老旧小区改造中建筑结构加固设计的分析

李宏博

摘要：近年来，我国人口增量显著，人们对房屋建筑的需求进一步提高，为了解决房屋供给不足的问题，我国大力开展了老旧小区改造工程。该方法不仅能有效解决人口住房需求的问题，还能提高城市化建设，加强社会经济发展，减少老旧小区潜在的安全隐患，为了更好地开展改造加固工作，需要对当前老旧小区建筑结构存在的不足之处进行详细分析。

关键词：老旧小区改造;建筑结构;加固设计

1城市老旧小区的结构加固概况

从改革开放到现在，我国居民的生活质量有了巨大的提升，原来的一些老旧的房屋建筑已经不能满足现代化的需要。原来城市中的一些老旧的住宅，大部分都非常缺乏有规律、有组织的常年性维护，其基本的外观出现一系列的破损、室内的基础设备出现老旧的问题，已经无法抵御一些自然灾害的侵袭。对于城市老旧小区的改造主要坚持的原则就是“提升结构的强化”，通过不断的探索发现，逐步的使用技术手段去进行改造、保养、维护，全方位的提升房屋建筑的抗震、抗风以及抵抗自然灾害的能力。针对原有的老旧住宅制定一些质量等级标准，对其进行一些改造，逐步形成一种标准化、规范化、制度化的体系。房屋结构加固按照规模可以统筹分为小规模改造、中等规模改造、体积大规模的改造[1]。

2老旧小区结构性质改造的必要性

2.1充分的发挥老旧小区自身的价值

每一个建筑在整体的生命周期中都诠释着不同的价值，建筑的初期主要是经济价值，建筑完成之后更多体现出区域内部环境价值以及社会价值，在经过一段时间的沉淀后会有独特的历史文化价值。通过房屋建筑结构的整体改造可以很好地延续老旧小区的价值。

2.2体现城市发展的历程

城市的发展与扩张一定程度上受着住宅建筑的影响，城市中的老旧小区已经被赋予了城市独特的历史风味、人文情怀、精神价值。通过城市建筑房屋的加固，可以在深远的意义上进一步保留这些独特的城市发展历程，最大化保留城市深厚的历史韵味。在个性中实现发展，让城市的魅力以及人文背景得以绽放。

2.3把公共的安全放在首位

进入新时代，城市居民的生活模式有了新的变化。由于城市中老旧小区环境很薄弱，另外，其疏于管理与维护，所以呈现出破损的现象，严重影响居民的生活质量，还存在着很大的安全隐患[2]。

3老旧小区建筑结构存在的问题

3.1建筑结构老化

老旧小区是指2000年以前的公共建筑物，相比当前房屋设计，已远远跟不上时代发展，老旧小区在长时间缺少维护与维修工作的情况下，建筑结构内部的老化现象较为严重，由于表面墙体的脱落，使得部分钢结构长期处在暴晒或潮湿的环境中，造成部分金属严重锈蚀，已经严重影响正常的居民生活。加固老旧小区的建筑结构刻不容缓。

3.2技术存在缺陷

随着科技技术不断发展，更加优化的建筑工程技术逐渐被开发出来，传统施工技术的弊端与问题正逐渐暴露出来。老旧小区的建筑技术过于落后，不仅相关设施配备不齐全，相关安全措施也落实不到位，在施工阶段没有做好相应的耐久处理，使房屋在长时间使用后出现了各种结构性、稳定性、合理性的问题。除此之外，以往的施工人员理论知识不齐全，施工技术不完善，在建造时经常会出现一些技术性问题，导致工程建设不符合预期目标，相关企业为了追赶进度，忽略了质量安全问题，随着时间不断推移，建设时存在的问题正逐渐暴露出来[3]。

3.3材料质量下降

以往的建筑结构设计追求的是进度，在质量和安全性方面欠缺思考，甚至为了降低工程造价，企业大多购置价格低廉的原材料，致使房屋建筑在长时间的自然天气、意外灾害的影响下，出现大面积塌落，造成严重的人员伤亡。由于房屋与居民的生活息息相关，所以要保持极强的稳定性，来保证人民安全。但是老旧小区的建筑在建造时，缺少对不可控因素的相关设计，所选的材料抗震性较差，无法有效应对产生的地震、狂风等恶劣条件带来的影响，一旦出现此类现象，老旧建筑极容易出现倾斜、损毁，甚至坍塌，为了提高建筑结构的稳定性和安全性，一定要对建筑原材料进行高效把关，确保相关材料符合施工设计标准。

4老旧小区混凝土结构加固方案以及原理

4.1混凝土加固时作用点的基本特点

4.1.1共同作用

在整体加固过程中，工程结构的加固采用的原理就是新结构与旧结构之间应力的共同作用，加固设计中需要采用一些技术使得能够有效传递一些剪力，从而很好的保障新结构与旧结构之间可以一起发挥作用。新旧结构之间的结合面是新旧结构共同力的作用面，可以让新旧结构实现共同的粘结，其质量好坏对整体结构安全起到一定的影响，也就是说，必须很好的保障结合面的耐久性以及安全性。在充分分析的基础上，其结合面剪力主要由两种组成：一方面，剪力体现在截面力的传递，换言之就是钢材与粘结材料等材料混凝土之间的力形式。另外一方面，剪力体现在应力传递，即混凝土与新使用混凝土之间的力。由于施工过程中常常出现一些情况会导致粘结力较弱的情况，所以新旧混凝土的结合面无法很好支撑外部新产生的应力，在这样较差的环境中，经常的发生一些维护不合格的情況。针对出现失败的状况，主要从两个方面进行分析：①新旧结合面之间的应力是较为复杂的，需要其他的应力共同作用达到和谐状态;②材料与结构之间结合面的连接缺少科学理论的支持。正是以上的两点情况，造成了新旧混凝土之间粘结效果非常的差。在实际的施工现场，新混凝土的配合比、截面的处理方式、水泥用量以及质量、粒径的大小、施工的质量都会影响粘结效果。粘结后的一些新旧混凝土形成新的截面。在实际的运营过程中，依据现实的一些设计，要降低加固时候的承载力。为了进一步的确保整体施工的质量，在施工的环节需要让实践化的操作人员注意以下几点[1]：首先，应该对结合处进行凿毛处理，让其结合面的基础梁面以及板面处于不同的水平位置上，按照规范的距离进行凿槽操作处理。其次，依据工程的实际要求，使用聚合水泥浆进行抹面处理，可以很好保障新旧结构实现共同受力工作。对混凝土进行浇筑时候，为了让一些基础的变形快速的恢复原来的形状，应该依据结构构件接受的荷载进行拆除。最后，原来的一些构件在进行加固之前很好的承担着结构的弯矩;新的混凝土结构出现一些荷载作用在新的混凝土结构之上，依据行业内部详细的加固方案，正截面承载力的计算方法整体都可以运用到加固后的应力计算中。

4.1.2二次受力的状态问题

进行整体加固后的结构发生了再次的受力，初期的表现主要是原结构截面要比新增材料截面的应变更早的开始。在受力的后期中，原始构件的应力值情况、截面的高度以及受力特点表现都会影响材料的应变。

4.2加固材料

4.2.1基本的材料

混凝土：在工程施工之中，新老的混凝土充分的融合。我们可以得出：新混凝土的强度必须比原来的高。如果实际的操作发现，原有的混凝土强度已经较高，需要采用一定的技术方案使整体的结构满足工程的要求。在加固工程中，重点使用HRB335级的热轧带肋钢筋、HPB235级热轧钢板。

4.2.2结构胶粘剂

在实际的工程中主要运用到一些有机的胶类进行加固。

4.2.3混凝土结构加固的方法

（1）置换方案。主要特点就是可以显著的增加结构的承载能力，一些适用的范围主要用于对一些有着缺陷、裂缝的局部简单加固或者是强度较低的承重构件。（2）截面方案。主要的特点就是通过增大截面的面积进一步提升承载力。其用途广泛，可以用在柱、梁、墙、板等构件。（3）复合化材料的加固。通过这样的方案可以明显提升框架的延展性，对抗震等级的提升也有重要的影响。主要的适用范围在加固有着混凝土结构的梁、板、柱以及剪力墙构件。

4.3房屋改造方案的选择

首先，在进行房屋结构加固的过程中，要时时刻刻关注施工中人员的安全，监理要起到监督的作用，对施工人员要进行上岗之前的培训，并且定期要对安全责任人进行监督检查。其次，为了减少对施工周围居民生活影响，应该选择一种工期较短的方案，这样才可以使居民最快地恢复到正常的生活。最后，由于每一个工程都有着自己的预算，必须选择性价比高的方案[3]。

5老旧小区改造的具体举措

5.1健全老旧小区改造的实施办法

由于老旧小区的改造需要政府、物业、居民等多个主体间的相互协作，而各个主体间的诉求存在一定的差别，一旦沟通不畅将可能产生社会性的矛盾。而现阶段老旧小区改造的政策不够精细，具体的改造流程也不明晰，从项目的立项到项目的决算没有明确的实施办法，给老旧小区改造工作的推动造成了较大的阻力，基层工作人员在老旧小区改造过程中边实施边探索，工作成效也大大降低。因此，老旧小区改造应在充分征求居民意愿的情况下，由各级政府相关部门结合当地实际情况进行深入的研究、反复的推敲，根据老旧小区改造的基本内容，正确把握老旧小区改造的特点，制定有效的规章制度和实施办法，并进行适当的引导和监督，以提升老旧小区改造工作的成效。

5.2明确老旧小区改造的改造范围

老旧小区改造的情况复杂且涉及的未知因素多，项目实施过程中变更风险较大。如果在项目前期未能明确老旧小区改造的改造范围，并做好充分的调研，甚至不能对老旧小区改造的工程图纸设计、工程量清单及预算、工程量变更及费用索赔等具体内容进行严格的管控，那么在老旧小区改造实施阶段将容易产生较大的工程量变更和较多的资金投入，不仅不利于老旧小区改造的顺利实施，甚至会影响老旧小区改造的工作成效，而无法让老旧小区改造工作落细落实。因此，为更好地对老旧小区改造实施过程中的合同、安全、信息等方面进行有效的管理，对老旧小区改造实施过程中的质量、进度、成本等方面进行严格的控制，应明确老旧小区改造的改造范围，以全方位地把控项目的变更风险[2]。

5.3强化老旧小区改造的设计理念

老旧小区改造本身就是为了改善小区居民的生活条件和居住质量，如果老旧小区改造的改造标准较低，不仅会直接影响老旧小区改造的质量水平，甚至会造成老旧小区改造工作成了表面文章，不能给小区居民带来实质上的生活变化和切身的美好体验。因此，在对老旧小区进行重新规划设计时，应当强化设计理念，提升设计策略。尤其是对于规模较小的老旧小区，更是要统筹考虑老旧小区的整体布局，在老旧小区改造的规划设计阶段和施工图设计阶段，综合考虑各个方面的因素，积极融入“智慧小区、人文小区、生态小区、健康小区、环保小区”的最新理念，全面提升老舊小区改造的设计标准，深度提高老旧小区改造的工作水平。

4结束语

综上所述，通过分析当前老旧小区建筑结构存在的建筑结构老化、技术存在缺陷、材料质量下降、居民不合理更改等问题，提出增大截面、混凝土加固、粘贴钢板、纤维复合、预应力加固、砖砌体加固等结构加固方法，进而有效提升建筑安全性和稳定性，为人们带来更好的居住环境，进一步推动建筑行业发展，促进社会经济大幅度提高。

参考文献：

[1]马丽.建筑结构设计中的问题与对策分析[J].江西建材，2021（4）：68-69.

[2]李忠玉.《建筑钢结构进展》入选2021年度上海市高校优秀科技期刊[J].建筑钢结构进展，2021，23（4）：8.

[3]朱平华，刘少峰，刘惠.民用建筑围护结构节能技术虚拟仿真平台建设[J].实验技术与管理，2021，38（4）：240-243，253.