建筑結構加固設計與施工技術的應用

趙 陽

重慶市建筑科學研究院

建筑結構加固設計與施工技術的應用

趙 陽

重慶市建筑科學研究院

在很多因素下，都會加速建筑結構老化，并且我國是地震多發國家，建筑物受地震災害影響較大，對建筑結構穩定性、居住者的生命財產安全都造成了非常大的威脅，加強房屋建筑結構穩定性顯得尤為必要。加強房屋建筑結構穩定性要有加固技術的支持，并且需要在施工中合理使用這些技術，使技術操作達到施工設計標準，合理使用加固技術是建筑結構達到穩定性的關鍵，才能更好地促進房建行業穩定、可持續發展。鑒于此，本文主要分析建筑結構加固設計與施工技術的應用。

建筑結構；加固設計；施工技術

1 房屋建筑結構加固的重要性

首先，有效延長了房屋建筑的使用壽命，保持建筑功能的完整性。地基沉降、超載以及火災等狀況，會對房屋建筑結構的穩定性造成一定的影響，而建筑結構加固將不良影響降至最低，避免造成對建筑結構的損害。其次，結構加固技術有效提高了房屋使用的耐久性房屋建筑的使用，需要一個堅固穩定的結構予以支撐。對房屋建筑結構進行加固，對房屋在使用當中所產生的損耗進行維護。而對于新建建筑而言，結構加固技術則能有效避免多種因素的影響，降低結構損耗，增加建筑結構的耐久性第三，增強房屋建筑抗擊自然災害的能力。地震是直接影響房屋建筑結構的自然災害，破壞性極大。

2 建筑結構加固設計

既有建筑結構的加固設計，應充分考慮加固后結構的受力特征，充分發揮加固效率，且加固設計應考慮施工的可行性，采取有效措施，保證新增構件和部件與原結構連接可靠，新增截面與原截面粘接牢固，形成整體工作；并避免對未加固部分及相關的結構、構件和地基基礎造成不利影響。

結構加固設計又分為整體加固、構件加固、構造措施等。結構整體加固能顯著改善結構整體受力性能，構件加固能提高局部構件承載力，恰當的構造措施則能保證加固的合理性。無論整體加固還是局部加固，均應對結構進行整體計算分析，并采取合理的構造措施，以期達到相應的加固效果。

地震區結構、構件的加固，除應滿足承載力要求外，還應復核其抗震能力，并采取相應的抗震構造措施。該類建筑結構加固設計，可按照新的結構體系進行整體計算分析，并充分考慮新增結構或構件對抗震性能的影響，應避免因局部加強或剛度突變而形成新的薄弱部位；同時，還應考慮結構剛度的增大而導致地震作用效應增大的影響。

3 建筑結構加固施工技術的應用

3.1 增大截面加固法

在建筑結構加固中，加大截面法是一種較常見且適應性較強的一種傳統結構加固方法，主要適用于墻、柱、梁、板等一般結構構件。一般情況下，這種加固方法就是通過在鋼筋混凝土的受彎構件、壓彎構件的一些受壓區域新加一層混凝土現澆層，增大截面的面積，增加受壓區高度，進而大幅提高這些構件的抗彎、抗壓、抗剪承載力以及增強截面的剛度。另外，也可在構件截面的受拉區域增加新的鋼筋混凝土結構層來增加一些構件的截面，使新舊構件形成疊合構件，共同工作以提高結構構件的承載能力。

該方法加固前應卸除與被加固構件相關的活荷載及砌體隔墻荷載，支撐需改造加固部位及受其影響的相鄰部位，并應復核支承腳架、梁、板施工階段的承載力。增大截面加固時，對原結構混凝土，應將結合面混凝土鑿毛，打成麻坑或溝槽，深度：柱不小于6mm、梁不小于8mm，麻坑每100mm×100mm的面積內不應少于5個，溝槽間距不宜大于200mm。若采用三面或四面外包加固梁或柱時，應將其棱角打掉，同時，清除新舊混凝土結合處的浮塊、碎渣、粉末，并用壓力水清洗干凈。

新澆混凝土之前，在結合面涂刷一層乳膠水泥漿或其他高粘接性能的界面結合劑，以加強新、舊混凝土的結合。加固用混凝土的強度應比原結構構件混凝土強度提高一個等級，當澆筑困難時宜采用細石混凝土或噴射混凝土，混凝土中粗骨料最大粒徑不宜大于20mm，混凝土水膠比不大于0.4，塌落度以40～60mm為宜。

3.2 外貼型鋼加固法

外貼型鋼筋加固法具有現場工作量少、受力穩固、工期短的特點，能夠對原有構件除銹以后應用，濕性作業減少，構件在加固后的一天時間內都可以應用；外貼鋼技術受環境與截面面積影響，能夠將剛度與承載力提高，并且使用成本較低。黏貼過程中對粘結強度與彈性模量有較高要求，如果周圍環境有腐蝕介質時需要使用可靠的耐久性防護措施。

3.3 黏貼碳纖維復合材料加固法

使用碳纖維復合材料加強混凝土構件穩定性能使新、舊構件后期強度增大，并提升加固速度，加固以后的結構構件會有更高耐腐蝕性與耐久性，對結構影響小，幾乎不會使截面面積增加，耐久性良好，大大提升結構構件受力性能。碳纖維加固技術使用的越來越多已經漸漸取代了粘鋼加固技術，鑒于碳纖維彈性模量低，一般在220GPa左右，高彈性模量在340～560GPa之間，將碳纖維復合材料外貼會使構件加固效果提升。

3.4 鋼絲網砂漿加固技術

鋼絲網砂漿加固技術優勢在于自身含有較高鋼材與復合水泥砂漿，并且砂漿具有較強的分散性。研究證明，當鋼絲網水泥砂漿含鋼量達到300kg/m3時，會比普通的水泥砂漿更容易增強砂漿特性。鋼絲網砂漿加固使用的材料彈性好、抗拉強度大、抗滲性與抗裂性好。在實際工程中使用普通鋼筋混凝土構件容易出現開裂、斷裂等問題，并使預應力構件自重降低，延性較弱。而使用鋼絲網水泥復合砂漿則能增強混凝土構件的整體承載力，增強結構穩定性。

總之，隨著社會的發展，人們對建筑質量的要求越來越高，采取措施對既有建筑進行結構加固既是滿足社會經濟發展和城鎮化發展需求的必然舉措，又是建筑業獲得健康持續發展的重要措施。在實際工程應用中，要充分對建筑物結構、環境條件等因素進行綜合考察后，再對已有建筑物進行加固設計，并嚴格按照選定的施工技術標準進行加固施工，以確保加固的效果。

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