钢筋混凝土建筑结构加固改造技术及其在工程中的应用

钢筋混凝土建筑结构加固改造技术及其在工程中的应用
发布时间：2023-03-07T08:18:28.067Z 来源：《城镇建设》2022年22期作者：潘学豪
[导读] 我国的建筑行业的发展非常迅速，同时也必须看到我国城市房屋的更新速度过快的问题。

按照设计年限来看，我国的房屋使用也存在着明显的更新过快，这并不是因为质量问题，而是各种客观因素所造成的，因此为了能够缓解这样的问题，必须对建筑工程进行检测以及加固处理。

潘学豪
重庆交通大学重庆市 400074
摘要：我国的建筑行业的发展非常迅速，同时也必须看到我国城市房屋的更新速度过快的问题。

按照设计年限来看，我国的房屋使用也存在着明显的更新过快，这并不是因为质量问题，而是各种客观因素所造成的，因此为了能够缓解这样的问题，必须对建筑工程进行检测以及加固处理。

如果房屋的使用寿命过短，其实对于整个社会来说是严重的资源浪费现象。

关键词：钢筋混凝土结构；加固改造；工程应用
引言
在建筑工程加固改造施工中，为了保证施工质量、节约工程施工成本，通常会采用钢筋混凝土结构进行建筑的加固改造设计。

此种加固结构具有如下优点：能够有效降低施工成本；能够保证建筑结构安全，避免由于建筑体系结构失稳造成的安全事故。

钢筋混凝土结构加固改造技术应用在我国建筑工程中有着广阔发展前景，随着人们生活水平的不断提高，对钢筋混凝土建筑结构加固改造技术也提出了更高的要求。

与此同时，人们对建筑安全意识越来越强，越来越多的建筑开始以钢筋混凝土技术作为支撑，下述将以某建筑工程为例，对其加固改造施工方法的应用展开设计研究。

1、混凝土结构建筑加固的必要性
建筑结构加固原因分为主客观因素,包括人为损坏,自然灾害与功能改变等。

混凝土结构加固前需要分析原结构损伤缺陷,混凝土结构加固原因主要是使用损伤缺陷与超过设计期限。

混凝土结构加固设计施工要确保原有结构性能,考虑使用功能造价成本等进行改善,要分析荷载取值条件,遵循抗震设防原则,进行承载力验算。

我国结构加固方面作出大量研究,颁布许多规范规程,主要包括《混凝土结构加固技术规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震加固技术规程》等。

建筑结构加固是建筑业的新兴学科领域,主要研究对原有建筑结构部件改造提高承载力。

建筑业发展经历大规模新建与加固阶段,许多发达国家进入维修加固阶段,我国社会处于大规模城镇化发展时期,面临老旧建筑维修加固改造建设。

混凝土结构广泛应用于各类建筑中,主要优点是可塑性强,防火持久性强,造价维护成本低。

随着我国经济实力的提高,人们对房屋建筑结构安全要求不断提高。

我国是多自然灾害国家,目前施工管理存在很多问题,对具有重要作用的建筑超出原有结构使用年限后进行结构加固是延长寿命的主要手段。

2、房建工程砼结构加固方案设计
我国建筑结构主要形式为钢筋砼结构,建国初期兴建大量工业民用建筑使用多年存在安全隐患,如钢筋锈蚀严重等,未采取有效强化措施导致安全事故发生。

我国每年有大批厂方因工艺要求等原因亟待更新,中国对建筑结构抗震要求设防标准不断升级,许多地区现有房屋不能满足新的需求,需要对建筑结构进行抗震加固。

建筑物加固方案选择非常重要,加固方案选择受资金投入,施工周期等因素影响,要结合工程实际选择合适的设计方案。

钢筋砼结构改造施工加固方案优选依据科学方法,对备选方案进行优劣排序,综合考虑定性定量因素进行优选。

钢筋砼结构加固方案优选模型内容包括优选对象目标方法等。

钢筋砼结构加固方案优选目的是选择最佳施工方案,对加固方案选择考虑影响因素分析,确定最优加固施工方案,构建加固方案优选指标体系要围绕钢筋砼结构加固方案优选目的,选择科学系统性加固方案优选指标,结构加固对周围环境影响较大,施工周期难以把握,定性指标难以量化处理,通过加固工程施工现场调研,咨询加固改造方面专家后从技术经济环境方面归纳加固方案优选指标,遵循方案优选指标选择原则,确定混凝土结构加固方案优选指标包括施工难度,结构改善性能,施工工期成本维护费用等。

3、钢筋混凝土建筑结构加固改造
3.1增加建筑结构横截面加固面积
为实现对钢筋混凝土建筑结构的加固处理，采用增加截面加固面积的方式实现。

通过增加结构构件的配筋率，在原有钢筋混凝土建筑结构的基础上，外叠浇新的钢筋混凝土材料，以此扩大原有结构的截面面积，进一步提升结构承载力，同时，也能够进一步降低结构长细比。

由于其施工工艺简单，这种加固方法可以广泛应用于梁、柱等各种钢筋混凝土结构构件的加固环节。

根据工程实际情况，以及钢筋混凝土结构的受力特点、薄弱环节、加强目标等特点和需要，可以设计成一侧、两侧、三侧或四面同时增加。

除此之外，还可采用单边或两边加大的受力或受压边加强的偏心受力混凝土柱子，采用四边外包法进行加固。

在加固中，以增加截面为主的构件还应配置合适的结构筋，以满足扩大截面的正常使用要求。

同时，为提高混凝土配筋的耐久性和使用性能，还应加强以增筋为主的结构，并根据新增钢筋的间隔和保护层等构造措施，在原有构件的断面上适当增大。

3.2钢筋植入
针对钢筋混凝土结构的受力特性，对需要植筋的混凝土构件进行定位，然后通过钻孔、清孔、注入钢筋胶、插入钢筋等工序，使钢筋与混凝土牢固地结合，从而达到整体的受力效果。

在混凝土结构上植筋，只需在植筋部位进行钻孔，无须进行大量的开挖作业。

同时，采用化学锚固剂可以确保钢筋与混凝土的黏结，减少了对原有构件的损伤，减少了结构加固的工作量。

植筋胶对钢筋的锚固是依靠其黏结材料的锚固力，而非通过与基材的摩擦和胀压产生的力，从而使锚杆与底板间的锚固是有效的，而在加强后，则是由植筋所引起的黏结强度及机械咬合力来承受。

随着钢筋埋入深度和较高的混凝土强度，边距减小对承载力降低的作用较小。

3.3钢排架加固
钢构件增大截面加固法可不拘泥于构件截面形式。

如某些改造加固项目原结构构件截面较小，板件较薄，若简单地直接加焊型材增大原有构件截面，可能会导致焊接施工时原截面板件烧穿，埋下安全隐患。

因此，为了安全可靠地提高截面的承载能力，可采用新增实腹式型钢材与原构件对抱形成格构式构件的方式来增大截面。

以某剧院改造项目为例，该项目建成年代久远，需翻新锈蚀、老化严重的屋面
板；同时，为了配合改造后美术馆的使用要求，需在原钢屋架下弦杆件吊挂风管、喷淋、灯座等设备。

此外，鉴定结果表明，原钢屋架部分杆件锈蚀，屋架平面外支撑刚度不足，不符合现行规范的要求。

因此，经过反复计算复核，最终采用直接加固法和间接加固法相结合的加固方案，将既有的平面钢屋架转换为立体桁架的计算模式，即通过增强原钢结构屋架之间支撑的联系方式实现空间立体桁架。

原屋架平面外设置两道系杆，并在屋架体系两端，山墙以内各设置一道竖向支撑。

加固后，上下弦杆件节间增设系杆以提高弦杆的面外刚度。

结束语
建筑使用中出现各种问题,钢筋砼结构加固是工程界研究的热点,随着科研人员深入研究,砼结构加固技术广泛应用于各国建筑工程维修加固中。

我国建筑市场潜力巨大,目前建筑规模不断扩大,建筑加固施工中出现很多新技术,需要加强对砼结构加固技术的研究,解决不同场景下结构质量问题。

建筑砼结构加固施工前要采取措施保证施工质量,权衡经济效率因素制定详细施工方案,通过相关部门审核后进行施工。

随着钢筋砼结构加固技术的成熟,对结构加固补强效果关键是是否达到设计功能,需要加强施工管理,保证工程施工质量。

参考文献：
[1]武乾,耿婧,王力,等.旧工业建筑改造结构加固安全系统的脆弱性研究[J].安全与环境学报,2022,22(04):1701-1708.
[2]程希莹,于敏,杨瑞敏,等.JGN型耐高温建筑结构胶抗震加固性能研究[J].地震工程学报,2022,44(05):1059-1066.
[3]毛治泊.钢筋混凝土建筑结构加固改造技术在工程中的应用[J].住宅与房地产,2022(10):199-201.
[4]梁庞.纤维增强复合材料在建筑结构加固工程中的应用研究[J].合成材料老化与应用,2022,51(01):117-119.
[5]郑祥杰.塔吊附墙工况对高层建筑外框钢结构的影响及加固设计[J].建筑施工,2021,43(08):1508-1510+1515.。