建既有建筑结构安全评估体系，有利于鉴定建筑当前的可靠性；对安全性差，使用功能不完善的建筑选用合适的结构加固方法进行加固，可以实现建筑的设计使用年限，延长其使用寿命。

一、建筑结构加固的特点

加固工程顾名思义都是针对既有建筑或构件，无论是在设计或施工方面都具有其特殊性，与新建工程相对比有很大的差别，主要表现为：其一，加固工程有其特有的拆除和清理工作。其二，加固设计既要包括对原结构的进一步验算和结构适应性判断，在确定需加固的情况下进行加固计算，还要综合考虑新旧结构在强度、刚度、同步协调工作以及正常使用寿命等方面的均衡及协调性；其三，加固工程施工常受到现场各种条件的制约，如：施工现场作业面狭小，其它构件的阻挡和干扰等，此外，加固工程多已投入使用，必然存在要求在不影响或少影响生产、使用的情况下实施加固施工，这样势必提高加固工程施工的难度，必要时加固施工应分段、分期进行，甚至某些不可意料的因素可导致施工中断。

二、加固原则

1、构件加固与结构体系加固的原则

当部分构件不能满足结构稳定和结构安全度要求时就必须进行加固，然而结构体系的加固往往容易被忽视。例如对某特定构件实施加固后会引起整个结构的强度和刚度分布情况发生变化，在此情况下不应忽视从整个结构体系安全角度的全局性分析、考虑。此外结构构件之间锚接和连接的加固是否切实有效对结构整体性也存在较大影响。

2、局部加固与整体加固的原则

在结构受力体系中个别构件加固后不会导致整体受力性能影响时，可实施局部加固，例如重物坠落造成建筑物小范围内个别梁板发生破坏，可直接对已损的的梁板构件进行加固，至原有抗力即可。而当结构整体无法满足结构安全和正常使用要求时，例如地基不均匀沉降导致结构开裂时，宜对结构进行整体验算并实施整体加固，结构整体性或结构整体牢固性是加固方案设计的重要组成部分，并不是说结构经局部或部分构件加固后，此结构整体承载能力就一定得到提高或是安全、可靠的，结构的安全可靠性还取决于原有结构方案及其布置是否合理、构件间连接是否牢固可靠、构造措施是否得当有效等，因此，混凝土结构加固设计时，设计者应对结构的整体性进行全面检查与综合评估，以分析确定整个结构体系是否需作相应的加强，而不应仅关注结构的局部或个别构件。

3、临时加固与永久加固的原则

临时加固实用年限短，耐久性要求低，其加固标准和要求可适当降低，而永久加固实用年限长，耐久性要求高，其加固标准和要求应设置在较高的水平。

4、结构抗震设防的原则

处在地震区的结构构件加固设计时，除应考虑其承载力达到要求外，还应复核验算其抗震性能。由于各地抗震设防的等级各不相同，进行加固工程加固设计和施工时应结合本地区的抗震要求实施加固，有些设计者往往容易忽视，因此，设计单位和施工图设计审查单位都应予以充分重视。设计者应考虑结构刚度变化而可能引发的地震作用效应变化的影响，加固后结构不应存在由于局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位。此外，进行抗震加固设计时还应注意：结构的刚度和强度的分布要均匀，避免出现新的薄弱层；加强薄弱部位的抗震构造；保证结构的受力状态合理性，以防构件脆性破坏，消除不利于抗震要求的强构件弱节点、强梁弱柱等不利受力状态；竖向构件要连续，保证传力途径明晰；加固原有构件或增加构件，要考虑减少整个结构扭转效应的可能性；对原有的不合理结构体系、传力途径等应进行适当改进；综合考虑周边环境和建设场地条件，加固结构应为地震反应力小的结构体系。

三、加固技术在建筑结构中的应用及注意事项

在我国常用的加固技术有“增大截面法”、“粘结加固法”、“外包钢法"、和“碳纤维加固法"等。下面笔者就几种加固方法进行简要分析。

1、常用的加固技术

1.1增大截面加固法

增大截面加固法是指，在原有的建筑构件的上部或下部另外浇筑一层新的混凝土和钢筋，从而增加原建筑构件的承载能力的加固方法。该种方法是一种最传统的建筑结构加固法，主要适用于钢筋混凝土受弯以及受压构件。该方法具有成本较低的优点，适用于混凝土结构的梁口拄构件以及一般构筑物的加固。

1.2粘结加固法

粘结加固法是指，通过粘贴剂将钢板与建筑的构件进行联合，从而达到增加建筑结构的各种耐受力以及提高建筑结构的整体安全度的效果的加固方法。 该方法常常用于加固处于正常湿度环境并且长期受静力作用的建筑构件。该方法具有方便快捷、效果显著，同时对加固建筑外观以及自重没有明显的改变。

1.3外包钢加固法

外包钢加固法是指，用型钢外包于建筑构件的四角，从而实现加强建筑结构受力性能的加固方法。该方法具有施工简便、现场工作量较小以及受力较为可靠的特点， 主要适用于不允许增大原构件截面尺寸而又要求大幅度地提高截面承载能力的建筑结构。

1.4纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法是一种比较新的加固方法，它选用的是高性能的复合材料，通常是碳纤维片，其强度刚度更高，并且具有很高的可加工性和耐腐蚀性， 耐热性和耐蠕变性也比较高。

2、结构加固施工注意事项

为了保证工程加固能顺利进行；加固施工应严格按施工图设计图纸进行，严格按照各项施工操作规程，建立严格的质量检查制度和验收制度：加固施工是细致缓慢的工作，不能猛敲猛打。随时观察加固过程有何异常现象，若有问题应马上停止操作，临时加撑，应经计算确定，并组织专家论证；避免加固过程又出现新的问题，严防加固过程出现垮塌事故。

2.1旧混凝土结合面施工处理

混凝土表面的抹灰层均应铲去，旧混凝土质量较好时，应根据对粘结强度的需要将结合面进行凿糙处理，露出石子，或作一般刷糙处理。旧混凝土面层已软化、风化、变质、严重破坏时，应尽量消除彻底，直至坚实层为止。

2.2结合面上涂刷界面剂

浇筑混凝土前，在旧混凝土结合面上涂刷水泥净浆、掺有107胶水或铝粉(为水泥重的0.5/1000-2/1000)水泥净浆或抹一层高强度等级水泥砂浆，均能大大提高新、旧混凝土的粘结强度，并增强结合面的抗渗能力。

2.3新混凝土的水灰比和坍落度要求

新浇的混凝土强度愈高、水灰比和坍落度愈小，则结合面粘结力量就愈大，因此，新浇混凝土宜采用低流动性、水灰比小，高强度的混凝土，如果新混凝土厚度较大，可考虑在结合面附近浇一层低流动、水灰比小、高强度的混凝土作为过渡层。

2.4振捣密实

由于加固层厚度都不大，又布置较密钢筋，给混凝土振捣带来困难，尤其是新混凝土在旧混凝土下部的水平方向，振捣最困难，不宜密实，且粘结效果最差，必要时可采用配以喇叭浇捣151，使用膨胀水泥等措施，仔细振捣，使之密实。

2.5加强养护

浇筑12h内就开始养护，养护期为14d。如果养护不及时、早期脱水、过早受振动等影响，将降低粘结强度、严重时还会造成结合面开裂。

参考文献：

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