建筑结构加固改造技术研究

摘 要：随着社会经济的不断进步，城市现代化建设的步伐不断前进，城市的建筑工程和建筑数量迅速攀升，建筑物的结构也呈现出多样化的发展趋势。城市现代化的迅猛发展反作用于社会的发展，因此只有确保建筑物的质量使用寿命，保证我国人民的生产生活安全才能促进我国的发展。但是作为在建筑工程中起重要作用的施工材料却在实际的建筑施工工程中出现各种问题，在施工中没有结合具体的施工环境进行加固改造，从而影响到建筑的使用寿命和安全。文章就建筑结构加固的改造技术进行分析和探讨，并提出一些可供参考的意见和措施。

关键词：建筑结构；加固改造；施工技术

建筑物结构安全寿命周期是有限的，且外界环境及地质灾害的影响，会导致建筑物的结构安全寿命周期变短，这就需要对建筑物进行安全鉴定和结构加固改造。对建筑物的结构进行加固改造，不仅延续建筑物的结构安全寿命周期，还可以避免因拆除新建建筑物所带来的不利影响。我国每年有一大批因生产规模及工艺等更新，而需要技术改造和加层的建筑物，它们因结构超载而需要补强；同时，随着国家抗震要求，设防标准的提高和改变许多地区现有房屋不能满足新设防的抗震要求，从而需要抗震加固；近年来社会上大量曝光的因工程质量低劣所造成的危房，它们也亟待加固处理；还有很多历史性古建筑物以及标志性建筑物都需要定期维护和结构加固。

一、建筑结构加固直接加固技术

（一）加大截面加固技术。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法，其优点如下：（1）施工技术成熟，便于施工；（2）质量好，可靠性强；（3）提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。增大截面、增加刚度，首先要考虑分析整体结构，不能仅为局部加大而加大，这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外，加大截面法还有一些不利因素，使用时要予以考虑：（1）因构件质量和刚度变化较大，结构固有频率会发生变化，因此，应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域，造成新形式的破坏；（2）现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定的影响；（3）构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墙等一般结构。

（二）有粘结外包型钢加固技术。外包钢加固法分干式和湿式两种情况。（1）湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结，使新旧材料之间有较好的协同工作能力，其整体性好，但湿作业工作量大；（2）干式外包钢法是型钢与原构件之间无任何粘结，有时虽填以水泥砂浆，但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递，型钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比，干式外包钢施工更为简便，但承载力提高不如湿式外包钢有效。该法能在基本上不改变原结构构件截面尺寸的情况下，大幅度提高构件承载力，增大延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。外包钢加固法特别适用于使用上不允许增大截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。该法施工速度快，现场工作量较小，加固效果好，但用钢量大，加固费用较高。

（三）粘贴钢板加固技术。外部粘钢加固法是将钢板通过粘结剂，按加固设计要求，粘贴于混凝土或钢结构表面，使之共同工作。采用外部粘钢加固时，通常是将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力，当在梁侧贴钢板时还可以提高梁斜截面承载力。目前，外部粘钢加固法主要用于承受静力作用的一般受弯构件及受拉构件的补强加固，要求环境温度不宜超过60℃，相对湿度不宜大于70%，并要求无化学腐蚀。当工作条件不满足上述要求时，应当采取相应的处理措施。

二、建筑结构加固间接加固技术

（一）预应力加固法改造技术。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大结构加固。预应力加固法的主要优点如下：（1）体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度，同时也提高了刚度，有效地改善了使用性能且效果好。（2）预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地工作。（3）预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。

（二）增加支承加固改造技术。与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：（1）托换技术；（2）植筋技术；（3）裂缝修补技术；（4）碳化混凝土修复技术（还不成熟）；（5）混凝土表面处理技术；（6）混凝土表层密封技术。适用于砌体结构的直接加固方法一般为：（1）钢筋混凝土外加层加固法；（2）钢筋水泥砂浆外加层加固法；（3）增设扶壁柱加固法。适用于砌体结构的间接加固方法一般为：（1）无粘结外包型钢加固法；（2）预应力撑杆加固法。砌体结构构造性加固与修补：（1）增设圈梁加固；（2）增设梁垫加固；（3）砌体局部拆砌；（4）砌体裂缝修补。

三、结语

结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，其功能将逐渐减弱，这是一个不可逆转的客观规律。如果能够科学地评估这种损伤的规律和程度，及时采取有效处理措施，可以延缓结构损伤的进程，达到延长结构使用寿命的目的。因此，建筑结構加固技术改造有十分非常突出的意义。

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作者简介：张麟孟，大连凯华新技术工程有限公司。