對高層建筑結構加固改造的相關問題分析

黃建軍

[摘 要]高層建筑已經逐步成為城市發展的標志，而對于我國的工程結構來說，尤其是建筑物結構，因其特殊的發展方式，所以要在多個方面對既有的建筑物進行加固改造。本文主要闡述了高層建筑各加固改造施工方法、技術要求等，對今后的研究提供一些有利的依據。

[關鍵詞]高層建筑 結構加固 改造 檢測

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0184-01

一、引言

在我國經濟飛速發展的現在，城市化進程不斷的加快，許許多多的高層建筑都有著不同程度上的破損。由于自身的老化以及各種各樣的問題，修補加固已經成為不可忽視的問題。同時，建筑物中裂縫的存在也預示著結構承載力可能不足，過大的裂縫會促使鋼筋生銹而降低結構耐久性，會造成建筑滲漏影響了建筑物的美觀。在新型建筑的要求規范的基礎上，我國建筑行業對高層建筑的結構加固更加的重視。安全、質量以及工程造價和進度都是被關注的重點，以求達到理想的加固效果。

二、高層建筑結構加固改造工作的開展分析

1、高層建筑結構檢測工作

一定要找到所加固的建筑物的設計圖紙以及施工和監理的記錄檔案。對于現階段建筑物本身的缺失問題等這些都是為加固方案作出重要依據的結論。建筑結構加固改造前的檢測十分重要，它可以避免加固中的盲目性，所以我們必須要全面的進行建筑物檢測以及鑒定工作。其中，鑒定工作包括資料收集、現狀的檢測、抗力的驗算和加固的建議。

（1）結構檢測工作的具體內容

結構檢測工作涉及到很多內容，主要有結構材料的力學性能檢測、結構的構造措施檢測、鋼筋位置及直徑檢測、結構構件尺寸檢測、結構及構件的開裂和變形情況檢測及結構性能實荷檢測等。

（2）結構檢測的方法

將損壞的混凝土除掉，還要加強鋼筋來保證結構部件具有完全的承載力，并按照所需的尺寸用相應的混凝土給截面復原。一般來說，加固工程可采用置換、繞絲、粘鋼和粘玻璃鋼等方式。而對于那些不影響結構部件承載能力的輕度損害，將松弛的混凝土部分鏟除即可，再進行填補，作好混凝土表面，以保證鋼筋不受銹蝕。

火災區混凝土在受熱后因水泥石收縮變形而產生的內應力和由于火災升溫、降溫階段的溫度分布不均勻所產生的溫度應力等，使其燒傷區內微觀結構發生一系列的變化，導致混凝土內部出現微細裂縫，降低混凝土強度，增大其三塑性變形。為了確定混凝土被破壞的程度，采用超聲脈沖法進行了燒傷深度的檢測，采用拔出法輔以鉆取混凝土芯樣，對梁、柱混凝土強度進行檢測。受損的混凝土一般是呈儲紅色存留的，最好利用噴砂方式將混凝土表面清洗干凈。如果鋼筋強度降低，還需要置放附加鋼筋。最后用相應強度的新混凝土給截面復原。新、舊混凝土之間以及鋼筋都必須有良好結合，并且握裹力強，另外采用粘結鋼和玻璃鋼結合的方法有很大的優越性，根據結構部件的不同，大多采用噴射混凝土或者模澆注。嚴重損害應該根據現場情況個別處理，常常需要局部加固改造或拆掉重建。

我們按所檢的結構種類把建筑結構檢測方法分為以下幾種：混凝土結構檢測、砌體結構檢測、鋼結構檢測和鋼一混凝土組合結構檢測等，其中靜力實荷檢驗還可以分為使用性能檢驗、承載力檢驗和破壞性檢驗。

（3）結構檢測的方法在結構中的應用

一是對某些結構或構件為獲得其結構承整體受力性能或構件承載力、剛度或抗裂性能，可進行結構或構件的整體性能的靜力實荷檢驗；

二是目前對混凝土結構的混凝土材料強度廣泛應用的檢測方法是鉆芯法和回彈法。鉆芯法是在建筑構件上鉆取混凝土芯樣直接進行抗壓強度檢驗，結果準確可靠，但會造成對結構物局部的損壞，尤其是對重要的結構部位，無法進行大量的檢測。回彈法對混凝土強度來說并不很敏感，測試結果精度不高。

三是對某些重要建筑和大型的公共建筑還可進行結構的動力測試：使用性能的檢驗主要用于驗證結構或構件在規定荷的作用下不出現過大的變形和損傷，結構或構件經過檢測后還必須滿足正常的使用要求；承載力檢驗主要用于驗證結構或構件的設計承載力；破壞性檢驗主要用于確定結構或模型的實際承載力。

2、植筋技術法

植筋，即鋼筋的后生根技術。作為鋼筋錨固用的化學材料，現在市場上通用的均為結構膠，以取代純環氧樹脂或水泥砂漿。結構膠作用機理較為復雜，在此可簡化理解是由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結力共同作用產生的錨固力，來完成整體（鋼筋與混凝土）受力的目的。植筋鉆孔采用博士鉆孔機系列，金剛石鉆頭。劃線定位：由工程師現場劃定位線，標明鉆孔位置、孔徑及孔深。鉆孔、清理：鉆孔應在梁上、下層鋼筋內側進行，用特制毛刷將浮土刷凈，再采用吹氣泵吹凈孔內殘留浮塵。

通過對錨固鋼筋抗拉力值的檢測，其主要破壞形式有以下三種：

一是鋼筋破壞：在錨固深度大于或等于建議錨固深度時，錨固膠及錨固質量為合格；二是基材破壞：在不同錨固深度下均可發生，與基材強度有直接關系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質量是否合格；三是膠體破壞：表現形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離，多發生于錨固深度小于建議錨固深度，且后者多發生于前者。這是一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。目前，已經廣泛的應用于已有建筑物的加固改造工程。

3、鋼筋混凝土結構加固方法

（1）基礎結構加固

地基基礎的加固方法可分為三類：基礎加寬、加深及加固、樁式托換。主要的基礎加寬方法有：直接加寬、抬墻梁加大基底面積及增設筏板基礎等。這幾個方面施工都比較容易，也無需專門設備，常被用于地基承載力不足及直接增層時的基礎加固。當地基中有膨脹土或局部軟弱土層等情況時，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或磚墩加深基礎。如果基礎出現開裂，剛度或強度不足等問題，那么就可以采用化學灌注漿法、混凝土圍套加固法或加厚基礎法加固基礎。樁式托換是用增設樁的辦法來托換原基礎。托換樁的承載力一般都較大，可用于承載力嚴重不足，以及外套框架增層法的基礎。

（2）混凝土結構加固

增大截面加固法：對鋼筋混凝土結構而言，增大截面法是通過采用同種材料（鋼筋混凝土）來增大原混凝土結構截面面積，從而達到提高結構承載能力的目的。當梁、柱構件抗力不夠時，常采用增大截面法，主要的好處有：（1）施工技術成熟，便于施工；質量好，可靠性強；提高抗力及構件剛度的幅度大，尤其對柱增加穩定性較大。（2）因構件質量和剛度變化較大，結構固有頻率會發生變化。因此，應避免使結構加固后的固有頻率進入地震或風震的共振區域，造成新形式的破壞；（3）現場濕作業工作量大，養護時間較長，對生產和生活有一定的影響；（4）構件的截面增大后對結構的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。 置換混凝土加固法：該方法的優點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點；適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

三、總之，高層建筑結構加固改造工作對于建筑行業來說是一項重要工作，它關系到建筑物的質量及耐久性。所以，作為建筑人員要提高技術水平，從多個方面加強管理，確保高層建筑的質量。

參考文獻

[1] 孫鵬《試論某高層建筑結構的裂縫及加固對策》[J]，《山西建筑》2014年10期.

[2] 蘇琳琳、李冰《淺析我國當前的高層建筑結構加固中遇到的問題》[J]，《工程技術》2015年02期.