综合加固技术在房屋改造工程中的应用分析

摘 要：本着以人民为中心的理念，城市旧住宅区改造成为国家重点关注的领域。在房屋改造过程中，如何确保既有建筑物的安全性和使用功能是关键所在。本文以某9层框架结构住宅楼的改造工程为例，深入分析了综合加固技术在房屋改造中的具体应用，包括加固技术的原理、施工工艺流程以及数据成果。通过混凝土加固、碳纤维加固、钢结构加固和基础加固等多项措施的综合运用，有效提升了该建筑物的整体承载能力和使用安全性，为后续的功能优化和外观改造奠定了坚实基础。该案例分析具有较强的技术性和实用价值，能为同类工程提供可借鉴的经验。

关键词：房屋改造；综合加固技术；施工工艺文章编号：2095-4085（2024）09-0019-03

0 引言

随着城市化进程的不断推进，大量20世纪90年代及以前建设的老旧住宅楼面临着结构安全隐患、功能布局陈旧等问题。如何通过房屋改造工程，既能提高建筑物的整体承载能力和使用安全性，又能满足居民不断提升的生活需求，成为行业关注的热点问题。综合加固技术作为房屋改造中的一种重要手段，可通过对建筑物的整体结构进行加固改造，有效增强其抗震、抗风等性能。近年来，这一技术在房屋改造工程中得到了广泛应用，为解决建筑物安全隐患提供了有效解决方案。

1 某房屋改造工程案例概述

1.1 工程概况

该改造项目位于某直辖市的城市中心区，原建筑为20世纪90年代建设的9层框架结构住宅楼，建筑面积约为12 000m2。由于建筑物使用年限较长，加之后期维护不善，导致出现了不同程度的结构变形、混凝土开裂以及部分钢筋锈蚀等问题，严重影响了建筑物的整体安全性。为满足居民的生活需求，业主决定对该建筑物进行全面改造。

1.2 改造目标

（1）提高建筑结构的整体承载能力，确保建筑物的使用安全。

（2）优化建筑物的功能布局，提升居民的生活舒适性。

（3）改善建筑外观，提升周围环境的整体形象。

1.3 改造方案

根据建筑物存在的具体问题，改造方案主要包括以下几个方面。

（1）采用综合加固技术对建筑物进行整体加固，提高建筑物的抗震抗风性能。

（2）对建筑物内部进行功能优化，合理调整户型布局。

（3）对建筑物外立面进行装饰性改造，提升建筑美观性。

2 综合加固技术在房屋改造中的应用

2.1 综合加固技术的原理

综合加固技术是一种针对既有建筑物结构问题的综合性修复措施，通过对建筑物的整体结构进行加固改造，提高其抗震、抗风等性能，从而确保建筑物的使用安全。主要包括以下几种加固手段。

2.1.1 碳纤维加固技术原理

碳纤维加固是一种新型的建筑物结构加固方法，其原理是利用碳纤维复合材料优异的力学性能，如高强度、高模量、耐腐蚀性等特点，通过将碳纤维材料粘贴或敷设在建筑物关键受力构件表面，从而显著提升构件的抗弯、抗剪能力。

试验数据显示，对于受弯构件而言，采用碳纤维加固后其抗弯强度可提高40%以上；对于受剪构件而言，抗剪强度可提高60%左右。同时碳纤维复合材料优异的耐腐蚀性能，也有利于提高建筑物的使用寿命。

2.1.2 混凝土加固技术原理

混凝土加固技术基本原理是在建筑物原有混凝土表面进行浇筑新混凝土或包缠混凝土，从而增大构件的截面尺寸，提升整体承载能力。通过选用强度等级较高的混凝土（如C30或以上），并合理设置钢筋网片，可有效提高构件的抗压、抗剪性能。以该工程为例，在主体结构表面浇筑100mm厚新混凝土后，建筑物主体结构的抗压强度由原有的24.6MPa提高至32.8MPa，抗剪强度由3.2MPa提高至4.5MPa，承载能力显著增强。同时混凝土加固还能有效控制原有构件的变形，提高整体抗震性能。

2.1.3 钢结构加固技术原理

钢结构加固通过在建筑物的原有结构上新增钢结构构件，如钢加劲肋、钢板加固等，从而提高整体的抗震性能。具体施工时，首先需对建筑物现状进行全面勘测，了解各构件的尺寸、位置等信息，为后续钢结构设计奠定基础。设计人员根据建筑物的实际情况，合理选用钢材规格和构件形式，如在墙体或柱子表面粘贴钢板加固，或在梁、板底侧新增钢加劲肋等。这些钢构件均在工厂预制完成后，运抵施工现场进行安装。为确保钢构件与原有结构可靠连接，还需在两者之间灌注无收缩灌浆料。通过这种钢结构加固措施，该工程建筑物整体的抗震性能提高了18.4%，极限承载能力也从原有的2 500kN提高至3 100kN，大幅提升了抗灾能力。

2.1.4 基础加固技术原理

基础加固技术主要针对基础承载力不足、地基沉降等问题进行有效处理，从而提高整体的抗震、抗风性能。在具体施工中，先通过钻孔取样等方式，对建筑物基础的承载力进行检测评估。根据检测结果，采取适当的加固措施，如增大基础面积或在基础底部/四周进行高压注浆加固等。以该工程为例，在基础扩大和注浆加固后，基础承载力由原有的180kPa提高至260kPa，有效降低了地基沉降的风险。

2.2 综合加固技术的施工工艺

2.2.1 混凝土加固

混凝土加固是综合加固技术中最为常见的一种方式。其核心理念是在建筑物原有混凝土结构表面进行再次浇筑或包缠，从而增大构件的截面尺寸，提升整体的抗压、抗剪承载能力。

施工首先需要对混凝土表面进行精细的处理。工人们通过铣刨、打磨等方式，将表面原有的浮灰、油污等各类杂质彻底清除干净，形成理想的黏结面。这一步对后续新旧混凝土之间的可靠结合至关重要。在表面处理完成后，下一步是在建筑物表面布设额外的钢筋网架。这些额外的钢筋能够有效增强混凝土的抗裂性能，避免新浇筑混凝土由于收缩而产生裂缝，可保证结构整体的完整性。

随后，工人们开始在处理好的表面浇筑新的C30混凝土。混凝土的厚度一般控制在100～150mm，既能有效增大构件截面尺寸，又不会过度增加建筑物的自重负荷。

最后，施工人员还需对新浇筑的混凝土进行洒水喷淋养护。适当的养护能够确保混凝土强度的充分发挥，提高其抗压强度和抗剪强度，从而进一步增强整体的承载能力。

通过上述系列工艺的精心操作，该工程中混凝土加固后，建筑物主体结构的抗压强度由原有的24.6MPa提高至32.8MPa，抗剪强度也从3.2MPa提高至4.5MPa，整体承载能力得到了显著提升。

2.2.2 碳纤维加固

作为综合加固技术的另一大支柱，碳纤维加固广泛应用于提升既有建筑物构件的抗弯、抗剪能力。其原理是利用碳纤维复合材料出色的力学性能，通过将其粘贴或敷设在关键受力构件表面，来增强构件的整体承载能力。

施工首先需要对建筑物表面进行精心的准备工作。工人们采用打磨、清洁等方式，将表面的杂质、浮灰等彻底清理干净，形成理想的黏结面。黏结面处理完成后，下一步是在表面刷涂环氧树脂粘结胶。这层黏结胶能够有效提高碳纤维与混凝土基体之间的附着强度，为后续的碳纤维布粘贴奠定坚实的基础。

紧接着，作业人员会将预先按照设计要求切割好的碳纤维布，贴附在建筑物表面的关键受力部位。在布贴的过程中，需要用滚筒反复压实碳纤维，要确保其与基体能够可靠黏结，不会出现脱落、起皱等情况。

最后一步是在粘贴好的碳纤维表面刷涂一层环氧树脂保护层。这层保护层能够有效阻隔外界影响。

2.2.3 钢结构加固

钢结构加固是综合加固技术中另一个重要组成部分，其核心思路是通过新增钢质构件的方式，来提升既有建筑物的整体抗震性能。施工首先从全面勘测现状开始。工程技术人员仔细测量和记录建筑物各构件的尺寸、位置等关键参数，为后续的钢结构设计奠定基础。

有了充分的现状数据支撑后，设计人员根据建筑物的实际情况，着手制定合理的钢结构加固方案。比如在墙体表面新增钢加劲肋，或在梁、板底部粘贴钢板加固等，都是常见的加固手段。这些方案的选择需要充分考虑原有结构的受力特点和变形特征。

设计确定后，工厂随即开始按照要求预制各种钢构件。这些钢构件在制作完成后，被运输至施工现场进行安装就位。值得注意的是，在安装过程中，施工人员需采用高强度的螺栓进行可靠连接，要避免日后出现松动问题。

最后一道工序是在钢构件与原有建筑物之间灌注无收缩灌浆料。这种灌浆处理能够确保两者之间形成一个整体，提高受力传递的连续性，从而充分发挥钢结构加固的提升作用。

2.2.4 基础加固

作为建筑物承重的重要组成部分，基础问题直接关系到整体的使用安全性。因此，在房屋改造的综合加固过程中，针对基础部位的加固处理也是不可或缺的关键环节。

首先从对基础承载力进行全面检测评估入手。工程技术人员通过钻孔取样等手段，对基础土质特性及承载力参数进行仔细测试，可为后续加固措施的选择提供依据。

根据基础检测结果，如果评估发现承载力存在不足，施工人员将采取适当增大基础面积的措施。通过在基础周围扩大混凝土面积，能有效提升整体的抗压承载能力，降低地基沉降的风险。

同时，高压注浆加固也是基础加固中常用的有效手段。注浆过程中，水泥浆料在高压作用下被注入基础底部或四周的土体中，能够有效提高土体的密实度和承载力。

2.3 综合加固技术的数据成果

2.3.1 混凝土加固效果

在该工程的综合加固过程中，对建筑物主体结构表面进行了100mm厚度的混凝土浇筑，通过对比加固前后的数据可以发现，这项混凝土加固处理带来的效果十分显著。原有建筑物主体结构的抗压强度由24.6MPa提高至32.8MPa，增幅达到33.7%；抗剪强度也从3.2MPa提高至4.5MPa，增幅达40.6%。这种显著的强度提升，有效增强了建筑物整体的承载能力。同时，新浇筑的混凝土层能够有效增大构件的截面尺寸，从而进一步提升整体的刚度和稳定性。

2.3.2 碳纤维加固效果

原有建筑物主要受力构件的抗弯强度由15.6kN·m提高至22.4kN·m，增幅达到43.6%；抗剪强度也从4.2kN提高至6.8kN，增幅高达61.9%。这种显著的力学性能改善，有效提升了关键构件的承载能力和变形控制效果。

此外，碳纤维材料优异的耐腐蚀性能，也确保了加固效果的持久性。相比传统的混凝土加固或钢结构加固，碳纤维加固更加轻便灵活，施工操作也相对简单快捷，因而在房屋改造工程中备受青睐。

2.3.3 钢结构加固效果

在实施了钢结构加固措施后，建筑物的整体抗震性能提高了18.4%，这无疑极大增强了其在抗震、抗风等方面的抗灾能力。同时，极限承载能力也从原有的2 500kN提高至3 100kN，增幅达到24%。这种承载能力的显著提升，为建筑物的安全使用提供了有力保障。

2.3.4 基础加固效果

基础作为建筑物的根基，其承载能力的高低直接决定着整体的使用安全性。针对该工程中基础存在的承载力不足问题，采取了扩大基础面积和注浆加固的综合措施。经过上述基础加固措施后，基础承载力由原有的180kPa提高至260kPa，增幅达44.4%。这种显著的承载能力提升，有效降低了地基可能出现的沉降风险，为建筑物的长期安全使用奠定了坚实基础。

3 结语

房屋改造工程是建筑行业的重要组成部分，如何在满足居民生活需求的同时确保建筑物的使用安全一直是行业关注的重点。本文以某9层框架结构住宅楼改造工程为例，深入分析了综合加固技术在房屋改造中的具体应用，包括加固技术的原理、施工工艺以及相关的数据成果。通过采用混凝土加固、碳纤维加固、钢结构加固和基础加固等多种综合性措施，该工程有效提升了建筑物的整体承载能力和抗灾性能，为后续的功能优化和外观改造创造了有利条件。该案例的成功实践为同类房屋改造工程提供了可借鉴的经验，具有较强的技术性和实用价值。

未来随着新材料新技术的不断发展，综合加固技术在房屋改造中的应用空间还将进一步拓展。相信通过加固技术与功能优化、外观改造的有机结合，必将为城市旧住宅区的转型升级注入新的动力，为居民创造更加安全舒适的居住环境。

参考文献：

［1］刘永康.房屋建筑工程结构加固改造技术分析［J］.建材与装饰， 2022（7）：3-5.

［2］庞拓，闵旭，付正权，等.房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析［J］.建筑技术开发，2021，48（20）：5-6.

［3］张永超.结构加固技术在既有建筑改造工程的应用研究［J］.工程机械与维修，2024（2）：206-208.

［4］张科迪.分析房屋建筑工程结构加固改造技术的应用［J］.城市建设理论研究（电子版），2023（7）：152-154.

［5］戴荣.房屋建筑工程建设中的结构加固改造技术［J］.四川建材，2023，49（4）：57-58，64.