建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

文/劉燕涯　四川省冶金設(shè)計(jì)研究院　四川瀘州　646000

趙容兵　四川省華夏建設(shè)（集團(tuán)）有限公司　四川資陽　641300

建筑結(jié)構(gòu)在自然狀態(tài)下經(jīng)久失修會(huì)出現(xiàn)老化、開裂等現(xiàn)象；建筑結(jié)構(gòu)在遭受自然災(zāi)害等外力作用下更是會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，變形開裂，傾斜甚至倒塌的可能。影響建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，開裂等安全問題的最常見的原因是施工過程不規(guī)范不科學(xué),隨意更改建筑物使用功能，導(dǎo)致實(shí)際受力跟設(shè)計(jì)受力存在差異從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變形和破壞。

1、房屋建筑進(jìn)行加固的意義

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的加固處理能夠有效的改善建筑結(jié)構(gòu)的受力，提高使用壽命，節(jié)約資源，改善民生。我國采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)化，是在荷載和抗力均服從正態(tài)分布下的一種可靠度量，這種可靠度轉(zhuǎn)換成實(shí)際荷載和抗力分項(xiàng)系數(shù)，已經(jīng)偏離原來的可靠度理論。另外根據(jù)施工質(zhì)量驗(yàn)收的規(guī)定：當(dāng)建筑工程質(zhì)量不符合要求時(shí)，首先返工或返修，第二是經(jīng)有資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)鑒定能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，第三經(jīng)有資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)不達(dá)要求但經(jīng)原設(shè)計(jì)單位核算認(rèn)可，能滿足安全和使用功能，第四經(jīng)返修或加固處理能滿足安全及使用功能要求，以上均可以驗(yàn)收（有條件的驗(yàn)收）第五經(jīng)返修加固后不能滿足安全或使用功能要求的嚴(yán)禁驗(yàn)收。所以建設(shè)工程中存在諸多需要進(jìn)行加固的實(shí)例。

2、房屋建筑加固設(shè)計(jì)的分類

按結(jié)構(gòu)類型不同分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固和鋼結(jié)構(gòu)加固。其中鋼結(jié)構(gòu)加固方法有：減輕荷載法、改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強(qiáng)度、阻止裂紋擴(kuò)展等。鋼結(jié)構(gòu)的推廣運(yùn)用在過去的幾十年較慢，近年來國家大力提倡后有較快發(fā)展。但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)今普遍應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式，廣泛存在結(jié)構(gòu)加固的問題，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的方法有：增大構(gòu)件截面法、置換混凝土法、有粘結(jié)外包型鋼法、粘貼鋼板法、粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法、繞絲法、錨栓錨固法等。

3、房屋加固常見技術(shù)

3.1　增加截面法

截面增加技術(shù)是我國建筑結(jié)構(gòu)中的常用加固技術(shù)之一。截面增加技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)加固中最為常見，因?yàn)樵摷夹g(shù)使用成本較小，加固效果較好。在墻體、梁體等建筑結(jié)構(gòu)的加固中，加大截面可以增加建筑結(jié)構(gòu)的承載力和抗壓力。截面增加技術(shù)借助于小型構(gòu)件，在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)需要將構(gòu)件附著在建筑結(jié)構(gòu)的表面，增加截面的面積。以壓彎構(gòu)件為例，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用壓彎構(gòu)件，可以提高建筑結(jié)構(gòu)的抗彎性，提升建筑結(jié)構(gòu)的物理性能。為了突出建筑結(jié)構(gòu)的硬性特征，還需要在混凝土結(jié)構(gòu)的表面添加構(gòu)件。疊合構(gòu)件可以集成不同構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)，增加建筑結(jié)構(gòu)的截面積。很多建筑結(jié)構(gòu)外部有隔離墻，在進(jìn)行加固時(shí)應(yīng)該卸載隔離墻，在建筑結(jié)構(gòu)的下方搭建一個(gè)支架。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)多由混凝土材料制成，為了對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，需要應(yīng)用五個(gè)以上的部件，將建筑結(jié)構(gòu)環(huán)繞起來。在建筑結(jié)構(gòu)的表面，應(yīng)該應(yīng)用粘結(jié)劑，增加新舊混凝土的粘合度。加固之后的建筑結(jié)構(gòu)較之前強(qiáng)度高，需要采用噴射澆筑的方式。

3.2　黏貼鋼板加固法

黏貼鋼板加固方法是一種非常有效的加固方法，這種方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固處理中也有著比較廣泛應(yīng)用。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固而言，加固施工技術(shù)人員不需要預(yù)先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加濕處理，而且加固施工周期較短，在加固過程中對(duì)使用人員的影響不大。黏貼鋼板加固技術(shù)不會(huì)使房屋建筑造型發(fā)生變化，也不會(huì)縮減原有使用空間。需要明確的是該加固技術(shù)并非是完美無缺的，加固技術(shù)應(yīng)用中鋼板粘結(jié)程度與結(jié)構(gòu)加固成效有著直接影響，加固結(jié)果很難得到全面、有效控制，所以這種加固方法更多的被技術(shù)人員應(yīng)用與靜態(tài)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固處理中。

3.3　預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固法的優(yōu)點(diǎn)：可不改變建筑結(jié)構(gòu)的使用空間，消除或減緩后加構(gòu)件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象，可提高結(jié)構(gòu)整體承載力，可以抵消部分荷載彎矩，使裂縫完全閉合，效果好，成本低。該法的缺點(diǎn)：影響原結(jié)構(gòu)的外觀，需注意防腐問題，施工程序和所用的設(shè)備較多，技術(shù)要求較高，預(yù)應(yīng)力的拉桿或者壓桿與原結(jié)構(gòu)連接難度大。適用范圍：大跨度或重型結(jié)構(gòu)，處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的構(gòu)件。該法的原理：預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要包含預(yù)應(yīng)力鋼筋，錨和轉(zhuǎn)向裝置三個(gè)部分。預(yù)應(yīng)力鋼索提供支撐作用，連接在橋梁兩端的錨桿，并在中間位置設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置，起到連接橋梁的作用。通過此種方法，可以使橋梁的一部分重力作用在預(yù)應(yīng)力鋼筋上，減輕了橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，起到了加固的目的。

4、建筑結(jié)構(gòu)加固施工需注意的問題

建筑結(jié)構(gòu)加固施工需注意的問題：在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固施工時(shí)，要盡量保持其原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確判定原建筑的構(gòu)造和承載情況，加固工程不應(yīng)與原有結(jié)構(gòu)存在較大偏差，減小或者消除對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損害，進(jìn)行專業(yè)的測(cè)試和試驗(yàn)了解原有房屋建筑的材料的性能。在使用植筋和錨栓技術(shù)進(jìn)行加固改造時(shí)，要注意最小邊距和最小間隔，盡量不要損壞原來的截?cái)嗪蜆?gòu)件。認(rèn)真的檢查、試驗(yàn)原有的結(jié)構(gòu)與材料，設(shè)計(jì)判定施工的細(xì)節(jié)，積極與施工單位進(jìn)行協(xié)作，選擇最優(yōu)的加固方案，同時(shí)在實(shí)施過程中要選擇科學(xué)施工步驟，優(yōu)化施工工藝，保證結(jié)構(gòu)被加固過程及加固后受力的合理性和有效性的加固方法，努力提高工作效率，加大監(jiān)管力度，消除安全隱患，控制施工進(jìn)度，保證加固工作順利完成。

結(jié)語：

總而言之，在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)和施工的過程中，設(shè)計(jì)和施工人員要結(jié)合實(shí)際的情況，做出較為科學(xué)、合理、切實(shí)有效的設(shè)計(jì)內(nèi)容，在不破壞原有建筑結(jié)構(gòu)外觀的同時(shí)，也要盡可能的將加固改造的經(jīng)濟(jì)成本考慮進(jìn)來，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做出合理保證，延長(zhǎng)房屋建筑的使用年限，這樣才能使民眾收獲更為愜意的生活。

參考文獻(xiàn)：

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