浅谈既有建筑结构的加固及措施

夏冬 李龙飞 张桐瑞 刘继远 孙铭崧 林叶童

摘 要：为研究既有建筑结构的加固及措施，对比各项措施的适用背景及具体方法。通过分析现有的构造措施及力学措施，简要的总结归纳出部分常见的几种方法。研究表明：在其他条件均相差不多的情况下，力学措施以其施工方便、效果明显等诸多优势通常能作为最优解决方案，为以后的修缮加固工作提供一定的参考。

关键词：既有建筑结构;加固;措施

近年来，我国建筑业在突飞猛进的发展，但随之而来的问题也逐渐显现出来。例如：部分既有建筑结构未达到使用年限便发生破损，影响正常使用，而拆除新建所耗费的社会资源太多。因此，加固既有建筑结构迫在眉睫。影响既有建筑结构使用时限的主要有构造缺陷以及力学缺陷。因房屋建筑工程地质勘察不到位，设计不达标等主观因素或因地震，台风等客观影响，造成既有建筑结构破损，严重影响建筑的正常使用。为了达到建筑长期使用的要求，在有加固条件的情况下，针对存在隐患的既有建筑结构进行加固，以改善其使用功能，延长使用年限。

本文将针对既有建筑结构未达到使用年限便发生破损的情况，通过构造措施以及力学措施，总结既有建筑结构的加固及措施，对既有建筑结构的加固提出一定的建议。

1 构造措施

针对既有建筑加固的构造措施，本文主要讲的是增大截面的加固措施。

增大截面的加固措施指的是，在既有建筑结构加固过程中，通过增大原结构截面面积或增配钢筋，以提高受压结构的承载力的一种直接加固法，主要用于的建筑结构包括：建筑基础、梁、柱等结构，其中在建筑房屋加固改造中运用比较广泛。既有建筑结构加固的增大截面加固法可以根据原结构的力学性质、自身结构、和施工条件的不同，设计为单面、双面、三面和四面增大构件截面的方法。例如偏心受压结构可通过加固受压单面加固结构，轴心受压结构可用四个方向加大截面法加固结构。

增大截面加固措施是一种传统的针对混凝土结构的加固措施，工艺简单，适应面广，只要按照规范施工，就能取得良好的效果。随着时间的推移，混凝土增大截面加固法的应用将日益广泛，将会产生越来越大的经济效益和社会效益[1]。

2 力学措施

2.1 外包钢

外包钢加固现阶段通常采用型钢或钢板外包在原构件表面，并且在结构与外侧外包的型钢之间的缝隙处灌注环氧树脂浆料或高强水泥砂浆，同时，在横向应设置缀板或套箍构件作为连接的构件。该措施在混凝土结构最为常见，其优点在于能够大幅提高结构的承载力，并且现场工作量小，加固后构件的强度、刚度、稳定性均能达到设计要求。

2.2 外包CFRP加固

CFRP（Carbon Fibre Reinforced Plastics）即碳纤维增强复合材料，是一种轻质高强度的復合材料。既有建筑结构在承受轴向压力时，结构是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在结构四周创造横向约束，能够抵抗受压结构的这种横向扩张，从而提高结构抗压承载力和变形能力。外包CFRP加固，既是利用树脂材料将碳纤维布粘贴在受损既有建筑结构上，通过与建筑结构之间协同工作，对建筑结构产生约束作用，以改善其受力性能，提高建筑结构的极限压应变和承载力[2]。而在柱弯曲承载力没有明显下降的情况下，并不考虑结构失稳的影响，因此加固后钢筋混凝土柱具有较大的延性与耗能能力[3]。

外包CFRP加固是一种新兴的既有建筑结构加固方法，相比于传统的加固方法，外包CFRP加固有施工时间短、加固修补效果好、及抗腐蚀能力强以及适用面广等特点。相比于既有建筑结构来说，CFRP的自重和体积可忽略不计。随着国内外对CFRP的不断研究，外包CFRP加固措施会在加固领域走的更远。

2.3 基础加固

既有建筑在施工时，由于勘测、设计失误导致地基不稳，或在使用时地基发生不均匀沉降而导致建筑倾斜、重心移动等，或在后续使用过程中需要扩建时，都需要对地基进行加固，即基础加固。

根据既有建筑自身因素、周围环境因素和具体的施工情况，对既有建筑的地基有不同的加固方法。若由于地基基础面积设计不合格或违规扩建导致地基承载力不足，可在原有地基周围浇筑混凝土套，以增大承台面积，使地基恢复其原有承载力[4]。若既有建筑地基附近土壤不够紧实，受压土壤慢性变形，造成既有建筑地基沉降，可打桩或夯实以加固地基周围土壤，防止建筑继续沉降。若既有建筑基础附近土壤受污染，造成地基腐蚀，从而失去承载力，可采用土方填充工程，换掉基础附近的的土壤，此方法即可用于补救受损地基，也可作为加固措施预防地基沉降[5]。

相比于其它结构，地基基础是既有建筑中相当主要的一个结构，因此预防地基损坏是最主要的手段，有着非常重要的社会意义和经济意义。

3 结语

综上所述，本文从既有的建筑结构未达到使用年限却发生破损，影响正常使用的情况入手，从构造措施以及力学措施入手，并且对其中涉及的增大截面法、外包钢法以及外包CFRP碳纤维增强复合材料三种加固方式做了简要的归纳与分析。通过研究与分析表明：在诸多加固方式中，力学措施以其无需过多的占用原有建筑面积、不影响人们的正常使用还有施工周期短的优势而最为适合。

参考文献：

[1]刘中伏，郑兴泉.浅析混凝土增大截面加固法[J].国防交通工程与技术，2006：72-74.

[2]王昌远.碳纤维加固钢筋混凝土梁的实践[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014：141-142.

[3]李春雄.预应力碳纤维布在钢筋混凝土梁加固中的应用[J].广东建材，2013，29.272：68-70.

[4]李忠.浅谈建筑地基基础加固施工技术[J].低碳世界，2014，63：254-255.

[5]李彦博.中国木结构古建筑的加固维护方法[J].甘肃科技，2012，28：127-128+148.