建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，城市現(xiàn)代化建設(shè)的步伐不斷前進(jìn)，城市的建筑工程和建筑數(shù)量迅速攀升，建筑物的結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。城市現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展反作用于社會(huì)的發(fā)展，因此只有確保建筑物的質(zhì)量使用壽命，保證我國(guó)人民的生產(chǎn)生活安全才能促進(jìn)我國(guó)的發(fā)展。但是作為在建筑工程中起重要作用的施工材料卻在實(shí)際的建筑施工工程中出現(xiàn)各種問題，在施工中沒有結(jié)合具體的施工環(huán)境進(jìn)行加固改造，從而影響到建筑的使用壽命和安全。文章就建筑結(jié)構(gòu)加固的改造技術(shù)進(jìn)行分析和探討，并提出一些可供參考的意見和措施。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；加固改造；施工技術(shù)

建筑物結(jié)構(gòu)安全壽命周期是有限的，且外界環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害的影響，會(huì)導(dǎo)致建筑物的結(jié)構(gòu)安全壽命周期變短，這就需要對(duì)建筑物進(jìn)行安全鑒定和結(jié)構(gòu)加固改造。對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，不僅延續(xù)建筑物的結(jié)構(gòu)安全壽命周期，還可以避免因拆除新建建筑物所帶來(lái)的不利影響。我國(guó)每年有一大批因生產(chǎn)規(guī)模及工藝等更新，而需要技術(shù)改造和加層的建筑物，它們因結(jié)構(gòu)超載而需要補(bǔ)強(qiáng)；同時(shí)，隨著國(guó)家抗震要求，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高和改變?cè)S多地區(qū)現(xiàn)有房屋不能滿足新設(shè)防的抗震要求，從而需要抗震加固；近年來(lái)社會(huì)上大量曝光的因工程質(zhì)量低劣所造成的危房，它們也亟待加固處理；還有很多歷史性古建筑物以及標(biāo)志性建筑物都需要定期維護(hù)和結(jié)構(gòu)加固。

一、建筑結(jié)構(gòu)加固直接加固技術(shù)

（一）加大截面加固技術(shù)。當(dāng)梁、柱構(gòu)件抗力不夠時(shí)，常采用增大截面法，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）施工技術(shù)成熟，便于施工；（2）質(zhì)量好，可靠性強(qiáng)；（3）提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大，尤其對(duì)柱增加穩(wěn)定性較大。增大截面、增加剛度，首先要考慮分析整體結(jié)構(gòu)，不能僅為局部加大而加大，這樣會(huì)引起整體結(jié)構(gòu)的局部薄弱層發(fā)生重大事故。此外，加大截面法還有一些不利因素，使用時(shí)要予以考慮：（1）因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大，結(jié)構(gòu)固有頻率會(huì)發(fā)生變化，因此，應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域，造成新形式的破壞；（2）現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響；（3）構(gòu)件的截面增大后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墻等一般結(jié)構(gòu)。

（二）有粘結(jié)外包型鋼加固技術(shù)。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。（1）濕式外包鋼法是在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié)，使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力，其整體性好，但濕作業(yè)工作量大；（2）干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之間無(wú)任何粘結(jié)，有時(shí)雖填以水泥砂漿，但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞，型鋼與原構(gòu)件不能整體工作，彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比，干式外包鋼施工更為簡(jiǎn)便，但承載力提高不如濕式外包鋼有效。該法能在基本上不改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下，大幅度提高構(gòu)件承載力，增大延性和剛度，適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。該法施工速度快，現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，加固效果好，但用鋼量大，加固費(fèi)用較高。

（三）粘貼鋼板加固技術(shù)。外部粘鋼加固法是將鋼板通過粘結(jié)劑，按加固設(shè)計(jì)要求，粘貼于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面，使之共同工作。采用外部粘鋼加固時(shí)，通常是將鋼板粘于梁底受拉區(qū)，以提高梁的承載力，當(dāng)在梁側(cè)貼鋼板時(shí)還可以提高梁斜截面承載力。目前，外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固，要求環(huán)境溫度不宜超過60℃，相對(duì)濕度不宜大于70%，并要求無(wú)化學(xué)腐蝕。當(dāng)工作條件不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處理措施。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固間接加固技術(shù)

（一）預(yù)應(yīng)力加固法改造技術(shù)。通過施加預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力，影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，并降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平，致使一般加固方法中普遍存在的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象的影響能較好的消除。預(yù)應(yīng)力加固法具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的三重效果，適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固，以及采用其他方法無(wú)法加固或加固效果很不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大結(jié)構(gòu)加固。預(yù)應(yīng)力加固法的主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）體外配筋張拉預(yù)應(yīng)力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的強(qiáng)度，同時(shí)也提高了剛度，有效地改善了使用性能且效果好。（2）預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象，使后加桿件有效地工作。（3）預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩可以抵消部分荷載彎矩，減小原構(gòu)件的撓度，縮小原構(gòu)件的裂縫寬度甚至使原裂縫完全閉合。

（二）增加支承加固改造技術(shù)。與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有：（1）托換技術(shù)；（2）植筋技術(shù)；（3）裂縫修補(bǔ)技術(shù)；（4）碳化混凝土修復(fù)技術(shù)（還不成熟）；（5）混凝土表面處理技術(shù)；（6）混凝土表層密封技術(shù)。適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法一般為：（1）鋼筋混凝土外加層加固法；（2）鋼筋水泥砂漿外加層加固法；（3）增設(shè)扶壁柱加固法。適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法一般為：（1）無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法；（2）預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ)：（1）增設(shè)圈梁加固；（2）增設(shè)梁墊加固；（3）砌體局部拆砌；（4）砌體裂縫修補(bǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的雙重作用下，其功能將逐漸減弱，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的客觀規(guī)律。如果能夠科學(xué)地評(píng)估這種損傷的規(guī)律和程度，及時(shí)采取有效處理措施，可以延緩結(jié)構(gòu)損傷的進(jìn)程，達(dá)到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。因此，建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)改造有十分非常突出的意義。

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作者簡(jiǎn)介：張麟孟，大連凱華新技術(shù)工程有限公司。