对高层建筑结构加固改造的相关问题分析

黄建军

[摘 要]高层建筑已经逐步成为城市发展的标志，而对于我国的工程结构来说，尤其是建筑物结构，因其特殊的发展方式，所以要在多个方面对既有的建筑物进行加固改造。本文主要阐述了高层建筑各加固改造施工方法、技术要求等，对今后的研究提供一些有利的依据。

[关键词]高层建筑 结构加固 改造 检测

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0184-01

一、引言

在我国经济飞速发展的现在，城市化进程不断的加快，许许多多的高层建筑都有着不同程度上的破损。由于自身的老化以及各种各样的问题，修补加固已经成为不可忽视的问题。同时，建筑物中裂缝的存在也预示着结构承载力可能不足，过大的裂缝会促使钢筋生锈而降低结构耐久性，会造成建筑渗漏影响了建筑物的美观。在新型建筑的要求规范的基础上，我国建筑行业对高层建筑的结构加固更加的重视。安全、质量以及工程造价和进度都是被关注的重点，以求达到理想的加固效果。

二、高层建筑结构加固改造工作的开展分析

1、高层建筑结构检测工作

一定要找到所加固的建筑物的设计图纸以及施工和监理的记录档案。对于现阶段建筑物本身的缺失问题等这些都是为加固方案作出重要依据的结论。建筑结构加固改造前的检测十分重要，它可以避免加固中的盲目性，所以我们必须要全面的进行建筑物检测以及鉴定工作。其中，鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。

（1）结构检测工作的具体内容

结构检测工作涉及到很多内容，主要有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、钢筋位置及直径检测、结构构件尺寸检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。

（2）结构检测的方法

将损坏的混凝土除掉，还要加强钢筋来保证结构部件具有完全的承载力，并按照所需的尺寸用相应的混凝土给截面复原。一般来说，加固工程可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。而对于那些不影响结构部件承载能力的轻度损害，将松弛的混凝土部分铲除即可，再进行填补，作好混凝土表面，以保证钢筋不受锈蚀。

火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等，使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化，导致混凝土内部出现微细裂缝，降低混凝土强度，增大其三塑性变形。为了确定混凝土被破坏的程度，采用超声脉冲法进行了烧伤深度的检测，采用拔出法辅以钻取混凝土芯样，对梁、柱混凝土强度进行检测。受损的混凝土一般是呈储红色存留的，最好利用喷砂方式将混凝土表面清洗干净。如果钢筋强度降低，还需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间以及钢筋都必须有良好结合，并且握裹力强，另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性，根据结构部件的不同，大多采用喷射混凝土或者模浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理，常常需要局部加固改造或拆掉重建。

我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为以下几种：混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等，其中静力实荷检验还可以分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。

（3）结构检测的方法在结构中的应用

一是对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验；

二是目前对混凝土结构的混凝土材料强度广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验，结果准确可靠，但会造成对结构物局部的损坏，尤其是对重要的结构部位，无法进行大量的检测。回弹法对混凝土强度来说并不很敏感，测试结果精度不高。

三是对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试：使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常的使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。

2、植筋技术法

植筋，即钢筋的后生根技术。作为钢筋锚固用的化学材料，现在市场上通用的均为结构胶，以取代纯环氧树脂或水泥砂浆。结构胶作用机理较为复杂，在此可简化理解是由钢筋与胶、胶与混凝土之间的粘结力共同作用产生的锚固力，来完成整体（钢筋与混凝土）受力的目的。植筋钻孔采用博士钻孔机系列，金刚石钻头。划线定位：由工程师现场划定位线，标明钻孔位置、孔径及孔深。钻孔、清理：钻孔应在梁上、下层钢筋内侧进行，用特制毛刷将浮土刷净，再采用吹气泵吹净孔内残留浮尘。

通过对锚固钢筋抗拉力值的检测，其主要破坏形式有以下三种：

一是钢筋破坏：在锚固深度大于或等于建议锚固深度时，锚固胶及锚固质量为合格；二是基材破坏：在不同锚固深度下均可发生，与基材强度有直接关系。从破坏形式可判定材料整体性能及施工质量是否合格；三是胶体破坏：表现形式为钢筋与胶体脱离、胶体与基材脱离，多发生于锚固深度小于建议锚固深度，且后者多发生于前者。这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋。目前，已经广泛的应用于已有建筑物的加固改造工程。

3、钢筋混凝土结构加固方法

（1）基础结构加固

地基基础的加固方法可分为三类：基础加宽、加深及加固、桩式托换。主要的基础加宽方法有：直接加宽、抬墙梁加大基底面积及增设筏板基础等。这几个方面施工都比较容易，也无需专门设备，常被用于地基承载力不足及直接增层时的基础加固。当地基中有膨胀土或局部软弱土层等情况时，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或砖墩加深基础。如果基础出现开裂，刚度或强度不足等问题，那么就可以采用化学灌注浆法、混凝土围套加固法或加厚基础法加固基础。桩式托换是用增设桩的办法来托换原基础。托换桩的承载力一般都较大，可用于承载力严重不足，以及外套框架增层法的基础。

（2）混凝土结构加固

增大截面加固法：对钢筋混凝土结构而言，增大截面法是通过采用同种材料（钢筋混凝土）来增大原混凝土结构截面面积，从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法，主要的好处有：（1）施工技术成熟，便于施工；质量好，可靠性强；提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。（2）因构件质量和刚度变化较大，结构固有频率会发生变化。因此，应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域，造成新形式的破坏；（3）现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定的影响；（4）构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。 置换混凝土加固法：该方法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的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。

三、总之，高层建筑结构加固改造工作对于建筑行业来说是一项重要工作，它关系到建筑物的质量及耐久性。所以，作为建筑人员要提高技术水平，从多个方面加强管理，确保高层建筑的质量。

参考文献

[1] 孙鹏《试论某高层建筑结构的裂缝及加固对策》[J]，《山西建筑》2014年10期.

[2] 苏琳琳、李冰《浅析我国当前的高层建筑结构加固中遇到的问题》[J]，《工程技术》2015年02期.