房屋建筑工程結構加固改造中存在的問題及技術研究

文章編號：2095-4085（2025)07-0061-03

0 引言

自黨的十八大以來，我國新型城鎮化建設取得歷史性突破，城鎮發展實現質的飛躍。截至2022年，我國城鎮化率已達 65.22% 。國際經驗表明，當城鎮化率接近或超過 70% 時，發展速度將顯著放緩，城鎮化發展模式將從“高速發展”轉向“高質量發展”。2023年全國住房和城鄉建設工作會議明確提出：“我國要把開展城市更新行動作為重點工作，努力建設宜居韌性智慧城市”。2024年以來，國內多地住建局開始改名，從原“住房和城鄉建設局”變更為“住房和城市更新局”，這一更名的意義說明，大拆大建的時代已經過去，現迎來維修加固的新階段。但結構加固發展的同時，也面臨著諸多技術問題。

1房屋建筑工程結構加固改造中存在的問題

1. 1 缺少設計標準

房屋建筑工程結構加固改造中存在設計標準缺失等突出問題。由于建筑地域差異性和結構特殊性顯著，現有設計規范普遍適用性不足，導致加固方案設計缺乏可靠依據。部分設計人員對新型加固材料和技術的工程應用理解不深，難以因地制宜制定科學合理的加固方案，不僅影響工程實效，更可能埋下安全隱患。設計標準的缺失使得加固方案質量參差不齊，給工程監管和質量評估帶來很多困難。因此，建立健全相關設計標準對規范加固改造過程，促進工程質量，確保建筑安全至關重要[1]

1.2 選材不合適

在結構加固改造工程中，材料選擇是決定加固成效的關鍵因素。當前存在的主要問題包括：一方面，部分施工單位對新型加固材料的性能特點認知不足，導致選材不當，不僅影響加固效果，還可能產生負面效應；另一方面，部分工程為追求經濟效益而采用劣質材料，嚴重威脅建筑物的長期安全性能。科學選材需綜合考慮材料的力學性能、耐久性及其與原結構的協調性。為確保加固質量，工程技術人員必須建立完善的材料評價體系，嚴格把控材料性能指標，確保所選材料完全滿足工程設計要求和使用條件[2]

1.3施工技術水平良莠不齊

施工技術水平對結構加固改造質量有直接影響。在實際建設中，施工隊伍技術水平常常參差不齊，造成工程質量不穩。特別是部分小型施工單位對技術人員培訓不到位，實踐經驗不足，無法有效實施設計方案，導致了施工中問題的產生。另外，施工現場在管理與協調方面會出現不足，造成施工進度拖延或者影響施工質量。所以，提高施工人員技術水平與專業素養、強化施工現場管理與監督是保證結構加固改造的重要環節。

1.4 系統性評估不足

房屋建筑工程結構加固改造中系統性評估不足也是常見問題。多數工程項目在制定加固方案前，未能開展全面系統的結構評估工作，導致無法準確掌握建筑物實際狀況和加固需求。這種評估不足的狀況，往往造成設計方案與施工措施缺乏針對性，最終影響加固工程的實際效果。完整的系統性評估應涵蓋使用環境特征、設計使用年限、結構受力狀態等關鍵參數，通過綜合檢測與分析手段對建筑結構進行科學診斷。建立科學的評估體系是確保加固方案合理有效的重要前提，對提升結構加固改造的整體技術水平具有決定性作用[3]

1.5 加固成本高

目前，國內維修加固房屋少，技術力量不成熟，加固的成本偏高。在貴州省天柱縣，因當地的縣委辦公大樓已多次鑒定為Dsu級危房，在不能新建樓房的情況下，維修加固是最好的方案。后采用高延性混凝土維修加固，房屋達到Bsu級安全房屋。但是，僅3760m² 的房屋，加固造價503.37萬元，單價為

1329.79元/ ，已經接近當地的新建房屋價格，加固成本偏高。

2房屋建筑工程結構加固改造技術

2.1增大截面法

增大截面法作為結構加固領域的典型工法，主要適用于承重構件強度與剛度不足的工況。該技術通過在原有構件外圍增設混凝土或鋼材截面，從而顯著提升結構承載性能。其實施流程通常包含原結構檢測評估、加固方案設計、現場施工實施以及后期質量檢驗等關鍵環節。在具體工程應用中，首先，必須對既有構件的受力特性、材料參數及損傷程度進行系統檢測與評估，以便為后續設計提供可靠依據。其次，基于評估結果，要合理確定增大截面尺寸與構造形式，確保滿足使用功能要求。特別要注意新老結構的可靠連接，這是保證協同受力的關鍵所在。

雖然增大截面法能有效提升構件承載力，但仍存在以下技術局限：一是截面增大導致自重增加，可能影響建筑整體穩定性；二是施工工藝復雜，對作業人員技術水平要求較高。因此，在方案設計階段需進行全面的結構驗算，應選擇經驗豐富的專業隊伍，方能實現安全性與經濟性的最優平衡[4] C

2.2粘貼碳纖維材料加固

碳纖維復合材料加固技術作為一種先進的現代化加固方法，因其優異的工程特性在房屋建筑領域得到廣泛應用。該技術充分發揮碳纖維材料高強度、輕質化的特點，通過表面粘貼方式顯著提升結構承載力和抗震性能，具有以下突出優勢：施工便捷、周期短、對原結構擾動小，且適用于各類建筑結構形式。

實施時，必須先對所需加固結構進行細致檢測與評價，以保證其能經受碳纖維材料粘貼工藝；隨之對原有結構進行表面處理，保證粘接牢固；最后，將碳纖維材料按設計要求貼到結構表面固化。整個流程比較簡單，且不會影響到建筑物的使用。通過使用碳纖維材料進行加固，可以明顯地增強結構的承重和延展性，特別是對于薄壁和復雜形態的部件而言。但該技術的不足之處是對施工環境有很高的要求，比如溫度、濕度會影響粘接效果。所以，施工前有必要進行環境監測與調節，以保證加固效果。

2.3 外包鋼加固法

外包鋼加固法就是將鋼材包裹于原結構外，用于提高結構承載能力及剛度。這種方法一般適用于承重構件，如梁、柱及墻體，可有效解決原有結構由于設計不完善或材料老化而造成的強度不夠等難題。外包鋼加固法實施程序包括設計方案、施工準備、鋼材加工及安裝等環節，并進行最后檢驗及評價。當外包鋼加固完成后，應先對原結構做綜合檢測及評價，確定需加固的位置及范圍。根據評價結果，擬定外包鋼大小、形狀和連接方式等參數，須保證加固結構能滿足使用要求。

施工時，施工隊伍要對原有結構進行清洗和加工，以保證鋼材和混凝土粘結良好。外包鋼加固法具有施工靈活、按需調節鋼材形狀及位置、適應各種結構類型等優點，同時，還能顯著改善結構承載能力及抗震性能。但缺點是使結構自重加大，有可能會影響建筑物整體穩定。因此，在設計過程中必須充分考慮這一關鍵因素，以實現結構安全性能與經濟合理性的最優平衡[5]。

2.4粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法是通過將鋼板貼附于混凝土構件表面，以提升構件承載能力的加固技術。該方法適用范圍廣，尤其對承重構件強度不足或需增強抗震性能的情況效果顯著。其施工流程主要包括結構評估、方案設計、表面處理、鋼板粘貼及后期檢測等環節。

實施過程中，首先需對原結構進行全面檢測與評估，準確掌握構件受力狀態及材料特性；隨后，設計人員根據評估結果確定鋼板規格及粘貼位置，以最大化加固效果；施工階段需對構件表面進行徹底清潔處理，確保鋼板與混凝土的有效粘結；最后，按設計要求完成鋼板粘貼及固化作業。

該技術具有施工便捷、工期短、對原結構干擾小等優勢，可在不影響建筑正常使用的前提下完成加固。同時，該方法能顯著提升結構承載力和剛度，有效增強建筑安全性能。然而，需注意鋼板厚度和粘結面積等因素對加固效果的影響，在設計與施工中應予以充分考慮，以確保加固方案的安全可靠[6]

2.5置換混凝土法

置換混凝土法是房屋建筑結構加固改造中一種行之有效的技術方法，其主要通過替換原有缺陷混凝土，提升結構承載能力并延長建筑物使用壽命。采用該方法施工時，首先對待加固結構進行詳細檢測與評估，準確識別存在損傷或缺陷的混凝土區域；隨后依據設計要求對損壞部位進行精準切割與清理，確保新舊混凝土之間的有效粘結；最后采用高強度混凝土進行置換，以提升結構的整體性能和耐久性。

該方法具有適應性強、適用范圍廣等優勢，可針對不同類型結構靈活應用。相較于整體拆除重建，置換混凝土法施工周期短、成本低，經濟效益顯著。通過科學設計與規范施工，該方法能有效解決老舊建筑的結構性能退化問題，在滿足現代使用需求的同時，可確保建筑的安全性與穩定性。

3改善房屋建筑工程結構加固改造工作的策略

3.1 新型加固材料的研發

隨著建筑工程技術的快速發展，特別是新型材料與創新技術的不斷涌現，結構加固領域展現出更廣闊的發展前景。針對傳統加固材料的局限性，近年來新型加固材料的研發取得了顯著進展。目前廣泛應用的碳纖維復合材料、外包鋼加固技術以及預應力增強技術等現代加固方法，不僅大幅提升了建筑結構的承載能力，還顯著增強了抗震性能。以貴州省天柱縣委辦公大樓加固工程為例，該項目創新性地采用了纖維增強復合材料（FRP）結合高延性混凝土的加固方案，取得了良好效果。

3.2結構健康監測技術

結構健康監測技術（SHM）是現代建筑加固改造工程中的關鍵技術支撐。該技術通過集成傳感器網絡、數據采集系統和智能分析平臺，實現對建筑結構振動特性、位移變形、應力應變及環境溫度等多維參數的實時監測與分析。

在工程實踐中，SHM系統的應用主要體現在以下方面。（1）通過建立完整的監測體系，獲取精確的結構響應數據，為評估既有建筑的安全性能和使用壽命提供科學依據。（2）在加固施工過程中，實時反饋結構受力狀態變化，確保施工安全可控。（3）通過長期監測積累的結構性能數據，能為建筑物的后續運維管理提供決策支持。

實踐表明，SHM技術的推廣應用不僅能顯著提升加固工程的質量和效率，更能通過科學評估和預警機制，有效延長建筑結構的使用壽命，是現代建筑全生命周期管理的重要技術手段。

3.3計算機模擬與仿真

隨著計算機技術的快速發展，數值模擬與仿真分析已成為結構評估與監測的重要技術手段，為加固設計提供了可靠的理論依據和技術支持。通過先進的計算機仿真技術，工程人員可在施工前對多種加固方案進行虛擬驗證和對比分析，有效預測不同工況下的結構響應，從而顯著提高加固方案的科學性和合理性。

3.4多學科協同優化

建筑結構加固改造工程具有顯著的跨學科特征，涉及建筑學、結構工程、材料科學與環境工程等多個專業領域。在項目實施過程中，需綜合考慮建筑使用功能、荷載變化及環境影響等多重因素，通過多專業協同工作確保加固方案的優化設計。建立跨學科的技術團隊，整合各專業優勢資源，是實現高質量加固改造的重要保障。

3.5結構評估與全過程管理

加固工程實施前需開展全面的結構檢測評估，重點分析材料性能退化程度、結構承載能力現狀以及裂縫變形發展情況，為后續方案設計提供科學依據。基于評估結果，應綜合考慮建筑功能需求、荷載標準提升要求及環境影響因素，合理選擇粘鋼加固、碳纖維加固或置換混凝土等適宜的技術方案。

工程實施階段需建立嚴格的質量控制體系，加強施工過程監管。工程完成后，應制定系統的維護檢測制度，通過定期結構健康監測及時發現潛在問題并采取處理措施，以確保建筑物長期安全可靠使用。

4結語

綜上所述，房屋建筑工程結構加固改造不僅關系到建筑物安全及使用功能的發揮，而且對于資源合理利用以及環境保護都有著深遠意義。房屋建筑工程結構加固改造工作面臨的技術與管理挑戰亟待重視。通過創新技術應用和科學管理體系的構建，這些難題將得到有效解決。隨著科技進步和行業標準的持續完善，建筑加固改造工程將朝著更安全、更高效的方向發展，為城市建設的可持續發展提供有力支撐。

參考文獻：

[1］蘭曾祥．房屋建筑工程結構加固改造技術的運用探究[J].居業，2023（10)：16-18.

[2］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

[3］張杰．房屋建筑工程結構加固改造中存在的問題及常用技術分析[J.工程技術研究，2022，7（15)：226-228.

[4］毛柏之．房屋建筑工程結構加固改造技術的應用探討[J]．中國建筑金屬結構，2022（1)：62-63.

[5］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

[6]任澤軍．房屋建筑工程結構加固改造問題及技術應用[J]．中外建筑，2020（8)：183-185.