探討建筑工程中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

肖遠(yuǎn)衛(wèi)

摘? ? 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不斷刺激建筑辦公和居住等需求持續(xù)增長(zhǎng)，土地資源的稀缺限制了建筑的新建數(shù)量，在此背景下，危舊建筑加固行業(yè)快速興起。不同的結(jié)構(gòu)加固方式對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全的適用性不同。不合理的加固方式，影響建筑結(jié)構(gòu)的安全。本文對(duì)建筑加固行業(yè)常見(jiàn)的加固誤區(qū)進(jìn)行探究，并分析不同加固方式的適用性。

關(guān)鍵詞：常見(jiàn)結(jié)構(gòu);加固措施;建筑結(jié)構(gòu);安全;影響

1? 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在建筑施工之中的應(yīng)用效果及意義

1.1? 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的安全價(jià)值

建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制受眾多因素的影響，外部影響因素主要有建筑環(huán)境分析不充分、施工人員的專業(yè)水平不高等，均可影響建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，比如，結(jié)構(gòu)變形、墻體出現(xiàn)裂縫等情況，直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性?？梢?jiàn)，建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的加固控制對(duì)提高建筑的安全性有著重要意義。

1.2? 結(jié)構(gòu)加固的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

建筑結(jié)構(gòu)加固材料多采用鋼筋材料進(jìn)行加固，鋼筋作為加固材料，成本低、加固效果好，有效提升了建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的建筑加固，是通過(guò)單方面增加建筑材料的體積和用量來(lái)實(shí)現(xiàn)加固效果，但是效果并不明顯，而且材料成本增加。選用鋼筋作為加固材料，不僅成本造價(jià)低，而且材料屬于大眾產(chǎn)品，采購(gòu)方便及時(shí)，加固效果優(yōu)良，大大提高了建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3? 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的管理價(jià)值

結(jié)構(gòu)加固技術(shù)對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)有很高的要求，而且對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的方設(shè)計(jì)、施工管理、施工技術(shù)都有較高的要求。在建筑結(jié)構(gòu)施工中加固方案的科學(xué)性能夠節(jié)省大量的施工時(shí)間，更重要的是安全性和穩(wěn)定性有很大的保障，對(duì)施工質(zhì)量有很大的提升，建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)建造有著積極的推動(dòng)作用，建筑行業(yè)的整體利潤(rùn)也會(huì)有所提升。

2? 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)加固措施對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全的影響

2.1? 增大截面加固法適用性分析

2.1.1? 增大截面加固法容易忽略的問(wèn)題

當(dāng)框架梁、框架柱不滿足承載力要求時(shí)，可選用增大截面加固法進(jìn)行加固處理。原建筑1層層高4.2m，2層層高3m。設(shè)計(jì)方案為不上人屋面（活荷載為0.5kN/m2），施工完成后，屋面云線所示位置需設(shè)置大型設(shè)備（活荷載為10kN/m），導(dǎo)致云線范圍混凝土梁承載力不足，需進(jìn)行加固。某加固公司根據(jù)荷載需求，采用增大截面加固法對(duì)云線范圍混凝土梁進(jìn)行加固處理，加固方式為：混凝土梁加高20cm，并配置受力鋼筋，主梁兩側(cè)加寬至同柱寬，次梁兩側(cè)各加寬10cm。加固后的混凝土梁（云線范圍內(nèi)）均滿足新荷載要求。如圖1混凝土梁加固細(xì)節(jié)圖。

為驗(yàn)證此加固方法的效果，本文進(jìn)行建模計(jì)算分析，并模擬在云線范圍增加荷載，通過(guò)增大截面加固混凝土梁。計(jì)算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)部分指標(biāo)異常，僅加固云線范圍混凝土梁對(duì)結(jié)構(gòu)影響較大：

原建筑1層層高比2層高40%，通過(guò)加大截面加固2層混凝土梁，導(dǎo)致2層側(cè)移剛度增大，1層維持原剛度，加固后1層為薄弱層（X方向最小剛度比：0.8962）;（1）薄弱層位置地震剪力需放大1.25倍，故原結(jié)構(gòu)配筋必不滿足加固后的結(jié)構(gòu)要求;（2）2層屋面增加荷載較大，導(dǎo)致地震力計(jì)算時(shí)總的重力荷載代表值增大，分擔(dān)至每一層的地震力增大，最大層間位移角變大，為1/355（規(guī)范限值1/550，超限）。（3）原結(jié)構(gòu)布置及受力形式均勻?qū)ΨQ，通過(guò)局部范圍混凝土梁加大截面來(lái)抵抗增加荷載，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心位置發(fā)生較大變化，地震計(jì)算時(shí)，最大位移比為1.52（規(guī)范限值1.5，超限），結(jié)構(gòu)抗震表現(xiàn)較差。

綜上，通過(guò)增大截面進(jìn)行加固單一或局部構(gòu)件，需考慮構(gòu)件剛度增強(qiáng)引起的結(jié)構(gòu)次生問(wèn)題。

2.1.2? 增大截面加固法適用性

為研究增大截面加固法的適用性，本文調(diào)研并選取了同一地區(qū)三組共9棟建筑進(jìn)行控制變量對(duì)比分析，第一組為3棟17層剪力墻結(jié)構(gòu)建筑，第二組為3棟6層框架結(jié)構(gòu)建筑，第三組為3棟2層框架結(jié)構(gòu)建筑。分析擬定荷載工況發(fā)生改變，在相似位置2跨×2跨內(nèi)調(diào)整活載至10kN/m2，并采取增大截面加固方法對(duì)相應(yīng)范圍混凝土梁進(jìn)行加固。

分析可知，對(duì)第三組建筑局部位置混凝土梁進(jìn)行增大截面加固時(shí)，結(jié)構(gòu)計(jì)算指標(biāo)變化較大，且計(jì)算結(jié)果分布較隨機(jī)，若既有結(jié)構(gòu)預(yù)留安全余量不足，則加固后結(jié)構(gòu)將突破規(guī)范;對(duì)第二組建筑局部位置混凝土梁進(jìn)行增大截面加固時(shí)，結(jié)構(gòu)計(jì)算指標(biāo)變化相對(duì)較小;對(duì)第一組建筑局部位置混凝土梁進(jìn)行增大截面加固時(shí)，結(jié)構(gòu)計(jì)算指標(biāo)變化可忽略。因此，采用增加截面加固法加固局部混凝土梁對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響與建筑體量的大小相關(guān)，建筑體量越大，影響越小。對(duì)于體量較小建筑，若必須采用增大截面加固法，則需整體建模計(jì)算分析并確定加固范圍。

對(duì)于非抗震構(gòu)件，如次梁等構(gòu)件，因其僅承受重力荷載，不參與地震作用，增大截面加固法適用。

2.2? 粘貼鋼板加固法適用性分析

2.2.1? 粘貼鋼板加固法容易忽略的問(wèn)題

粘貼鋼板加固法作為一種常用的加固構(gòu)件的方法，經(jīng)調(diào)查，多數(shù)加固公司在進(jìn)行粘鋼板加固時(shí)采用的算法為：已知構(gòu)件截面尺寸及荷載，計(jì)算實(shí)際需要配筋量，并用計(jì)算結(jié)果減去構(gòu)件內(nèi)原配鋼筋量，得到的差額算入新增鋼板的截面面積，并考慮模數(shù)適當(dāng)放大。以某既有建筑內(nèi)部框架梁為例，因?qū)痈呦拗?，框架梁尺寸?50mm×300mm，底筋為3@20（鋼筋面積為941mm2）。建筑功能改變導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)梁承載力不足。

粘貼鋼板截面面積與原受力鋼筋面積之和大于混凝土梁最大配筋量時(shí)，粘貼鋼板加固法不適用。

2.2.2? 粘貼鋼板加固法適用性

為保證鋼板與混凝土構(gòu)件的有效粘結(jié)，如圖2所示，在施工過(guò)程應(yīng)注意：

對(duì)溫度環(huán)境的要求：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高于35℃時(shí)，采取經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的可靠措施保證粘鋼膠的粘貼質(zhì)量。當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，采用低溫固化型的結(jié)構(gòu)膠粘劑或采取加溫措施;（1）對(duì)濕度環(huán)境的要求：應(yīng)控制環(huán)境相對(duì)濕度在70%以下，以保證膠粘劑固化;（2）對(duì)混凝土的要求：為有效發(fā)揮鋼板與混凝土的粘結(jié)受力，混凝土強(qiáng)度等級(jí)需不低于C15，混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不低于1.5MPa。（3）對(duì)防火要求：當(dāng)加固構(gòu)件有防火要求時(shí)，需按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行防火處理。（4）對(duì)粘鋼膠用量的要求：為有效散發(fā)粘鋼膠反應(yīng)熱，需控制粘鋼膠拌合量。

3? 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)施房屋建筑結(jié)構(gòu)加固時(shí)，還應(yīng)該堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析原則，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固的實(shí)際需求進(jìn)行了解，并通過(guò)合理方法實(shí)施加固技術(shù)，從而使建筑的質(zhì)量和價(jià)值同時(shí)得到實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓文宇.建筑結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)與加固技術(shù)[J].門窗，2019（6）：81～82.