对现代建筑结构的加固技术与施工方法探讨

王龙江

【摘 要】近年来我国的建筑事业取得了蓬勃的发展，虽然建筑工艺在不断的提升，建筑材料也在不断的改善，但是建筑结构加固设计与施工依然是建筑设计中一项严重的瓶颈，制约了建筑行业更好更快的发展。随着社会的发展，人们对于建筑的外观审美要求和建筑施工质量的要求也越来越高。而建筑结构加固施工就是保障建筑施工的一个重要手段。

【关键词】现代建筑结构；加固技术；施工方法；对策分析；

一、建筑结构加固的技术及方法分析

1、加固方案具有良好的施工性

加固方案和施工在进行结构施工时显得尤为重要，根据不同建筑物的情况制定不同的施工方案和方法对建筑物进行加固。是否具有施工作业的可行性是加固工程的必要条件，阻碍建筑结构加固的一个重要因素是没有良好的施工性。某些施工方法虽然理论是具有解决问题的能力，但是施工难度较大，造成劳动力使用量大、安全性低以及工期较长，使得加固质量受到了影响。

2、加固工程和加固方法

间接加固和直接加固是的两种类型，我们实际中根据使用要求以及实际条件，采用合理的技术和方法。我们应该根据实际工程条件，进行方案的比选进行加固方法的选用，同时我们也要考虑技术的可靠性和经济的合理性。对于构件加固和体系加固同时存在的情况，我们首先应该考虑体系，然后考虑构件。针对不同的构件进行加固是，我们首先考虑的是重要的结构和关键的构件。对于单一方法有效性不稳定时，我们采用综合法。

（1）加大截面加固法。受弯构件的受压区增加现浇层，这样可以扩大受压区的截面尺寸，层架截面的高度，从而增大结构斜截面的抗剪能力、正截面的抗弯能力以及整个截面的刚度，对结构起到了补强加固的作用。钢筋强度和面积的加大提高了混凝土构件正截面的承载力，其前提是在适筋的范围内。有效提高正截面的抗弯能力可以增大主筋的面积，条件是原构件截面配筋不高。通过在受拉去的截面增加现浇混凝土围套课增加截面。为了提高构件的承载力以及改善使用性能，我们可以通过原构件和新加部分共同协调工作。次加固法具有成熟的设计和施工经验，同时工具简单、适应性强，可以用于一般构造物包括板、柱、墙的混凝土加固，缺点是具有长时间的湿水作业，对生活和生产有负面影响，并且对建筑物的净空有影响。

（2）置换混凝土和预应力加固。此种方法和加大截面法的优点是一样的，相对优点是对净空的影响较小，缺点是同样存在较长的湿作业时间，在有严重缺陷以及受压区混凝土强度低的梁、柱等的适用。在新增外部荷载以及预应力的共同作用下，预应力水平拉杆内会产生轴的裂缝的发展，同时提高了斜截面的抗剪承载力。 梁截面的四隅貼角钢，在梁的受压区有楼板或是翼板是，用钢板替代梁顶面的两隅。使用粘贴钢板加固方面计算斜截面以及正截面的承载力，在计算时用角钢的截面面积额代替钢板截面的面积。

采用粘贴纤维复合材加固的方法。为达到加强加固改善受力情况，我们利用胶结材料将纤维复合片粘贴于构件的表面，纤维复合物理材料的优点：具有耐久性和耐腐蚀性；强度高，其为钢材的十几倍；化学性质比较稳定，不会与盐碱等化学物质发生化学反应。

二、建筑结构加固的常用技术

1、混凝土结构加固

（1）直接加固的一般方法

置换混凝土加固法：适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固，且加固后不影响建筑物的净空，但存在施工时湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

粘贴钢板加固法：特点是施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

绕丝法：适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

加大截面加固法：施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

粘贴纤维增强塑料加固法：具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

有粘结外包型钢加固法：也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

锚栓锚固法：适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

（2）间接加固的一般方法

预应力加固法。该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600℃以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

增加支承加固法。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

2、砌体结构加固

（1）砌体结构的直接加固方法

钢筋混凝土外加层加固法：属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

钢筋水泥砂浆外加层加固法：属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

增设扶壁柱加固法：属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

（2）砌體结构的间接加固方法

无粘结外包型钢加固法，属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

预应力撑杆加固法，能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构；其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。

3、钢结构加固

（1）改变结构计算图形

对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：①增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；②加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；③增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；④在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其他柱列负荷；⑤在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固：①改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；②改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；③增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；④调整连续结构的支座位置；⑤将结构变为撑杆式结构；⑥施加预应力。

对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固：①增设撑杆变桁架为撑杆式结构；②加设预应力拉杆。

（2）加大构件截面的加固

采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

结语：

建筑结构的加固是建筑工程的一项十分重要的环节，提高工程技术水平，加强工程管理水平，此外，我们还要掌握加固方法、设计及施工技术等方面的知识。建筑结构加固的设备在日益发展，同时，结构的问题也经常表现出个性特征，因而加固方法也必须不断发展和创新，为我国建筑结构加固方面做出最大的贡献。

参考文献：

[1]程文等；混凝土结构.北京：中国建筑工业出版社，2001

[2]周宗满. 对现代建筑结构的加固技术与施工方法探讨[J]. 中国新技术新产品，2012，