浅议建筑工程结构加固工程 孙东芬

浅议建筑工程结构加固工程孙东芬

发表时间：2017-09-19T10:11:00.137Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：孙东芬

[导读] 自然灾害是结构后天损伤的一个主要原因：地震、火灾、水灾、风灾、爆炸、冰灾等灾害都会遗留下来大量遭受破坏或损坏的建筑物。

蓬莱市水利勘察设计院山东蓬莱 265600

摘要：对工程进行加固的主要目的就是通过加固的方法，对工程达到补强、修复、提高使用能力和增强承载力的目的。所以，在进行加固方案选择时应注意提高工程质量，以工程达到优质量为根本目标，可以对不同工程进行施工方法和质量的评定。本文首先介绍了建筑工程结构加固的原因，然后重点探讨了如何进行建筑结构的加固。

关键词：建筑工程；结构加固；方法

1.建筑工程加固的原因

1.1自然灾害的侵袭

自然灾害是结构后天损伤的一个主要原因：地震、火灾、水灾、风灾、爆炸、冰灾等灾害都会遗留下来大量遭受破坏或损坏的建筑物，需要通过技术手段对其进行修复和加固。

1.2结构老化

结构服役期间，我国在20世纪50年代前建造的建筑物，有相当一部分超过预定的设计基准期。使用环境引起的结构缺陷和损伤机构在长期的使用过程中，在外部环境及使用环境的作用下，外部介质时刻都在侵蚀结构材料，使其组成材料劣化，工程结构的功能将逐渐衰退，甚至完全丧失。按照劣化作用的性质一般可以分为以下三类：化学作用：沿海城市的含盐量大；化学工厂排放的不达标的含有化学物质的污水；各个工厂排放的各种有毒气体等侵入结构内部，产生化学反应，改变了材料原来的组织成分。物理作用：高温、高湿、碰撞、温湿变化、冻融、霜冻及震动现象、流水冲刷及粉尘、等等因素造成组成建筑物的材料变得易损。生物作用：如水生物、蠕虫、水藻、一些微生物、多细胞作物真菌等对工程建筑材料的破坏。

1.3施工缺陷

工程建设中所出现的质量事故同样需要通过技术手段进行处理。造成施工缺陷的因素很多，比如监察部门的失职和不作为、购置的建筑材料质量不达标、使用的建筑设备落后老旧、建筑施工的各个部门职能安排不合理、建筑工人的技术不过关等等因素都将导致建筑物的质量达不到设计要求。

1.4规范标准的提高

随着以后设计规范的修订，设计标准的提高，按照现行规范标准设计的结构将不能满足今后设计标准的要求，以前设计的结构同样也不能满足现行设计标准的要求。从保障人民生命财产安全的角度出发，相当数量的建筑结构需要加固。

1.5使用不合理

对工程结构的损害也表现在对其使用的不合理上。针对现在正在使用的建筑物的结构来说，使用不合理造成建筑物损伤的原因是多方面的。例如：厂房改建成学校的校舍、厂房改成民居、平房上加盖二层；装修时为了好看拆除个别承重柱（墙）；为了达到某种个人的喜好效果没有经过重新设计对建筑物进行二次扩建等等。

1.6使用功能变化

虽然建筑设计人员在进行建筑设计时会在一定程度上考虑建筑使用功能的适应性变化，但是，一定数量的建筑物会出现功能滞后，其解决途径之一就是对老旧建筑物进行技术改造。随着社会的发展业主将根据自己产业发展或生活的需要，不断调整建筑物使用功能。

2.建筑结构加固原则

2.1结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行，但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响。因此，在制定加固方案时，应对建筑物总体考虑，不能简单采用“头痛医头，脚痛医脚”的办法。

2.2先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前，必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析，分析结构的受力现状和持力水平，为加固方案的确定奠定基础。

2.3材料的选用和取值原则。原结构的材料强度应按规定取用，如原结构材料种类和性能与原设计一致，按原设计(或规范)值取用；当原结构无材料强度资料时，可通过实测评定材料强度等级，再按现行规范取值。

2.4加固方案的优化原则。建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点，对建筑结构整体进行分析，保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。此外，要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平，在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施，减少对使用环境和相邻建筑结构的影响，缩短施工周期。

3.常用建筑结构加固方法及其特点

3.1直接加固法

3.1.1增大截面法

增大截面法是用同种材料加大构件截面积来提高承载力，工艺简单、适应性强, 并具有成熟的设计和施工经验。不仅可提高被加固构件的承载力，还可加大其截面刚度，改善使用性能。适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固。该方法的优点是工艺简单，适用范围广。其缺点是现场湿作业工作量大，施工周期长，对建筑物的使用环境影响大。此外，还会减少建筑物净空，使结构自重增大。

3.1.2外包钢加固法

外包钢加固法是在结构构件(或杆件)四角(或两角)包以型钢的加固方法，分为干式外包钢和湿式外包钢两种形式。它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下提高承载力，增大延性和刚度。该方法适用于混凝土柱、梁、屋架、及砌体柱和窗间墙以及烟囱等构筑物的加固。该方法的优点是施工简便，现场工作量较小，施工周期短，受力较为可靠；缺点是用钢材的使用量较大，加固维修费用较高。

3.1.3预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆，在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆，通过施加预应力，提高建筑物体承载能力和刚度的方法。该方法被广泛用于加固砼梁、板等受弯构件以及砼柱等。预应力加固具有卸荷、加固及改变结构受力等功能，特别适用于大跨度结构以及采用其它方法效果不佳的较高应力应变状态下的大型结构加固。该方法的优点是：可在几乎不改变使用空间的条件下，改变原结构内力分布并降低原结构的应力水平，提高构件的承载力。其缺点是：施工时需要增加预应力工序和设备，对施工技术要求高，预应力杆与被加固构件的连接(锚固)处理较复杂，施工难度大。

3.1.4外部粘钢加固法

外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料等粘贴到构件需要加固的部位，以提高构件承载力和刚度的一种加固方法。这种方法在提高承载力的同时, 还可以约束核心混凝土，提高混凝土强度和构件的延性。这种方法常被用来加固承受静力作用下的砼(或型钢)受弯及受拉构件。但它要求环境温度不超过 60℃，相对湿度不大于70%，无化学腐蚀的影响。此外，本方法对施工工艺要求高，需要专业的施工队伍。该法施工简单、周期短，对生产和生活影响较小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。

3.2间接加固法

3.2.1增设构件加固法

该方法是通过在原有构件基础上增加新的构件，改变构件刚度比等途径，减少受荷面积，从而达到结构加固之目的。采用该方法一般不会损害原结构，且易于操作，但需增加新构件，有时会对原有的构件功能产生负面影响。

3.2.2增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减少结构计算跨度，达到减小结构内力和提高其承载力的加固方法。按照增设支承结构的变形性能可分为刚性支点和弹性支点两种。该法简单可靠，但对建筑物的外观和使用功能影响大，同时对使用空间也有影响，适用于梁、板、桁架等水平结构的构件。

3.2.3增加结构整体性加固法

增加结构整体性加固法即通过增加支撑等措施使结构构件形成整体，共同作用。因整体结构构件被破坏的概率远远小于单个构件，所以可以达到结构加固的目的。

结束语

由上可知，选择加固的方案要有针对性，针对不同加固工程的特点，选择不同的加固方法和措施，使选择的最优方案在性能、质量和价格等方面都具有优势，使工艺的先进性和科学性都得以充分体现。从国际上看，混凝土和砌体等的加固工程方案还有不足，有待相关技术人员在实践中不断探索和研究，充分利用先进的科技，将新型材料和技术工艺用于加固工程中，使加固工程的方案和方法有更大的拓展空间。

参考文献

[1]赵磊.混凝土结构工程加固的优化[J].城市建设理论研究（电子版），2011（36）.

[2]张金玲.混凝土结构工程加固要点分析[J].科技创业家，2011（7）.