淺析建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工

張泳

摘 要：近年來我國的建筑事業(yè)取得了蓬勃的發(fā)展，雖然建筑工藝在不斷的提升，建筑材料也在不斷的改善，但是建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工依然是建筑設(shè)計(jì)中一項(xiàng)嚴(yán)重的瓶頸，制約了建筑行業(yè)更好更快的發(fā)展。文章結(jié)合建筑施工的各個環(huán)節(jié)，以及建筑施工中主要存在問題，具體論述了建筑施工加固設(shè)計(jì)的完善舉措，目的是通過理論的研究，指導(dǎo)建設(shè)施工實(shí)踐活動，給廣大人民群眾營造一個舒適安全的居住環(huán)境。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；施工；建筑材料；施工人員

中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

城市化進(jìn)程加快，是每一個發(fā)展中國家發(fā)展建設(shè)中必然要面臨的一個問題，隨之而來城市人口膨脹，人口居住問題日益凸顯，在這樣的社會環(huán)境之下，建筑行業(yè)獲得了一個全速發(fā)展的契機(jī)。各種各樣的建筑拔地而起，成為城市的軟文化重要組成部分。隨之而來，人們對于建筑的外觀審美要求和建筑施工質(zhì)量的要求也越來越高。而建筑結(jié)構(gòu)加固施工就是保障建筑施工的一個重要手段。雖然建筑施工中結(jié)構(gòu)加固項(xiàng)目中國家對其進(jìn)行了明確的文件規(guī)定，也具備相應(yīng)的建筑施工條件和能力，但是在具體的落實(shí)中仍舊存在問題，有待進(jìn)一步分析和研討。

一、建筑結(jié)構(gòu)加固的原因

1 建筑設(shè)計(jì)初期的設(shè)計(jì)不合理，不能夠起到相應(yīng)的抗震效果。我國處在環(huán)太平洋地震帶上，尤其是四川和云南等地更是地震多發(fā)區(qū)域，因此，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該做好相應(yīng)的防震設(shè)計(jì)，但是有時候因?yàn)檎J(rèn)識不到位，有時候因?yàn)榻ㄖ┕]有按照要求落實(shí)，所以總會出現(xiàn)抗震系數(shù)不達(dá)標(biāo)的建筑，對于這些建筑，必須要進(jìn)行必要的加固處理。

2 初始化的建筑抗震設(shè)計(jì)都是在一定的實(shí)地考察之后的理論設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際的建筑施工過程中，其相應(yīng)的外部環(huán)境會有相應(yīng)的變化，混凝土的配合比等，這些因素的些許變更，都會使得預(yù)先設(shè)計(jì)好的施工方案受到影響，導(dǎo)致建筑的鋼性不夠，承載能力不足，這樣建筑的安全性就得不到保障，此時，必須進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的加固。

3 任何一個建筑物都具有其特定的使用年限及壽命，超出使用年限的建筑物必須重建，而在平時使用的過程中，由于超負(fù)荷使用或者使用過程中沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)和維修，也會導(dǎo)致建筑物的使用壽命縮短，這樣，建筑物就不能夠滿足突發(fā)性災(zāi)害的破壞，居住于此的用戶隨時面臨著人身和財(cái)產(chǎn)安全，此時，需要根據(jù)建筑的具體問題進(jìn)行必要的加固，以保障老百姓的居住安全。

4 建筑物在使用一段時間后，或者由于用戶的人口增加等情況，原有的建筑設(shè)計(jì)可能會出現(xiàn)不合理的布局，此時，用戶會根據(jù)自身的需要進(jìn)行相應(yīng)的整改和重新布局，這樣建筑結(jié)構(gòu)就會受到嚴(yán)重的損害。此外，建筑物使用用途的更改也會影響和限制建筑結(jié)構(gòu)的原有鋼性，在此情況下必須進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固處理。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固的具體原則

建筑結(jié)構(gòu)加固的根本目的是提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，使得用戶的人身安全得以保障，因此，建筑結(jié)構(gòu)的施工措施必須要進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)控，首先，需要嚴(yán)格按照建筑結(jié)構(gòu)加固的基本原則進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工，具體包含以下幾個方面：

1選定好需要進(jìn)行建筑加固的具體建筑物，然后對建筑物的使用問題和安全問題以及結(jié)構(gòu)問題等進(jìn)行綜合性的評估和檢測，并根據(jù)評估后的結(jié)果，組織相關(guān)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究和分析，最終確定好最科學(xué)的加固方案。

2加固工作是在原有建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上落實(shí)的，所以要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有情況來分析，對于建筑加固的面積應(yīng)該以實(shí)際施工面積為基準(zhǔn)，同時，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的加固處理效果具有延后性，所以這個延遲的數(shù)據(jù)也要納入進(jìn)分析的范疇之內(nèi)。

3由于建筑加固是對已經(jīng)使用的建筑進(jìn)行的項(xiàng)目施工，所以必須最低限度的影響群眾的日常生活，例如，施工時間必須在白天，群眾下班放學(xué)之后的時間段不能進(jìn)行加固施工，同時早上施工的時間也不能早于八點(diǎn)。雖然進(jìn)行了嚴(yán)格的時間控制，但是難免還會對百姓的日常生活帶來不同程度的影響，具體可以協(xié)調(diào)建筑方與用戶做好事前的協(xié)調(diào)工作，減少不必要的麻煩。

三、建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法與施工要點(diǎn)

1 混凝土結(jié)構(gòu)加固

混凝土的加固措施比較繁雜，國家并沒有對具體的施工項(xiàng)目和方法選擇做出明確的規(guī)定，因此，施工單位可以依據(jù)自身的建筑施工情況和建筑物的具體情況，選擇最恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?。下面對幾種常見的建筑施工加固方法進(jìn)行介紹，希望能夠給相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)人員提供必要的參考：

（1）直接加固

第一，加大截面加固法。在現(xiàn)有的混凝土建筑橫截面上重新加固混凝土，拓寬原有的混凝土受力面積，根據(jù)物理學(xué)中力學(xué)理論，面積擴(kuò)大，受力就會減少，自然起到加固的效果。

第二，置換混凝土加固法。對于一些內(nèi)部構(gòu)造有嚴(yán)重?fù)p壞的建筑物而言，小修小補(bǔ)無異于杯水車薪，此時，需要撤掉原有的橫梁結(jié)構(gòu)等，采用新的橫梁安裝。第三、有粘結(jié)外包型鋼加固法。該方法采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法，將型鋼和被加固構(gòu)件粘結(jié)成一體，進(jìn)而加固建筑結(jié)構(gòu)的方法。除此之外還有粘貼纖維增強(qiáng)塑性加固法等。在此就不進(jìn)行一一介紹，作為一名合格的建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)人員，必須要對建筑結(jié)構(gòu)的各種加固方法進(jìn)行全方位的了解，并熟悉每一道工藝的操作流程，這樣才能保證作出科學(xué)的判斷和選擇。

（2）間接加固

間接加固法又分為以下幾種方法：

第一，預(yù)應(yīng)力加固法。包括預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法和預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法。前者主要是克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少外荷載效應(yīng)，提高構(gòu)件的抗彎能力和截面的抗剪能力。后者主要是抵消部分外荷載，提高構(gòu)件的承載能力。

第二，增加支承加固法。顧名思義，這種加固的方法就是利用增加支撐物體餓數(shù)量，從而達(dá)到分擔(dān)原有重量的目的，通過這種施工，原有的重量進(jìn)行了分散，每一部分的受重力量變小，建筑物自然就穩(wěn)固起來了。雖然這是一個不錯的選擇，但是在實(shí)際的施工中工程量比較大，需要慎重選擇。

2 砌體結(jié)構(gòu)加固

對于砌體結(jié)構(gòu)而言，其具體的加固方法主要包括以下幾種，在實(shí)際工作中需要根據(jù)具體情況恰當(dāng)選用。

（1）直接加固方法

第一，鋼筋混凝土外加層加固法。這種施工辦法的使用范圍比較廣，能夠適用于各種建筑物的加固，同時這種施工方法的施工流程比較簡單，而且已經(jīng)具備了多年的施工經(jīng)驗(yàn)，無論是技術(shù)還是后期的養(yǎng)護(hù)工作等，都已經(jīng)形成了成熟的模式，所以使用起來更加得心應(yīng)手。

第二，鋼筋水泥砂漿外加層加固法。該方法也具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，施工簡單，但是承載力的提高不是特別明顯，主要適用于砌體墻的加固。

第三，增設(shè)扶壁柱加固法。該方法的施工也比較簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，但是不能顯著的提高承載力，難以滿足抗震的要求，主要適用于非震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的加固工作。

（2）間接加固方法

隨著建筑施工工藝的逐漸完善，人們目前更推崇間接加固的施工方法，采用間接加固的辦法不僅施工操作簡單易行，而且施工成本偏低，具體有以下幾種方式：

第一，無粘結(jié)外包型鋼加固法。這種施工方式操作流程比較簡單，較少的施工人員即可完成，同時，現(xiàn)場施工的工作量也比較少。不足之處就是施工的經(jīng)濟(jì)成本較之其他加固方法而言比較高，而且需要外部安裝工作人員的防護(hù)措施，這對于一些小的施工單位而言，是具有一定的難度的。

第二，預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。這種間接形式的加固方法具有很強(qiáng)的加固效果，只要按照嚴(yán)格的施工規(guī)范去操作能夠達(dá)到預(yù)期的效果，備受業(yè)主們的親睞，目前這一加固形式正在國內(nèi)的各個城市中興起，未來具有廣闊的前景。

3 鋼結(jié)構(gòu)加固

對于鋼結(jié)構(gòu)來說，其加固方法也有多種多樣，總的來說，包括以下幾種。

（1）改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形

第一，增加結(jié)構(gòu)或者是構(gòu)件剛度的方法進(jìn)行加工，比如增加支撐、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度、增設(shè)輔助桿、重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度、設(shè)置拉桿或者適當(dāng)張緊拉桿等等。

第二，對于受彎桿件，可以采用改變截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固，比如改變荷載分布、改變端部支承情況、增加中間支座、對連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置進(jìn)行調(diào)整、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)、施加預(yù)應(yīng)力等等。

（2）加大構(gòu)件截面的加固

鋼構(gòu)件加固是建筑結(jié)構(gòu)加固作業(yè)中的重要組成部分，對于確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固具有重要影響，因此，建設(shè)企業(yè)要給予構(gòu)件截面加固極高重視，以確保構(gòu)件截面穩(wěn)定。

（3）連接的加固

鋼結(jié)構(gòu)的連接處是最容易出現(xiàn)裂縫的位置，也是存在重大安全隱患的位置，因此，鋼結(jié)構(gòu)的連接處是施工的重點(diǎn)同時也是難點(diǎn)。目前鋼結(jié)構(gòu)的連接主要有焊接、鉚釘連接和螺旋連接幾種主要的方式。應(yīng)該結(jié)合具體的情況進(jìn)行妥善處理。這與設(shè)計(jì)人員和施工人員的綜合素質(zhì)密不可分。

（4）裂紋的修復(fù)與加固

出現(xiàn)裂紋的原因比較復(fù)雜，裂紋的程度也有所不同，因此，在針對裂紋進(jìn)行修復(fù)和加固時，首先應(yīng)該分析其具體的誘發(fā)原因，這樣才能有的放矢，選擇科學(xué)的方案，同時要對裂紋的程度進(jìn)行評估，已經(jīng)不具備修復(fù)條件的裂紋要重新更換。

結(jié)語

總之，建筑加固是提高建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證用戶居住安全的重要舉措，它與建筑施工建設(shè)一樣，廣大管理人員必須全面提高對于建筑結(jié)構(gòu)加固工程的認(rèn)識，并在具體的工作中嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定，不偷工減料、不投機(jī)取巧，踏踏實(shí)實(shí)的建設(shè)，嚴(yán)瑾的工作，這樣建筑結(jié)構(gòu)的加固工作才能真正的起到效果。同時，目前的建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)和施工還有很大的局限性，希望廣大設(shè)計(jì)人員投入到理論分析中來，為建筑結(jié)構(gòu)加固工作提供更科學(xué)的施工方案和全新的應(yīng)用理論，在縮短工期的前提下，降低成本，提高質(zhì)量，更好的為老百姓服務(wù)。

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