房屋建筑工程结构加固改造技术分析

刘永康

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030013）

0 引言

近年来，中国经济发展迅速，建筑业也迅速发展。但是，中国人口众多，建筑工地很小，旧建筑物的拆除成本也在增加。传统房屋通常是砖、混凝土和钢结构。建筑结构性能的各个方面，例如安全性、耐用性、整体和区域稳定性、可靠性等，由于受到自然环境和使用的长期破坏，存在潜在的安全隐患。

1 加固施工的重要性

国内外结构工程的发展表明，当施工达到一定阶段时，土木工程结构的维护和改造已成为主要的施工需求。由于特殊的历史和发展，中国的工程结构，特别是建筑物，必须以各种方式进行加固，修复和改造。建筑加固，翻新的前提是根据评估结果采取和评估相应的加固措施。由于城市化进程的加快，在设计、施工和管理方面存在固有的缺陷[1]。同时，在火灾、地震等灾害的影响下，建筑结构的识别和加固已成为我国基础设施建设的当务之急。当前，为了获得更大的投资回报率，国内生产发展和生产率提高的重点已经从新兴工业企业转移到现有企业的技术过渡。图1 项目施工质量控制的评价。

图1 项目施工质量控制的评价

2 加固改造的作用

2.1 延长建筑使用寿命

对任何的建筑工程项目而言，其从设计到使用都有一定的使用期限，结构质量安全是影响建筑使用寿命的关键因素，建筑工程的结构设计水平越高，也就意味着建筑的使用寿命越长，越能在其设计年限内保持最佳的结构性能。对既有建筑结构的加固和改造，可有效克服传统建筑结构方面所存在的不足，改变原有结构中的不合理之处，进而延长建筑的使用寿命。

2.2 延长建筑物的使用时间

在房屋建筑质量评断上，涉及很多专业标准，其中最为直观的当属建筑物整体使用时间。现阶段，很多建筑物在施工结束后，会受到很多因素影响，从而导致房屋建筑使用寿命大幅缩短，造成资本消耗和浪费。此时，结构加固改造技术的应用，能够将上述问题合理解决，强化房屋建筑质量的同时，延长建筑物的使用期限，实现经济效益最大化。

2.3 增强建筑耐用性

建筑工程的耐久性同样是工程结构中人们关注的一个重要指标，为使建筑能够在其设计年限内保持其最佳性能，就需要在前期的设计工作中，全面做好建筑耐久性的评估，给实际的结构设计工作提供切实的保障。但建筑工程在交付投入使用以后，往往会伴随着人为因素、外部环境因素等干扰，而这些因素都可能会导致建筑的耐久性受到影响，通过对既有建筑的结构加固与改造，可进一步增强建筑耐用性。

2.4 保证个人最基础的生命财产安全

近些年来，各地老旧房屋的坍塌新闻和世界范围内频繁出现的极端地质灾害现象，使人们对居住建筑的质量多有担忧，加固改造的必要性显而易见。不仅如此，根据房屋的实际情况，选择合理的加固技术，也是对自我生命财产安全负责任的必要态度。

3 实施加固措施的原因及易出现问题

①建筑加固项目的法律制度不健全，对建筑加固项目的效率产生了一定的影响。②在建筑加固材料过程中缺乏适用的标准和规范，使在进行加固项目的过程中难以保证质量和效率，同时也威胁到建筑工人的人身和财产安全[2]。③有必要提高从事房屋建筑加固工作的员工的工作素养。无法实施房屋建筑加固的安全性和质量，不利于房屋建筑加固的发展。为了更好地解决这些问题，国家和政府应该通过建立更加完善的住房建设项目建设体系，更好地执行建设管理程序，促进住房建设加固工作的更好发展。同时，有必要建立全面的房屋建筑施工施工规范和标准，以更有效地促进房屋建筑工程加固工作的发展，从而有效改善建筑工程加固过程。

4 加固施工

4.1 加强建筑构件

建筑物的压缩构件包含混凝土方柱结构，需要有效地加固以更好地执行其工作。为了加强方柱结构的功能，可以通过缠绕碳纤维来实现。在处理之后，混凝土圆柱结构也可以具有良好的加固效果，提高了承载能力，并且在加固过程中增加了相关的结合力。碳纤维在建筑项目中发挥良好作用，可以制造混凝土材料。由于粘结力得到更好的显示，混凝土材料可以更好地满足相应的建筑加固功能[3]。

4.2 建筑剪力构件的加固

在混凝土建筑中，每次施工时都会存在剪切力，有效地利用碳纤维可以很好地增强混凝土的剪切力，因此加固效果非常好。相应的碳纤维结构是通过适合当地条件的结构方法完成的，该方法可以有效抵抗剪切力增加的效果。碳纤维在混凝土建筑物的加固中具有重要的应用，它增加了建筑物的柔韧性并使其具有更好的抗剪性能[4]。

5 结构加固技术应用形式

5.1 碳纤维材料加固

考虑到当前的住宅建设项目的建设，选择碳糊状碳纤维材料的频率很高，这是房屋加固和重建的常用施工技术。工程结构会在时间的影响下损坏其自身的结构，在这种情况下，可以使用拼接碳纤维材料加固技术对房屋进行修复和加固。结构损坏。在加固房屋结构的同时，粘贴碳纤维材料的加固技术的优势更加明显。该材料本身具有高强度和抗拉伸性，并且重量较轻。在增强技术的帮助下，使用纤维材料加固房屋的结构，将碳胶粘可以加快房屋的建造速度。物理基础设施的实力得到提高，技术已经非常成熟，应用效果相对较好。可以说，附着碳纤维材料的增强技术具有出色的增强效果。碳纤维材料具有非常稳定的化学性能，很强的耐久性，可以防止各种材料的腐蚀，并且具有很强的耐腐蚀性。

5.2 增加横截面

在建筑结构加固的重建技术中，增截面加固技术被广泛使用，属于现有的加固和重建方法，即在需要加固的原始结构的基础上加固一层网眼砂浆。或者，在其上竖立一层钢混凝土，可以与原始结构一起使用，以查看它是否可以提高结构的自支撑能力。这种施工作业技术非常简洁，应用范围很广，具有很好的加固和变形效果。可用于加固和修改房屋建筑的各种组件和结构的项目。

5.3 剪力墙加固法

分析工程项目实际情况来看，其房屋建筑结构楼层盖板长度与宽度比、结构形式、砂浆混凝土强度、柱截面处尺寸，以及填充墙与主体结构拉结等，均不符合当前我国关于抗震鉴定结果标准的要求。综合多项影响因素的鉴定结果分析来看，目前该项目的综合抗震能力指数＜1.0，需要对该房屋建筑结构采取加固技术措施；另外，在对该房屋建筑结构变形鉴定中，能够确定第1 层与第2 层之间存在着较大建筑结构层间位移角变形，无法满足《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的相关要求，因此，该房屋建筑结构评定结果为不满足《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023—2009）要求。

5.4 粘结钢板的补强方法

钢板胶粘剂加固技术主要使用特殊的建筑结构胶粘剂将钢板粘结到混凝土结构的表面，以确保待加固的混凝土结构和原始结构可以一起形成，以及支撑能力、强度、刚度以及结构本身的加固速度、剪切力、抗弯矩的能力和抵抗力。钢浆增强技术对建筑物中的结构黏合剂有很高的要求，但对粘合性和强度没有很高的要求。钢浆补强技术快速，简单，并且结构形状不会改变。对建筑空间的需求较少，广泛用于房屋建筑的结构加固，但存在某些缺陷。它非常脆弱，根据温度环境的不同，加固成本很高。

5.5 喷射混凝土加固

混凝土浇注加固技术主要使用混凝土浇注装置将混凝土混合物快速喷洒到需要的钢筋混凝土结构上，从而使其迅速固化并形成。混凝土喷射补强技术可以分为两种方法：湿喷和干喷。洒水混凝土依靠水泥与骨料之间的高速连续冲击来达到良好的压实效果，只需要一部分模板，施工周期短，洒水混凝土层与原有结构粘结力强，适用范围广[5]。但是，在混凝土喷射补强技术的实际应用中，对混凝土配合比的要求非常高，必须配备相应的喷射装置，在实际工作中会产生大量的粉尘和噪声，造成污染。

5.6 粘结外包型钢加固法

从本质上看，粘结外包型钢加固法属于加大截面法的一种，这一技术的具体应用就是将准备好的型钢构件直接加固到混凝土的结构外层中，经由钢板材料与混凝土材料的牢固粘结，来提升建筑结构整体性、承载力，达到建筑结构优化和加固的目的。外包型钢加固法实际上将粘结技术应用在了外层型钢和混凝土结构的结合上，二者的粘结过程主要是通过灌注结构与锚栓等方式实现的，应用这一结构方式，也就使二者构成了整体性受力体系，改善了原先的混凝土结构性能[6]。虽然粘结外包型钢加固法与加大截面加固法之间存在高度的原理相似，但二者相比较，粘结外包型钢加固法具有更高的可靠性，在实际的加固处理中，占用的建筑空间相对有限，因为这一加固技术是通过外层型钢进行结构加固的，受到高温场地或者其他因素的影响非常大，如腐蚀、生锈等，均可能会影响最终的加固效果[7]。

5.7 增设屈曲约束支撑加固法

结合工程项目的实际情况分析，明确案例，框架—支撑体系是框架与普通支撑组合的结构体系，但是普通支撑存在一定缺陷，普通支撑在轴向压力作用下容易发生屈曲，且承载力和刚度会下降，对结构的整体抗侧刚度产生严重影响，且由于支撑过早屈曲导致钢材的性能得不到充分发挥，降低了钢材的使用率。屈曲约束支撑是防屈曲减震构件的一种，它克服了普通支撑受压屈曲的缺点，具有在受拉和受压状态下都不会发生屈曲的特性。屈曲约束支撑的中心是内核芯板，与普通支撑不同的是，外部设置有套管，一般套管为钢套管，内核芯板被置于钢套管内，在钢套管和芯板之间有填充材料，一般为混凝土或砂浆。为了减小芯板受轴力时传给填充材料的力和受压情况下膨胀，通常还在芯板与填充材料之间留有一定间隙或加入一层无粘结材料[8]。屈曲约束支撑所受的荷载，全部由芯板内核承担，钢套管和填充材料仅约束内核芯板受压屈曲，以此达到支撑在受拉和受压两种情况下都能发生屈服。屈曲约束支撑具有承载力高、延性和滞回性能好的特点，以及在加固工程中布置方便[9]。

5.8 化学植筋加固法

在房屋建筑中，化学植筋加固法是能解决薄弱位置的问题，可以针对薄弱位置进行加固。目前为止房屋建筑材料更多是使用水泥、混凝土、工程塑料、复合材料、钢筋等，这些材料中，钢筋就像是房屋筋骨，起着一定的支撑作用。其中化学植筋加固法就是利用工程化学法植筋胶植筋，这种方法使用的材料基本上都是钢筋，这种植筋技术存在很多优点，所以被广泛利用，优点是抗震、耐腐蚀、耐高温、不易变形、工期短，同时节省了时间成本和人力投入、公司资金投入，这种建造方法能保证房屋的质量，尽量减少墙体之间的变形、裂缝等问题出现[10]。

6 结语

总之，基于建筑物整体结构的加固和变形处理是非常复杂的施工措施，并且与以后使用建筑物结构时的安全因素直接相关。然后，大多数建筑工程师需要进一步改善建筑物整体结构的加固和变形效果，并在建筑物的后续使用过程中确保整个结构的稳定性和安全性。为了积累更多相关的施工作业经验，合理选择房屋环境和整体施工要求、标准等，进行房屋结构的改造和加固，进行加固，重建房屋的整体结构，并确保加固和改造的效率以及整个结构的质量。