綜合加固技術在房屋改造工程中的應用分析

摘 要：本著以人民為中心的理念，城市舊住宅區改造成為國家重點關注的領域。在房屋改造過程中，如何確保既有建筑物的安全性和使用功能是關鍵所在。本文以某9層框架結構住宅樓的改造工程為例，深入分析了綜合加固技術在房屋改造中的具體應用，包括加固技術的原理、施工工藝流程以及數據成果。通過混凝土加固、碳纖維加固、鋼結構加固和基礎加固等多項措施的綜合運用，有效提升了該建筑物的整體承載能力和使用安全性，為后續的功能優化和外觀改造奠定了堅實基礎。該案例分析具有較強的技術性和實用價值，能為同類工程提供可借鑒的經驗。

關鍵詞：房屋改造；綜合加固技術；施工工藝文章編號：2095-4085（2024）09-0019-03

0 引言

隨著城市化進程的不斷推進，大量20世紀90年代及以前建設的老舊住宅樓面臨著結構安全隱患、功能布局陳舊等問題。如何通過房屋改造工程，既能提高建筑物的整體承載能力和使用安全性，又能滿足居民不斷提升的生活需求，成為行業關注的熱點問題。綜合加固技術作為房屋改造中的一種重要手段，可通過對建筑物的整體結構進行加固改造，有效增強其抗震、抗風等性能。近年來，這一技術在房屋改造工程中得到了廣泛應用，為解決建筑物安全隱患提供了有效解決方案。

1 某房屋改造工程案例概述

1.1 工程概況

該改造項目位于某直轄市的城市中心區，原建筑為20世紀90年代建設的9層框架結構住宅樓，建筑面積約為12 000m2。由于建筑物使用年限較長，加之后期維護不善，導致出現了不同程度的結構變形、混凝土開裂以及部分鋼筋銹蝕等問題，嚴重影響了建筑物的整體安全性。為滿足居民的生活需求，業主決定對該建筑物進行全面改造。

1.2 改造目標

（1）提高建筑結構的整體承載能力，確保建筑物的使用安全。

（2）優化建筑物的功能布局，提升居民的生活舒適性。

（3）改善建筑外觀，提升周圍環境的整體形象。

1.3 改造方案

根據建筑物存在的具體問題，改造方案主要包括以下幾個方面。

（1）采用綜合加固技術對建筑物進行整體加固，提高建筑物的抗震抗風性能。

（2）對建筑物內部進行功能優化，合理調整戶型布局。

（3）對建筑物外立面進行裝飾性改造，提升建筑美觀性。

2 綜合加固技術在房屋改造中的應用

2.1 綜合加固技術的原理

綜合加固技術是一種針對既有建筑物結構問題的綜合性修復措施，通過對建筑物的整體結構進行加固改造，提高其抗震、抗風等性能，從而確保建筑物的使用安全。主要包括以下幾種加固手段。

2.1.1 碳纖維加固技術原理

碳纖維加固是一種新型的建筑物結構加固方法，其原理是利用碳纖維復合材料優異的力學性能，如高強度、高模量、耐腐蝕性等特點，通過將碳纖維材料粘貼或敷設在建筑物關鍵受力構件表面，從而顯著提升構件的抗彎、抗剪能力。

試驗數據顯示，對于受彎構件而言，采用碳纖維加固后其抗彎強度可提高40%以上；對于受剪構件而言，抗剪強度可提高60%左右。同時碳纖維復合材料優異的耐腐蝕性能，也有利于提高建筑物的使用壽命。

2.1.2 混凝土加固技術原理

混凝土加固技術基本原理是在建筑物原有混凝土表面進行澆筑新混凝土或包纏混凝土，從而增大構件的截面尺寸，提升整體承載能力。通過選用強度等級較高的混凝土（如C30或以上），并合理設置鋼筋網片，可有效提高構件的抗壓、抗剪性能。以該工程為例，在主體結構表面澆筑100mm厚新混凝土后，建筑物主體結構的抗壓強度由原有的24.6MPa提高至32.8MPa，抗剪強度由3.2MPa提高至4.5MPa，承載能力顯著增強。同時混凝土加固還能有效控制原有構件的變形，提高整體抗震性能。

2.1.3 鋼結構加固技術原理

鋼結構加固通過在建筑物的原有結構上新增鋼結構構件，如鋼加勁肋、鋼板加固等，從而提高整體的抗震性能。具體施工時，首先需對建筑物現狀進行全面勘測，了解各構件的尺寸、位置等信息，為后續鋼結構設計奠定基礎。設計人員根據建筑物的實際情況，合理選用鋼材規格和構件形式，如在墻體或柱子表面粘貼鋼板加固，或在梁、板底側新增鋼加勁肋等。這些鋼構件均在工廠預制完成后，運抵施工現場進行安裝。為確保鋼構件與原有結構可靠連接，還需在兩者之間灌注無收縮灌漿料。通過這種鋼結構加固措施，該工程建筑物整體的抗震性能提高了18.4%，極限承載能力也從原有的2 500kN提高至3 100kN，大幅提升了抗災能力。

2.1.4 基礎加固技術原理

基礎加固技術主要針對基礎承載力不足、地基沉降等問題進行有效處理，從而提高整體的抗震、抗風性能。在具體施工中，先通過鉆孔取樣等方式，對建筑物基礎的承載力進行檢測評估。根據檢測結果，采取適當的加固措施，如增大基礎面積或在基礎底部/四周進行高壓注漿加固等。以該工程為例，在基礎擴大和注漿加固后，基礎承載力由原有的180kPa提高至260kPa，有效降低了地基沉降的風險。

2.2 綜合加固技術的施工工藝

2.2.1 混凝土加固

混凝土加固是綜合加固技術中最為常見的一種方式。其核心理念是在建筑物原有混凝土結構表面進行再次澆筑或包纏，從而增大構件的截面尺寸，提升整體的抗壓、抗剪承載能力。

施工首先需要對混凝土表面進行精細的處理。工人們通過銑刨、打磨等方式，將表面原有的浮灰、油污等各類雜質徹底清除干凈，形成理想的黏結面。這一步對后續新舊混凝土之間的可靠結合至關重要。在表面處理完成后，下一步是在建筑物表面布設額外的鋼筋網架。這些額外的鋼筋能夠有效增強混凝土的抗裂性能，避免新澆筑混凝土由于收縮而產生裂縫，可保證結構整體的完整性。

隨后，工人們開始在處理好的表面澆筑新的C30混凝土?；炷恋暮穸纫话憧刂圃?00～150mm，既能有效增大構件截面尺寸，又不會過度增加建筑物的自重負荷。

最后，施工人員還需對新澆筑的混凝土進行灑水噴淋養護。適當的養護能夠確保混凝土強度的充分發揮，提高其抗壓強度和抗剪強度，從而進一步增強整體的承載能力。

通過上述系列工藝的精心操作，該工程中混凝土加固后，建筑物主體結構的抗壓強度由原有的24.6MPa提高至32.8MPa，抗剪強度也從3.2MPa提高至4.5MPa，整體承載能力得到了顯著提升。

2.2.2 碳纖維加固

作為綜合加固技術的另一大支柱，碳纖維加固廣泛應用于提升既有建筑物構件的抗彎、抗剪能力。其原理是利用碳纖維復合材料出色的力學性能，通過將其粘貼或敷設在關鍵受力構件表面，來增強構件的整體承載能力。

施工首先需要對建筑物表面進行精心的準備工作。工人們采用打磨、清潔等方式，將表面的雜質、浮灰等徹底清理干凈，形成理想的黏結面。黏結面處理完成后，下一步是在表面刷涂環氧樹脂粘結膠。這層黏結膠能夠有效提高碳纖維與混凝土基體之間的附著強度，為后續的碳纖維布粘貼奠定堅實的基礎。

緊接著，作業人員會將預先按照設計要求切割好的碳纖維布，貼附在建筑物表面的關鍵受力部位。在布貼的過程中，需要用滾筒反復壓實碳纖維，要確保其與基體能夠可靠黏結，不會出現脫落、起皺等情況。

最后一步是在粘貼好的碳纖維表面刷涂一層環氧樹脂保護層。這層保護層能夠有效阻隔外界影響。

2.2.3 鋼結構加固

鋼結構加固是綜合加固技術中另一個重要組成部分，其核心思路是通過新增鋼質構件的方式，來提升既有建筑物的整體抗震性能。施工首先從全面勘測現狀開始。工程技術人員仔細測量和記錄建筑物各構件的尺寸、位置等關鍵參數，為后續的鋼結構設計奠定基礎。

有了充分的現狀數據支撐后，設計人員根據建筑物的實際情況，著手制定合理的鋼結構加固方案。比如在墻體表面新增鋼加勁肋，或在梁、板底部粘貼鋼板加固等，都是常見的加固手段。這些方案的選擇需要充分考慮原有結構的受力特點和變形特征。

設計確定后，工廠隨即開始按照要求預制各種鋼構件。這些鋼構件在制作完成后，被運輸至施工現場進行安裝就位。值得注意的是，在安裝過程中，施工人員需采用高強度的螺栓進行可靠連接，要避免日后出現松動問題。

最后一道工序是在鋼構件與原有建筑物之間灌注無收縮灌漿料。這種灌漿處理能夠確保兩者之間形成一個整體，提高受力傳遞的連續性，從而充分發揮鋼結構加固的提升作用。

2.2.4 基礎加固

作為建筑物承重的重要組成部分，基礎問題直接關系到整體的使用安全性。因此，在房屋改造的綜合加固過程中，針對基礎部位的加固處理也是不可或缺的關鍵環節。

首先從對基礎承載力進行全面檢測評估入手。工程技術人員通過鉆孔取樣等手段，對基礎土質特性及承載力參數進行仔細測試，可為后續加固措施的選擇提供依據。

根據基礎檢測結果，如果評估發現承載力存在不足，施工人員將采取適當增大基礎面積的措施。通過在基礎周圍擴大混凝土面積，能有效提升整體的抗壓承載能力，降低地基沉降的風險。

同時，高壓注漿加固也是基礎加固中常用的有效手段。注漿過程中，水泥漿料在高壓作用下被注入基礎底部或四周的土體中，能夠有效提高土體的密實度和承載力。

2.3 綜合加固技術的數據成果

2.3.1 混凝土加固效果

在該工程的綜合加固過程中，對建筑物主體結構表面進行了100mm厚度的混凝土澆筑，通過對比加固前后的數據可以發現，這項混凝土加固處理帶來的效果十分顯著。原有建筑物主體結構的抗壓強度由24.6MPa提高至32.8MPa，增幅達到33.7%；抗剪強度也從3.2MPa提高至4.5MPa，增幅達40.6%。這種顯著的強度提升，有效增強了建筑物整體的承載能力。同時，新澆筑的混凝土層能夠有效增大構件的截面尺寸，從而進一步提升整體的剛度和穩定性。

2.3.2 碳纖維加固效果

原有建筑物主要受力構件的抗彎強度由15.6kN·m提高至22.4kN·m，增幅達到43.6%；抗剪強度也從4.2kN提高至6.8kN，增幅高達61.9%。這種顯著的力學性能改善，有效提升了關鍵構件的承載能力和變形控制效果。

此外，碳纖維材料優異的耐腐蝕性能，也確保了加固效果的持久性。相比傳統的混凝土加固或鋼結構加固，碳纖維加固更加輕便靈活，施工操作也相對簡單快捷，因而在房屋改造工程中備受青睞。

2.3.3 鋼結構加固效果

在實施了鋼結構加固措施后，建筑物的整體抗震性能提高了18.4%，這無疑極大增強了其在抗震、抗風等方面的抗災能力。同時，極限承載能力也從原有的2 500kN提高至3 100kN，增幅達到24%。這種承載能力的顯著提升，為建筑物的安全使用提供了有力保障。

2.3.4 基礎加固效果

基礎作為建筑物的根基，其承載能力的高低直接決定著整體的使用安全性。針對該工程中基礎存在的承載力不足問題，采取了擴大基礎面積和注漿加固的綜合措施。經過上述基礎加固措施后，基礎承載力由原有的180kPa提高至260kPa，增幅達44.4%。這種顯著的承載能力提升，有效降低了地基可能出現的沉降風險，為建筑物的長期安全使用奠定了堅實基礎。

3 結語

房屋改造工程是建筑行業的重要組成部分，如何在滿足居民生活需求的同時確保建筑物的使用安全一直是行業關注的重點。本文以某9層框架結構住宅樓改造工程為例，深入分析了綜合加固技術在房屋改造中的具體應用，包括加固技術的原理、施工工藝以及相關的數據成果。通過采用混凝土加固、碳纖維加固、鋼結構加固和基礎加固等多種綜合性措施，該工程有效提升了建筑物的整體承載能力和抗災性能，為后續的功能優化和外觀改造創造了有利條件。該案例的成功實踐為同類房屋改造工程提供了可借鑒的經驗，具有較強的技術性和實用價值。

未來隨著新材料新技術的不斷發展，綜合加固技術在房屋改造中的應用空間還將進一步拓展。相信通過加固技術與功能優化、外觀改造的有機結合，必將為城市舊住宅區的轉型升級注入新的動力，為居民創造更加安全舒適的居住環境。

參考文獻：

［1］劉永康.房屋建筑工程結構加固改造技術分析［J］.建材與裝飾， 2022（7）：3-5.

［2］龐拓，閔旭，付正權，等.房屋建筑工程結構加固改造技術的應用分析［J］.建筑技術開發，2021，48（20）：5-6.

［3］張永超.結構加固技術在既有建筑改造工程的應用研究［J］.工程機械與維修，2024（2）：206-208.

［4］張科迪.分析房屋建筑工程結構加固改造技術的應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2023（7）：152-154.

［5］戴榮.房屋建筑工程建設中的結構加固改造技術［J］.四川建材，2023，49（4）：57-58，64.