针对房屋工程结构加固改造技术应用探讨

李翔

摘 要 早期建设的房屋由于各方面的原因，致使其结构的承载力及刚度不够，有的甚至还存有安全隐患。显然部分原有早期的住宅建筑结构的强度、刚度、耐久性等已经不能满足人们的使用需要。为了节省国家资源，因此，采取科学、合理的维修加固以及结构改造技术，提高房屋结构的安全性与耐久性，以满足房屋建筑的正常使用功能以及节能环保需要，增加房屋结构的耐久年限，对原有房屋建筑工程结构进行加固改造势在必行。加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用。房屋结构加固改造的方法有很多种，文章作者结合自身的工作经验，对常用的几种房屋结构加固改造技术以及与之配套使用的技术进行了分析总结。

关键词 房建工程 结构加固 改造技术

中图分类号：TU746.3 文献标识码：A

1常用的结构加固技术

1.1粘贴碳纤维材料加固

采用碳纤维结构加固、维修的方法是现代工程技术常用的方法。主要应用于工程结构中，因时间积累，产生结构破坏的维修加固。CFRP材料抗拉强度高，质量轻，将它应用于房屋结构工程加固中，也就是在提高结构的强度的同时还不会因加固而增加结构自重。近年来，该加固技术施工工艺已经相当的成熟，在加固工程中的应用效果非常好。CFRP加固具有如下优点：（1）强度高、质量轻、加固效果好。（2）碳纤维材料化学性质非常稳定，具有超强的耐腐蚀能力与良好的耐久性能。这就使得加固后的结构物具备良好的抗腐蚀能力与耐久性能，避免了因加固而造成的化学腐蚀问题。（3）施工简便，适用范围广。碳纤维材料質地比较柔软，可以根据需要随意裁剪。（4）该法作业不需要大型的机械设备，占用施工场地小，由于全是干作业，施工效率高。

另外碳纤维材料具有下列缺点：（1）其破坏形式为脆裂，因此我们用它来进行加固时应该取它的极限抗拉强度再乘以一个折减系数。（2）剥离破坏的存在使得纤维布的强度不能完全发挥出来。虽然可以通过提高粘贴质量来缓和剥离破坏的发生，但是要完全消除是不可能的。当产生剥离破坏时，碳纤维材料的应力急剧降低，这也使得加固效果降低。（3）对使用环境的温度有限制，且需作专门的防护处理。若防护不当，易遭受火灾和人为损坏。

1.2增大截面法

增大截面法在房屋工程结构加固中的应用也是非常广泛的，是一种比较传统的加固方式。是在原有需要加固的结构上增加一层钢筋混凝土或者钢筋网砂浆层，使之与原有的结构共同作用，以达到增强结构的承载力的目的。该法施工工艺简单，适用范围广，有长期的使用经验，加固效果也相当显著，常用于柱、梁、墙、板、基础等构件和一般构筑物的加固。

但是，采用增大截面法加固时必须采取措施让新增加的混凝土结构层与原有结构的密切结合。减小在荷载的作用下，新旧混凝土结合面出现的剪应力、拉应力对新加层的破坏。在加固前，应该将旧混凝土面凿毛，并清洗干净，确保新旧混凝土的粘结良好。另外，该法缺点是施工湿作业时间长，在混凝土养护期间需限制荷载，且加固后结构自重增大、建筑使用空间减小。

1.3外包钢加固法

外包钢法指的是在需要加固的结构物四角用型钢包裹，型钢间采用缀板进行连接的加固方法。外包钢法又分为湿式与干式两种。

（1）湿式外包钢法是采用乳胶水泥或者环氧树脂等将角钢粘贴于原有构件上，以保证包裹的型钢与原有构件形成一个整体共同受力，其整体性好，但是其工作量非常巨大。

（2）干式外包钢加固法，型钢与原构件间不粘结，有时仅用水泥砂浆填充，外包的型钢与原有结构各自单独受力，而不是整体受力。干式外包法较湿式外包法施工简单，但是承载力的提高效果较差。

外包钢法可以在不改变原结构的截面面积的情况下，使得结构物的承载能力大幅度提高，增大结构的延性与刚度，可以用于混凝土柱、梁、屋架等结构的加固处理。尤其是对于不允许改变截面尺寸，而又需要提高结构承载力的受压构件的加固。该方法施工速度快，安装工作量小、加固效果显著，其缺点是施工成本较高。

1.4粘贴钢板加固法

粘钢加固法是利用特制的建筑结构胶将钢板粘贴在需要加固的混凝土结构表面上，使之与原有结构共同受力，提高结构的承载力。其实，这就是一种体外增加配筋率，以提高结构的刚度、强度，以增强结构抵抗弯矩与剪力的能力。粘贴钢板加固法对建筑结构胶的要求非常高，不但必须要具备很高的强度、很强的粘结能力，还必须具有耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等特性。该方法施工简单、快速，不改变结构的外形，对作业空间要求小，施工过程不影响人们的正常生活，因此普遍应用于房屋结构加固中。此工法缺点是对使用环境的温度有限制，且加固费用较高。

1.5喷射混凝土补强法

喷射混凝土补强法是利用混凝土喷射机将混凝土拌合料高速的喷射到需要加固的混凝土结构上，快速凝固成型。该方法分为干喷与湿喷两种方式。喷射混凝土依靠骨料与水泥间的高速连续冲击作用而达到密实效果，不需要振捣，也不需要安装模板或者只需要部分模板，施工速度快、工期短、施工方便，喷射的混凝土层与原有结构物的粘结性能好，因此，在大范围的加固中得以充分的应用。但是，喷射混凝土施工对混凝土配合比设计要求高，还需要配备专门的喷射设备，施工噪音大、灰尘多、对环境污染较大。一般适用于病弱混凝土的局部或者大面积的更换；在梁、板等结构下面增补砼；填充混凝土结构或者砖石结构中的裂隙、空洞等。

1.6预应力加固法

预应力加固法是指采用外加预应力拉杆或者型钢撑杆加固结构的方法。钢拉杆或者型钢支撑是通过施加预应力而被动受力，从而对原有结构的受力方式及分布予以改变，使得结构的水平力大大降低，因此消除了其他加固方法普遍存在的应力应变滞后现象给结构带来的影响。此法可以使得新增加部分与原有结构很好的共同作用，大幅度的提高结构的总体承载能力。预应力加固法集加固、卸载、应力重组这三大功效于一体，适用于大跨度的结构加固，比如大梁等。在进行预应力加固法施工时应该要注意预应力的施加大小，不得过大导致结构破坏，而达不到加固效果。

2配套使用的技术

与房屋建筑混凝土结构加固改造配套使用的技术主要有下面几种：托换技术、裂缝修补技术、植筋技术、碳化混凝土修复技术、混凝土表面处理技术、混凝土表层密封技术。

2.1托换技术

托换技术是一种综合性技术，它是托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱以及托梁换柱等技术的统称；它是由相关结构加固、顶升上部结构、复位上部结构、废弃构件拆除等技术构成；通常应用于原有建筑物的加固改造工程中。与传统的方法比较，他具有施工工期短、施工费用低、对人们的正常生产生活影响小的优点，但是该法的技术要求高，必须由操作熟练的、有相关施工经验的工人来完成，才能保证施工安全。

2.2植筋技术

植筋技术是一项非常简捷、有效的连接与锚固技术，已经在房屋建筑加固工程中广泛的应用，植入的钢筋可以是普通钢筋，也可以是螺栓式锚筋。比如施工过程中钢筋位置偏差的补救，增大截面加固法中的应用，房屋加层接柱、高层建筑增设剪力墙等。

2.3碳化混凝土修复技术

是指通过恢复混凝土的碱性或者增加其阻抗，遏制由于碳化引起的钢筋腐蚀现象的技术。

2.4混凝土表面处理技术

是指采用机械清理、化学药剂清洗、喷砂清除、高压射水冲洗、真空吸尘等方法将混凝土结构物表面的油污、杂物、灰尘等附着物彻底清理干净的专门的技术。

2.5混凝土表层密封技术

系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

3结语

引起房屋结构需要加固改造的原因有多种，有自然因素破坏、人为因素、设计因素、施工因素等等，进行加固改造前应该对其原因认真的分析，并对结构物进行科学的评定，根据评定的结果结合原因选用合理的加固改造方法。另外在选择加固方法的同时还必须考虑施工环境、结构新的功能要求、结构的布置特点、主体结构的传力承力特征等各方面的因素。随着建筑科技的发展，新材料、新技术的不断涌现，今后的房屋结构加固技术也会越来越合理、加固效果也会越来越好。