城市老舊建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)

王小梅

摘要：城市老舊建筑的改造是一項十分復(fù)雜的工程項目，在加固改造過程中，即需要保證建筑的安全性、穩(wěn)定性；又需要保證后期使用的實用性、美觀性，因此需要花費相當(dāng)大的成本和精力。本文將圍繞著城市老舊建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)展開，對城市老舊建筑改造的現(xiàn)狀和存在的問題進行深入性挖掘，并在此基礎(chǔ)上，對城市老舊建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)進行探究。

關(guān)鍵詞：老舊建筑；結(jié)構(gòu)加固改造；技術(shù)

1 城市老舊建筑的現(xiàn)狀

在20世紀(jì)80年代，我國改革開放的大潮中，各城市、各地方一大批的住宅房屋拔地而起，這批房屋隨著時間的流失，“年齡”逐漸增大，其結(jié)構(gòu)的安全性、使用功能、外觀等都不能再滿足人們的需求。

隨著城市的擴張，周邊廠房的搬遷，成片的廠房結(jié)構(gòu)被遺留下來。如今，這些空置的廠房位于城市的中心，如何充分利用這些廠房結(jié)構(gòu)亦成了人們關(guān)注的焦點。

雖然現(xiàn)在很多老舊建筑失去了其原有的使用功能，偏離城市的軌道，其結(jié)構(gòu)也不能再滿足當(dāng)下的相關(guān)規(guī)范要求。但是，如果能對其進行重新改造再利用，不僅能夠使其重新融入新的城市中，發(fā)揮其歷史風(fēng)采，還能改善居住環(huán)境、節(jié)約資源。

2 城市老舊建筑改造過程中存在的結(jié)構(gòu)問題

城市的老舊建筑，在重新改造再利用的過程中，除其結(jié)構(gòu)本身的安全性不足外，還包括：新的使用功能對結(jié)構(gòu)有局部拆除、新增、改造等要求（例如新增電梯、樓梯位置變動、新增樓層等）；混凝土老化；房屋傾斜；建筑結(jié)構(gòu)各種裂縫；新增設(shè)備過重（例如水箱、空調(diào)風(fēng)暖等設(shè)備外機）等等各種問題。

這些老舊建筑本身的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣：框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、底框結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、廠房桁架結(jié)構(gòu)等等。這些結(jié)構(gòu)在后期的使用過程中也產(chǎn)生了各種各樣的問題。

2.1 建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求不足

隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)行的最新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在老的基礎(chǔ)上不斷更新和提高。這些老舊建筑的結(jié)構(gòu)本身不能再滿足當(dāng)下現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。因此，這些老舊結(jié)構(gòu)在改造再利用過程中，首先就需要滿足現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，例如抗震設(shè)防要求、構(gòu)造措施等。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀問題

老舊建筑的主要特點便是在于年代久遠和設(shè)施落后，其建筑材料經(jīng)過長期的風(fēng)化和腐蝕，在質(zhì)量上也出現(xiàn)了各種程度的損害，例如混凝土老化、結(jié)構(gòu)裂縫、房屋傾斜等等結(jié)構(gòu)問題。這些問題使得其承載能力下降，從而導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)本身的安全不足。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)的改造再利用問題

老舊建筑在再利用過程中，因使用功能的改變、建筑平面布局的調(diào)整、新增設(shè)備、新增電梯、新增樓層等各種功能性要求，對其建筑結(jié)構(gòu)本身造成一定的影響。例如，結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件需要拆除、局部需要新增構(gòu)件、局部承載加大等。

3城市老舊建筑結(jié)構(gòu)改造技術(shù)

目前，建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)，在設(shè)計及施工上都已經(jīng)非常成熟，已經(jīng)發(fā)布各種有關(guān)建筑工程加固的國家標(biāo)準(zhǔn)：加固設(shè)計規(guī)范、施工圖集、驗收規(guī)范等等，在設(shè)計和施工過程中可以有理可據(jù)，有章可詢。

3.1 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)加固

對建筑結(jié)構(gòu)，因房屋傾斜導(dǎo)致不均勻沉降，因結(jié)構(gòu)承載過重導(dǎo)致基礎(chǔ)承載力不足，因原基礎(chǔ)軟弱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫等原因，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)需要加固。目前主要加固方式有：壓密注漿、錨桿靜壓樁、基礎(chǔ)增大截面等。

壓密注漿：以水泥漿為主體，用較高的壓力將漿液灌入基礎(chǔ)土層，漿液在壓力作用下滲入土顆粒的孔隙之中，這種漿液能形成強度較高和滲透性較小的結(jié)石體，起到固化結(jié)硬的化學(xué)作用，從而達到基礎(chǔ)加固的目的。這種加固方式多用于房屋傾斜、地基軟弱等建筑結(jié)構(gòu)。

錨桿靜壓樁：作為一種沉樁方法，是利用原基礎(chǔ)底板或樁基承臺及上部結(jié)構(gòu)傳遞來的重量作為壓樁反力，將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺連接形成整體，使新樁基與原建筑物基礎(chǔ)共同承擔(dān)荷載，提高加樁區(qū)域的承載力，達到阻止或減少沉降的目的。多用于已建多層建筑物、中小型構(gòu)筑物的地基加固、托換、糾偏工程中。

基礎(chǔ)增大截面加固：通過將原有基礎(chǔ)增大的方式，來滿足基礎(chǔ)的承載力不足問題。在現(xiàn)有老舊建筑結(jié)構(gòu)形式中，磚混結(jié)構(gòu)、底框結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)大多采用這種加固方式。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固

在建筑結(jié)構(gòu)承載中，主為要梁、板、柱、墻體等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載。除建筑整體的結(jié)構(gòu)安全性不足外，還主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)單個構(gòu)件的承載力不足。針對構(gòu)件的加固形式就多種多樣了，需要根據(jù)建筑物的實際情況、地理位置、施工環(huán)境和操作空間，合理選擇加固方式。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要加固方式有：粘貼碳纖維加固、粘鋼包鋼加固、增大截面加固、預(yù)應(yīng)力加固、鋼絲網(wǎng)片加固墻體等。

粘貼碳纖維加固：一般是采用環(huán)氧樹脂或?qū)ｉT結(jié)構(gòu)膠將碳纖維布或板直接粘貼在混凝土構(gòu)件表面，使之與構(gòu)件形成受力整體。碳纖維在施工過程中，易于裁剪，易于施工，不需要大型施工機具及周轉(zhuǎn)材料，操作簡便，施工工期短，經(jīng)濟性好。當(dāng)改造空間過小的情況下，顯示出其極大優(yōu)越性，

粘鋼包鋼加固：粘鋼多指粘貼鋼板，主要靠鋼板和構(gòu)件之間的粘結(jié)力來加強原有構(gòu)件的承載力，一般用來加固混凝土梁、板構(gòu)件。包鋼：在加固構(gòu)件表面外包型鋼，型鋼與被加固構(gòu)件之間灌注結(jié)構(gòu)膠，采用化學(xué)錨栓、對穿螺桿、脹栓等措施，使型鋼和被加固構(gòu)件共同受力，協(xié)調(diào)變形。包鋼一般用來加固混凝土梁、柱構(gòu)件。

增大截面加固：根據(jù)加固設(shè)計規(guī)范要求，當(dāng)計算后，承載超過40%時，就需要采用增大截面加固方式。這種方式，工藝成熟，安全系數(shù)較高，各種環(huán)境都適用。增大截面加固可用于梁柱構(gòu)件，同時也可以用于板、墻等其它構(gòu)件。

預(yù)應(yīng)力加固：在建筑結(jié)構(gòu)加固中，多指體外預(yù)應(yīng)力，采用水平預(yù)應(yīng)力鋼筋，在梁底部施加預(yù)應(yīng)力，進行主梁正截面抗彎加固，從而提高梁抗彎性能。預(yù)應(yīng)力加固方式多應(yīng)用于有大跨度、大空間的功能要求的結(jié)構(gòu)（例如大型會議室、影視廳等），以及結(jié)構(gòu)需要拔柱、承載增加過大等情況。

鋼絲網(wǎng)片加固墻體：這種加固方式主要針對磚混結(jié)構(gòu)和底框結(jié)構(gòu)，于墻體側(cè)面加鋼絲網(wǎng)片，并噴射混凝土或粉刷水泥砂漿，從面達到墻體加固的目的。百年建筑的墻體大多為磚墻，屬于承重墻體，砌筑墻體強度較低，抗震性能差，此方法對墻體進行加固處理，保證了建筑的使用壽命延續(xù)，且效果良好。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固

抗震加固主要是提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震強度和變形能力。目前，現(xiàn)行加固措施大體四種：增加剪力墻、柱、圈梁等混凝土構(gòu)件改變建筑結(jié)構(gòu)的受力體系或增加建筑結(jié)構(gòu)的整體性；將較重的磚墻換成輕質(zhì)墻體，以卸荷的方式改善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能；消能減震和隔震技術(shù)這兩種措施屬于抗震新技術(shù)，方法簡單，無特殊的維護要求，不影響原建筑結(jié)構(gòu)布局，因此在抗震加固的前景上應(yīng)用廣闊。

3.5 建筑建筑的現(xiàn)狀修復(fù)

老舊建筑，隨著時間的流失，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)本身也產(chǎn)生質(zhì)量問題，例如裂縫、混凝土的剝落風(fēng)化、鋼筋的裸露和銹蝕。建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀修復(fù)主要分為兩類：裂縫修補和耐久性修復(fù)。

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補：裂縫寬度≤0.20mm時，采用表面處理法。用合成樹脂材料涂刷裂縫表面。裂縫寬度≤0.50mm時，采用灌漿法，用合成樹脂材料壓力注漿。裂縫寬度>0.50mm時，采用填充法，沿裂縫鑿成U字型，注入結(jié)構(gòu)膠。

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性修復(fù)：主要針對原結(jié)構(gòu)混凝土脫落、脹銹、露筋的部位。將表面松動的混凝土鑿除，鋼筋除銹，噴涂型阻銹劑，采用高強修補砂漿修補，粘貼碳纖維局部補強。

結(jié)語

綜上所述，為了更加完善城市建筑綜合改造，需對城市建筑的結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)的原理有著更加清楚的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上綜合運用加固處理技術(shù)是非常有必要的。

參考文獻

[1]夏巖.房屋建筑綜合改造加固技術(shù)與應(yīng)用探究[J].居舍，2017（27）：50.

[2]唐立達.城市老舊房屋綜合改造技術(shù)的設(shè)想[J].建筑知識，2017，37（07）：75.

（作者單位：上海博合麥恒建筑工程有限公司）