浅析建筑结构加固施工新技术

浅析建筑结构加固施工新技术

发表时间：2017-03-27T16:54:03.990Z 来源：《北方建筑》2016年12月第35期作者：潘志鹏1 张棋2

[导读] 在建筑施工过程中存在着许多影响建筑质量的因素，比如结构设计不合理、施工条件恶劣、施工人员技术不达标等问题都会造成建筑的不稳固。

中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院江苏南京 210023

摘要：随着社会经济的快速发展，建筑行业迎来了蓬勃发展的时期。但是，由于自然因素和人为因素的破坏，以及在设计和施工过程中的不合理，导致很多老旧建筑结构的使用功能和耐久性等特性大幅下降。因此对结构进行加固改造处理是非常有必要的。而随着结构加固技术的发展，其改造技术也得到了较大发展，各种新型和高强等新材料的研发，各种各样的加固改造技术也就相继诞生。本文主要讲述了建筑结构加固施工新技术。

关键词：建筑工程；建筑结构；加固施工；新加固技术

1 建筑加固的原因

1.1 人为因素

在建筑施工过程中存在着许多影响建筑质量的因素，比如结构设计不合理、施工条件恶劣、施工人员技术不达标等问题都会造成建筑的不稳固。建筑设计只要有一个参数错误，就会影响建筑整体的结构安全，变成危楼危房。施工过程中的恶劣情况可能会导致使用的材料出现变质或者钢筋质量问题，使其不能正常发挥它的作用。施工人员在施工过程中，因为操作不当导致没有处理好细节部分也会影响建筑的结构安全。

1.2 自然因素

天气情况复杂多变，建筑施工的材料可能会因为天气原因或长期使用受到侵蚀，使材料自身状况变得很差。比如高温暴晒可能会使外墙涂料出现脱落、裂缝等状况，还有酸、碱等成分对材料的腐蚀、木材长时间放置也会腐朽等等。建筑结构的功能也会因为这些因素而变得不牢固，所以我们就要对它进行加固。

2 建筑加固的原则

2.1 结构体系总体效应原则

建筑物是由好多部分构成的，每一个部分都发挥着自己的作用。任何一个部分出现了问题都要及时去解决，进行对建筑物的加固。建筑构件的加固是针对不稳固的构件采取相适应的加固方法来进行加固，但是不能只考虑到危险的构件，需从建筑物的整体来进行考虑。不能为建筑物的一小部分而影响整体的建筑结构，不能因小失大。

2.2 先鉴定后加固原则

建筑物的构件出现问题需要加固的时候，不能只是凭借着主观的判断来进行修复。因为一个建筑物的质量，关系着人身安全与自身利益。所以，首先应该请专门的技术人员去现场勘察鉴定，确定其是什么原因，对症下药。根据其整体结构和受力情况，结合加固方法制定符合这一问题的加固方案，以保证建筑物的整体能够更好的发挥其功能。

2.3 材料的选用与标准

在进行建筑物加固的时候，除了制定出最适合的加固方案以外，加固过程中材料的选择也是相当重要的，且要根据原结构的材料强度来确定标准。如果原结构的材料没有确定其型号范围的时候，就要根据当时的实际情况进行现场的实际评估，按照评估的结果来决定材料标号。以保证材料的性能基本相同，不会因为材料的差别影响加固的结果。

3 加固方法的优化原则

建筑物的加固方法有很多种，但是不能盲目的使用，其在制定加固方案的时候要综合考虑多方面的因素。首先，要结合已有结构的实际情况和结构的受力特点，从建筑物的本身进行考虑。保证其采用这种方法加固以后可以使建筑物本身的安全系数提高，不会减弱建筑物原有的安全性。此外，要决定采用哪种方案时，需根据当时的施工环境、经济资源和现有的技术水平来评定，在加固方法的施工基础上，采取有效的措施。尽量减少时间的浪费，缩短施工周期。同时最重要的是，避免或者是降低对建筑物自身的损害。

4 建筑结构加固施工新技术

4.1 基础结构的加固

4.1.1 抬墙梁法

抬墙梁法就是利用钢筋混凝土梁或者钢筋梁穿过原建筑物的地圈梁下，支承于砖砌、毛石或混凝土新基础上。并且对于支撑的新增结构所承载的抬墙梁的平面位置应该避开一层的门窗洞口，实在不能避开时，我们就应该采取相应的措施对抬墙梁上的门窗洞口进行加强，并应该计算出墙梁支撑的地方砖的承受能力。

4.1.2 墩式加固法

墩式加固方法是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础，最后使分段基础联成一整体，承受增层结构荷载。当原建筑基础底面积不足时，我们可以采用基础加宽法对基础增加承载力，其中对条形基础可采用一侧加宽或者是两侧加宽，对于柱形基础可沿基础四边加宽，加宽时可每隔1000-1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。

4.2 现代建筑结构加固技术

现代建筑结构加固的依据是结构可靠性鉴定，我们根据鉴定结果定出可行的结构加固方案，加固方案的优劣直接影响加固效果，下面我们介绍几个我们常用的加固方法。

4.2.1 加大截面法

即是在既有的钢筋混凝土构件的外侧喷射混凝土现浇层，增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用，根据鉴定报告，采用单面加固或双面加固。加大截面法是一种传统的加固方法，加固后，可提高构件承载力和刚度。加大截面法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土

构件的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空间有一定的减小。

4.2.2 增补受拉钢筋法

主要用于建筑中梁的加固，就是在混凝土梁的受拉部位增设受拉钢筋，增大梁的承载能力，这种方法又可以分为半焊接法、全焊接法和粘接法。半焊接法就是利用钢筋和混凝土相结合的方法，施工时，凿开构件梁的保护层，增设受拉钢筋，并将增设的受拉钢筋与原受力筋焊接共同作用，再喷射一层一定厚度的混凝土，喷射混凝土既起到了保护受拉钢筋的作用，同时还起到了与增设钢筋共同抗拉的作用。由于原有的梁的受力特点，可能存在原有的受拉钢筋没有完全发挥其作用，通过焊接增补原有受拉钢筋的抗拉能力，原有钢筋又能为增补筋起到锚固作用。

4.2.3 对砖混结构墙体的加固

以采用水泥砂浆钢筋网片和混凝土板墙钢筋网片加固为主，施工方法采用喷射混凝土法施工。对于层数较少，抗震验算相差不多的建筑采用水泥砂浆钢筋网片法。对于层数较多、高度超高的建筑则采用混凝土板墙钢筋网片法。但是由于采用上述办法，既影响既有建筑的立面，又减少室内的使用面积，同时施工周期长，费用大，难以在短期内完成加固工程，不能适应工程施工速度快、工期短的要求。

4.2.4 对地基基础的加固

当砖墙体采用水泥砂浆钢筋网片或混凝土板墙钢筋网片加固时，或建筑的板、梁、柱采用加大截面法加固后，建筑物将会增加一定量的自重，对建筑物的基础将产生加大荷载的影响，有的甚至会造成地基基础承载力不足的负面结果，考虑到加固效果，经济效益，施工简便易行等因素，一般可以采用压力注浆，基础加宽法等措施加固地基基础。

4.3 钢结构的加固

4.3.1 改变钢结构计算图形的加固法

改变钢结构计算图形的加固法是指通过荷载的分布情况、传导力的方法途径、以及相关的边界条件要求来增加杆件、提高支撑、并加以实施相应的预应力量等来达到对结构进行加固的一种方法。改变钢结构计算图形的方法具体描述为：（1）按照通过增设支撑而形成的空间结构进行验算，比如，增加支撑而引起的结构刚度的上调幅度或者对空间结构的自振频率进行相应的调整等等，以此来提升结构的承载能力和改善结构的动力特性。（2）增设支撑或者辅助杆件，这样就会使得结构更趋于稳定。（3）在排架的结构中，我们应该着重加强某一列柱子的刚度，这样一来，其承受的水平力就会增加，进而来减轻其他列的柱子的荷载强度。

4.3.2 增加支点加固法

增设支点加固法是通过增设支撑点来减少结构跨度，改变结构的内力分布，进而提高结构承载能力的加固方法，梁、板等再跨中增设支点以后，减少了跨度，从而增加了承载能力，而且也限制了其扭曲变形的现象发生，因此，此方法主要适用于梁、板、网架等水平结构，但是由于增设了支点，限制了空间上的使用范围，所以仅仅适用于大跨度的钢结构中。

4.3.3 粘结外包型钢加固法

此方法是将外包钢材包在将要加固构件的外面，当然，此方法需要将外包钢材与将加固的构建通过特殊的方法粘接成一个整体，大多数采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆将两者粘接，加固后的构件，因为截面积的增加进而加大了结构的承载能力。

4.3.4 粘贴纤维增强塑料加固法

此种加固方法除包括了粘结外包型钢加固法的优点之外，它还具有一些其不具备的特有属性，比如：抗腐蚀、抗潮湿、维护费用低等优点，但是此种方法需要采取专门的防火措施，此外，我们必须的注意的是，当加固工程完成以后，我们还应该用锤子适当的敲打和粘贴钢板，并且对于一些重大的工程，我们要对其加固的效果进行检验，使其结构满足设计的使用要求。

4.4 混凝土结构

针对混凝土结构较其他结构存在一定差异，因此它在考虑加固方法的同时，还必须选择与其相对应的配套技术，其中包含的施工技术主要有以下几个方面：

托换技术，托换技术属于一种综合性很强的技术，其中它主要包括加固技术、结构顶升技术以及构件拆除技术等，主要的应用领域是对存在的建筑物进行加固和改造，同传统的做法相比较而言，托换技术不但可以在施工时间和费用上大大降低，而且对我们的生活环境影响程度还是比较小的，但是托换技术的要求条件较其他来讲比较严格，所以，在施工的过程中，必须由熟练的施工技术人员来完成，才能保障其施工的安全可靠性。（1）植筋技术，植筋技术的应用范围同托换技术是极其类似的，该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，并且它不但可以植入到普通的钢筋里面，同时也可以植入到螺栓式的锚筋。（2）裂缝修补技术，该技术主要是根据混凝土中由于不同的因素而导致其出现裂缝的一种修补方法，利用裂缝修补技术可以再次加强混凝土的耐久性能，其主要的应用领域是针对建筑物出现的各种不同程度的裂缝进行妥善的处理，但是对于由于受力而形成的裂缝，除做相应的修补外，还应该采用相应的加固措施。结语：

在建筑工程中，加固建筑结构是重要的一环。为了满足加固的要求，需要提高工程技术的水平和加强工程管理的水平。另外，还需要合理地选择加固的方法和掌握好设计及施工技术等方面的知识。在加固建筑结构过程中由于存在个性化特征的结构问题非常多，所以需要不断发展创新加固的方法，为建筑结构加固工程发挥最大的作用。

参考文献：

[1]张晓喜.吴金池.吴刚.组合结构在工程加固领域中的应用[J].工业建筑，2007（S1）.

[2]宋中南.我国混凝土结构加固修复业技术现状与发展对策[J].混凝土，2002（10）.

[3]步文萍.建筑加固设计中几个重点问题探讨[J].山西建筑，2009（25）.