建筑結構加固設計與施工技術的應用

趙 陽

重慶市建筑科學研究院

建筑結構加固設計與施工技術的應用

趙 陽

重慶市建筑科學研究院

在很多因素下，都會加速建筑結構老化，并且我國是地震多發(fā)國家，建筑物受地震災害影響較大，對建筑結構穩(wěn)定性、居住者的生命財產(chǎn)安全都造成了非常大的威脅，加強房屋建筑結構穩(wěn)定性顯得尤為必要。加強房屋建筑結構穩(wěn)定性要有加固技術的支持，并且需要在施工中合理使用這些技術，使技術操作達到施工設計標準，合理使用加固技術是建筑結構達到穩(wěn)定性的關鍵，才能更好地促進房建行業(yè)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。鑒于此，本文主要分析建筑結構加固設計與施工技術的應用。

建筑結構；加固設計；施工技術

1 房屋建筑結構加固的重要性

首先，有效延長了房屋建筑的使用壽命，保持建筑功能的完整性。地基沉降、超載以及火災等狀況，會對房屋建筑結構的穩(wěn)定性造成一定的影響，而建筑結構加固將不良影響降至最低，避免造成對建筑結構的損害。其次，結構加固技術有效提高了房屋使用的耐久性房屋建筑的使用，需要一個堅固穩(wěn)定的結構予以支撐。對房屋建筑結構進行加固，對房屋在使用當中所產(chǎn)生的損耗進行維護。而對于新建建筑而言，結構加固技術則能有效避免多種因素的影響，降低結構損耗，增加建筑結構的耐久性第三，增強房屋建筑抗擊自然災害的能力。地震是直接影響房屋建筑結構的自然災害，破壞性極大。

2 建筑結構加固設計

既有建筑結構的加固設計，應充分考慮加固后結構的受力特征，充分發(fā)揮加固效率，且加固設計應考慮施工的可行性，采取有效措施，保證新增構件和部件與原結構連接可靠，新增截面與原截面粘接牢固，形成整體工作；并避免對未加固部分及相關的結構、構件和地基基礎造成不利影響。

結構加固設計又分為整體加固、構件加固、構造措施等。結構整體加固能顯著改善結構整體受力性能，構件加固能提高局部構件承載力，恰當?shù)臉嬙齑胧﹦t能保證加固的合理性。無論整體加固還是局部加固，均應對結構進行整體計算分析，并采取合理的構造措施，以期達到相應的加固效果。

地震區(qū)結構、構件的加固，除應滿足承載力要求外，還應復核其抗震能力，并采取相應的抗震構造措施。該類建筑結構加固設計，可按照新的結構體系進行整體計算分析，并充分考慮新增結構或構件對抗震性能的影響，應避免因局部加強或剛度突變而形成新的薄弱部位；同時，還應考慮結構剛度的增大而導致地震作用效應增大的影響。

3 建筑結構加固施工技術的應用

3.1 增大截面加固法

在建筑結構加固中，加大截面法是一種較常見且適應性較強的一種傳統(tǒng)結構加固方法，主要適用于墻、柱、梁、板等一般結構構件。一般情況下，這種加固方法就是通過在鋼筋混凝土的受彎構件、壓彎構件的一些受壓區(qū)域新加一層混凝土現(xiàn)澆層，增大截面的面積，增加受壓區(qū)高度，進而大幅提高這些構件的抗彎、抗壓、抗剪承載力以及增強截面的剛度。另外，也可在構件截面的受拉區(qū)域增加新的鋼筋混凝土結構層來增加一些構件的截面，使新舊構件形成疊合構件，共同工作以提高結構構件的承載能力。

該方法加固前應卸除與被加固構件相關的活荷載及砌體隔墻荷載，支撐需改造加固部位及受其影響的相鄰部位，并應復核支承腳架、梁、板施工階段的承載力。增大截面加固時，對原結構混凝土，應將結合面混凝土鑿毛，打成麻坑或溝槽，深度：柱不小于6mm、梁不小于8mm，麻坑每100mm×100mm的面積內(nèi)不應少于5個，溝槽間距不宜大于200mm。若采用三面或四面外包加固梁或柱時，應將其棱角打掉，同時，清除新舊混凝土結合處的浮塊、碎渣、粉末，并用壓力水清洗干凈。

新澆混凝土之前，在結合面涂刷一層乳膠水泥漿或其他高粘接性能的界面結合劑，以加強新、舊混凝土的結合。加固用混凝土的強度應比原結構構件混凝土強度提高一個等級，當澆筑困難時宜采用細石混凝土或噴射混凝土，混凝土中粗骨料最大粒徑不宜大于20mm，混凝土水膠比不大于0.4，塌落度以40～60mm為宜。

3.2 外貼型鋼加固法

外貼型鋼筋加固法具有現(xiàn)場工作量少、受力穩(wěn)固、工期短的特點，能夠對原有構件除銹以后應用，濕性作業(yè)減少，構件在加固后的一天時間內(nèi)都可以應用；外貼鋼技術受環(huán)境與截面面積影響，能夠將剛度與承載力提高，并且使用成本較低。黏貼過程中對粘結強度與彈性模量有較高要求，如果周圍環(huán)境有腐蝕介質(zhì)時需要使用可靠的耐久性防護措施。

3.3 黏貼碳纖維復合材料加固法

使用碳纖維復合材料加強混凝土構件穩(wěn)定性能使新、舊構件后期強度增大，并提升加固速度，加固以后的結構構件會有更高耐腐蝕性與耐久性，對結構影響小，幾乎不會使截面面積增加，耐久性良好，大大提升結構構件受力性能。碳纖維加固技術使用的越來越多已經(jīng)漸漸取代了粘鋼加固技術，鑒于碳纖維彈性模量低，一般在220GPa左右，高彈性模量在340～560GPa之間，將碳纖維復合材料外貼會使構件加固效果提升。

3.4 鋼絲網(wǎng)砂漿加固技術

鋼絲網(wǎng)砂漿加固技術優(yōu)勢在于自身含有較高鋼材與復合水泥砂漿，并且砂漿具有較強的分散性。研究證明，當鋼絲網(wǎng)水泥砂漿含鋼量達到300kg/m3時，會比普通的水泥砂漿更容易增強砂漿特性。鋼絲網(wǎng)砂漿加固使用的材料彈性好、抗拉強度大、抗?jié)B性與抗裂性好。在實際工程中使用普通鋼筋混凝土構件容易出現(xiàn)開裂、斷裂等問題，并使預應力構件自重降低，延性較弱。而使用鋼絲網(wǎng)水泥復合砂漿則能增強混凝土構件的整體承載力，增強結構穩(wěn)定性。

總之，隨著社會的發(fā)展，人們對建筑質(zhì)量的要求越來越高，采取措施對既有建筑進行結構加固既是滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化發(fā)展需求的必然舉措，又是建筑業(yè)獲得健康持續(xù)發(fā)展的重要措施。在實際工程應用中，要充分對建筑物結構、環(huán)境條件等因素進行綜合考察后，再對已有建筑物進行加固設計，并嚴格按照選定的施工技術標準進行加固施工，以確保加固的效果。

[1]汪濤.混凝土建筑結構加固技術應用研究[D].南昌大學，2010.

[2]王新偉.建筑結構加固施工技術的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品，2015，17：150-151.

[3]趙小會.建筑結構加固設計及其施工技術的運用和分析[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2015，15：58-59.