建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工研究

郁洋洋

摘要：眾所周知，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)有其自身的價(jià)值和設(shè)計(jì)價(jià)值，這不僅是建筑設(shè)計(jì)的重要元素，也是一般的建筑設(shè)計(jì)方法。借助結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，可以提高整個(gè)建筑的質(zhì)量，因此建筑企業(yè)可以采用建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)創(chuàng)建高質(zhì)量的建筑項(xiàng)目，使用設(shè)計(jì)圖紙和特定項(xiàng)目進(jìn)度表作為前提條件，在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行了探究，并且提出了一些目前應(yīng)用的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，希望可以給行業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)的作用，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);加固設(shè)計(jì);施工技術(shù);

引文：

時(shí)代的發(fā)展在不斷變化，因此，建筑行業(yè)的大部分工作都發(fā)生了根本性的變化，但結(jié)構(gòu)和性能的變化相對(duì)重要。因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)技術(shù)的使用不會(huì)產(chǎn)生建設(shè)性問(wèn)題，所以附加功能的增加和重量的增加需要合理的預(yù)防措施。合理對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，可以讓建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量和整體穩(wěn)定性得到提高，并且讓建筑整體的安全性和質(zhì)量得到保證，給人們構(gòu)建一個(gè)安全的生活環(huán)境。

一、建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工的重要性分析

我國(guó)土地面積廣大，而且地理?xiàng)l件復(fù)雜，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有三分之二的大中型城市都有遭到地震災(zāi)害破壞的危險(xiǎn)，而在這些大中型城市中，其中有很多建于上世紀(jì)九十年代的老城區(qū)和舊城區(qū)，危房很多。一般來(lái)說(shuō)，房屋建筑物過(guò)了使用年限就會(huì)被列入應(yīng)該拆除的危房，可在實(shí)際情況中，往往因?yàn)榉N種原因仍然在使用，這對(duì)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全都帶來(lái)了隱患。

在房屋的初期建成時(shí)，因?yàn)楦鞣N因素的影響，比如有的開(kāi)發(fā)商為了擴(kuò)大使用面積，獲得更多利益而盲目的在樓頂加層，導(dǎo)致建筑物整體負(fù)荷量增加，穩(wěn)定性下降，就容易發(fā)生安全事故。所以不僅要在最初的建筑設(shè)計(jì)時(shí)就要注重加固設(shè)計(jì)，還要在實(shí)際地形條件中進(jìn)行調(diào)整，樓層周?chē)牟黄讲糠忠M(jìn)行補(bǔ)平改造，地震頻發(fā)區(qū)更要加強(qiáng)抗震加固性能，很多老城區(qū)在經(jīng)受了火災(zāi)、沉降或者自然災(zāi)害后要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)加固，對(duì)已有建筑房屋進(jìn)行加固改造，是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)師所必須面臨的挑戰(zhàn)。

房屋與我們的生活息息相關(guān)，其質(zhì)量問(wèn)題直接影響到使用的安全性，因此，做好房屋建筑的加固設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。建筑工程加固改造技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程中的重要組成部分，具有十分廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用前景，而要想良好的運(yùn)用建筑加固技術(shù)，建造出一個(gè)安全穩(wěn)固的房屋建筑，就要從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)開(kāi)始嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，只有做好房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)，提高工程質(zhì)量，才能提升建筑的穩(wěn)定性，減少不必要的損失，增加經(jīng)濟(jì)效益。而對(duì)于已有的房屋建筑，就要通過(guò)實(shí)際考察監(jiān)測(cè)出其房屋結(jié)構(gòu)是否安全耐久、是否滿(mǎn)足居住需求，在有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)此做好鑒定后，再對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，并作出相對(duì)應(yīng)的評(píng)估，之后做好加固措施，加固的范圍要包括整個(gè)建筑物以及周?chē)木植繀^(qū)域。同時(shí)，在對(duì)既有建筑進(jìn)行加固措施時(shí)，要堅(jiān)持建筑加固原則，要周全的考慮到施工的可行性與方便性，因地制宜因材制宜，才能準(zhǔn)確的對(duì)房屋建筑進(jìn)行加固。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)分析

在評(píng)估現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的加固過(guò)程中，需要充分考慮加固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特性，并充分利用其效果。加固設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的有效性，并應(yīng)采取有效措施確保新部件與原始結(jié)構(gòu)之間的可靠連接。因?yàn)樾虏糠峙c原始部分密切相關(guān)，所以要提供一致的操作，并避免對(duì)非增強(qiáng)部件、相關(guān)結(jié)構(gòu)部件、數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生不利影響。結(jié)構(gòu)加固可以顯著提高結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能，一般來(lái)說(shuō)，建筑物的加固可以提高結(jié)構(gòu)的持久性，適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法是可以確保加固的合理性。無(wú)論總體效益如何，都必須進(jìn)行一般設(shè)計(jì)計(jì)算和分析，并且必須采取其結(jié)構(gòu)的措施以實(shí)現(xiàn)效益效果。

三、建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的原則分析

1、整體性原則

關(guān)于建筑實(shí)施后加固的相關(guān)設(shè)計(jì)，第一應(yīng)該遵從整體性的準(zhǔn)則。對(duì)于整體性加固方案設(shè)計(jì)的運(yùn)用，需要完全思考到建筑構(gòu)架加固之后的總體成效，以及建筑構(gòu)架的強(qiáng)化加固作業(yè)不會(huì)對(duì)整個(gè)建筑穩(wěn)固性產(chǎn)生影響。假如關(guān)于建筑物當(dāng)中的單獨(dú)構(gòu)架實(shí)施強(qiáng)化加固以后，整個(gè)建筑的抗力卻發(fā)生了下降等不好的狀況，那么這樣的構(gòu)架加固運(yùn)用是不科學(xué)的。在建筑物構(gòu)架加固作業(yè)實(shí)施的時(shí)候，對(duì)單個(gè)結(jié)構(gòu)部件實(shí)施加固也許會(huì)讓其他一部分部件的功能受到影響，讓其剛度產(chǎn)生改變。所以，在加固設(shè)計(jì)的這一階段，必須要全方位思考到部件強(qiáng)化加固對(duì)四種構(gòu)架、部件的影響，以減輕對(duì)四周構(gòu)架、部件的影響，并且當(dāng)成首要條件實(shí)施加固方案的設(shè)計(jì)。

2、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)性原則

建筑構(gòu)架加固方案設(shè)計(jì)還有作業(yè)實(shí)施技術(shù)手段的運(yùn)用，在保證建筑總體穩(wěn)固性能力獲得提升的基礎(chǔ)上，需要符合科學(xué)、經(jīng)濟(jì)性的原則，這是十分關(guān)鍵的。通常來(lái)講，假使對(duì)單個(gè)部件實(shí)施強(qiáng)化加固以后，就可以符合建筑構(gòu)架總體體系受力能力的需要，那么強(qiáng)化加固這一部件就可以了，而假使單個(gè)部件強(qiáng)化加固以后，建筑的總體穩(wěn)固能力還不可以符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，那么就應(yīng)該綜合建筑實(shí)際狀況，對(duì)其他重要構(gòu)件實(shí)施強(qiáng)化加固，而當(dāng)不管是否強(qiáng)化加固局部的構(gòu)架部件，構(gòu)架總體功能都不可以完成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就應(yīng)該對(duì)整個(gè)建筑構(gòu)架實(shí)施加固方案設(shè)計(jì)。

四、建筑加固改造的規(guī)章流程

1、根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

圖紙的設(shè)計(jì)是進(jìn)行建筑工程建設(shè)的核心和重點(diǎn)，它包含了建筑物的設(shè)計(jì)理念、制作流程、外形變化，在對(duì)已經(jīng)完成的建筑物中，進(jìn)行加固改造的設(shè)計(jì)圖紙更為純粹，這主要是對(duì)漏洞的修補(bǔ)，在設(shè)計(jì)中要充分考慮好建筑原材料的改良，并且考慮到在施工過(guò)程中，需要對(duì)建筑物進(jìn)行重新分解，以及添加一些其他材料，是否會(huì)對(duì)原有建筑的材質(zhì)產(chǎn)生沖突，造成建筑物的二次傷害。

2、按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工作業(yè)

在建筑物的加固改造中，按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工作業(yè)屬于一個(gè)中規(guī)中矩的操作，這就嚴(yán)格考驗(yàn)施工工人的職業(yè)素養(yǎng)，要求工人一定要按照規(guī)章規(guī)程做事，看準(zhǔn)施工圖紙，不偷工減料，保障建筑物二次施工的質(zhì)量，不斷要求工作人員審視自身，提高自身的理論知識(shí)和實(shí)際操作水平，提升職業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)設(shè)計(jì)師要從實(shí)際出發(fā)，不斷盯緊施工進(jìn)程，把握設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)完工的每一個(gè)步驟，減少出現(xiàn)偷工減料，工人操作不規(guī)范的問(wèn)題，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，快速采取緊急措施，緊急止損，確保一切施工按照?qǐng)D紙順利進(jìn)行。

3、做好日常養(yǎng)護(hù)工作

做好建筑物的日常養(yǎng)護(hù)工作是在建筑加固改造技術(shù)驗(yàn)收合格后的結(jié)尾工作中，在此基礎(chǔ)上，要不斷做好工程質(zhì)量檢測(cè)，增強(qiáng)科研單位的監(jiān)控行為。嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，科學(xué)合理選用混泥土原料，在平時(shí)建筑的使用過(guò)程中，避免做出對(duì)建筑物刺激過(guò)大的行為，在惡劣天氣條件下，做好對(duì)建筑物的保護(hù)工作，減少建筑物的損耗。

五、建筑施工中使用結(jié)構(gòu)加固工藝技術(shù)的探究

1、置換混凝土結(jié)構(gòu)加固工藝

置換混凝土構(gòu)架強(qiáng)化加固工藝的作業(yè)實(shí)施原理和增大截面構(gòu)架加固工藝差不多，工藝手段適用幅度廣泛，而且作業(yè)實(shí)施起來(lái)較為便捷，可是和增大截面構(gòu)架加固相比，應(yīng)該長(zhǎng)時(shí)間地實(shí)施作業(yè)，會(huì)對(duì)建筑物的運(yùn)用產(chǎn)生一定程度的影響，可是和增大截面的方式比較，置換混凝土構(gòu)架加固工藝手段極好地完善了建筑物凈空面積被收縮的現(xiàn)象。但是可是這一技術(shù)手段也有著一部分問(wèn)題，比如，假如是作業(yè)時(shí)常過(guò)大的情況下，適用在受壓區(qū)域的混凝土實(shí)際強(qiáng)度就較為低。

2、增大截面加固法

擴(kuò)展切割方法是一種常見(jiàn)且強(qiáng)大的定制方法，在創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)時(shí)主要適用于常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)元素，如墻、柱、梁和板。在正常情況下，這種強(qiáng)化過(guò)程包括通過(guò)增加建筑物橫截面，在混凝土折疊元件和元件的壓縮部分上添加整體混凝土層，增加彎曲時(shí)的承載能力，這些部件的壓縮可以改進(jìn)型材的剛度。此外，在結(jié)構(gòu)的拉伸區(qū)域增加新的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層，增加一些結(jié)構(gòu)件的橫截面積，新舊結(jié)構(gòu)件形成層壓件，共同構(gòu)造結(jié)構(gòu)件可以提高完整性，該方法不僅非常實(shí)用和可靠，結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單，而且它減少了施工空間，深深的影響人們的生產(chǎn)和生活。這種加固方法增加了結(jié)構(gòu)元件的橫截面，并且經(jīng)歷了更加突然的剛度變化，因此，我們應(yīng)注意由于安裝過(guò)多的區(qū)域而導(dǎo)致形成過(guò)度的局部剛度現(xiàn)象，并且需要避免出現(xiàn)副作用。

3、碳纖維建筑結(jié)構(gòu)加固工藝

碳纖維建筑構(gòu)架加固工藝是在建筑行業(yè)新材料的產(chǎn)生與新技術(shù)手段的運(yùn)用基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，是現(xiàn)階段房屋建筑構(gòu)架加固的根本技術(shù)手段之一。碳纖維建筑物構(gòu)架加固工藝就是運(yùn)用碳素纖維與結(jié)構(gòu)膠對(duì)相關(guān)建筑物實(shí)施強(qiáng)化加固，這樣的強(qiáng)化加固工藝操作便捷，而且作業(yè)實(shí)施工藝非常容易，不用借助特殊的管治與監(jiān)視，在各樣種類(lèi)的房屋建筑當(dāng)中都可以獲得極好地使用，有著極強(qiáng)的適用性。

與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比，碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)碳纖維材料的合理化使用，可以穩(wěn)步提升結(jié)構(gòu)加固的質(zhì)效，降低結(jié)構(gòu)自重，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物使用壽命的延長(zhǎng)。碳纖維結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)是屬于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)當(dāng)中較為常見(jiàn)和應(yīng)用較為廣泛的施工技術(shù)，其主要使用的材料是碳纖維、結(jié)構(gòu)膠等等，都是屬于現(xiàn)代新型的建筑材料。在眾多房屋建筑加固施工技術(shù)當(dāng)中，碳纖維加固技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)，成本不高，而且加固質(zhì)量較好，不但有著較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性，同時(shí)也能夠提高房屋結(jié)構(gòu)的剛度，延長(zhǎng)其使用壽命。在實(shí)際的施工中，對(duì)于碳纖維材料的應(yīng)用較為輕巧，質(zhì)量較輕，但卻有著極強(qiáng)的實(shí)用性，施工時(shí)也較為快捷，不需要占用更多的土地面積，在考慮到經(jīng)濟(jì)性水平角度來(lái)講，碳纖維結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)更為受到人們的青睞。尤其注意的是，碳纖維結(jié)構(gòu)加固的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重做好溫度應(yīng)對(duì)，避免溫度過(guò)高或者過(guò)低，影響最終的結(jié)構(gòu)加固施工成效，例如在整個(gè)碳纖維粘貼過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)保證施工時(shí)，加固區(qū)域的溫度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)60攝氏度，以免溫度過(guò)高，影響正常的碳纖維材料粘貼施工。對(duì)于對(duì)建筑結(jié)構(gòu)防火性能有特殊要求的建筑，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)防火要求，優(yōu)化調(diào)整施工流程，形成最優(yōu)化的施工方案。

4、預(yù)應(yīng)力加固法

在這種方法中，結(jié)構(gòu)使用外加預(yù)應(yīng)力鋼筋拉桿或墊片向外偏置，以減少或改變?cè)疾考膬?nèi)部強(qiáng)度和性能以及結(jié)構(gòu)或元素。加固方法主要用于加固十字架、板、柱和桁架。特別適合于直接減小結(jié)構(gòu)上的載荷，因?yàn)檫@些元件承受高應(yīng)力和高變形。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以降低源組件的電壓水平，減少組件偏轉(zhuǎn)，并且提高組件的適用功能，對(duì)改善大型遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)有明顯的效果。但是，不能使用預(yù)加載的杠桿，因?yàn)樗鼈儽仨毑扇〈胧┓乐够馂?zāi)，并且高溫環(huán)境不適合易于變形的混凝土結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，需要保護(hù)拉桿、支柱、緊固件和各種新添加的錨固件，避免生銹的現(xiàn)象發(fā)生。

5、注漿結(jié)構(gòu)加固工藝

注漿房屋構(gòu)架加固工藝是房屋建筑領(lǐng)域當(dāng)中使用年限最長(zhǎng)、最多見(jiàn)地強(qiáng)化加固工藝手段，這類(lèi)技術(shù)手段在現(xiàn)實(shí)的建筑物強(qiáng)化加固實(shí)踐中存在普遍的使用。注漿構(gòu)架強(qiáng)化加固工藝的特征是運(yùn)用舉措持續(xù)地進(jìn)行灌漿作業(yè)，把漿液注入到房屋的開(kāi)裂的細(xì)微位置，繼而起到建筑物構(gòu)架強(qiáng)化加固的目標(biāo)。由于注漿作業(yè)實(shí)施工藝手段的持續(xù)進(jìn)步還有相關(guān)儀器的革新，如今的注漿建筑物構(gòu)架加固手段和以往進(jìn)行比較，已然凸顯出極大的不同，作業(yè)實(shí)施更為方便、作業(yè)實(shí)施工藝手段更為正確合適。通常應(yīng)用建筑物開(kāi)裂修補(bǔ)、墻壁開(kāi)裂維修等方面，這些方面大部分是注漿結(jié)構(gòu)強(qiáng)化加固工藝。

結(jié)語(yǔ)

總之，建筑結(jié)構(gòu)加固能夠使建筑工程質(zhì)量得到保證，但是有著很大的施工難度和復(fù)雜的施工內(nèi)容，所以，施工中選用的加固方法必須合理。施工人員還需對(duì)自身的技術(shù)水平進(jìn)行不斷地提升，重視加強(qiáng)學(xué)習(xí)，積極改善施工技術(shù)和施工工藝，掌握好建筑結(jié)構(gòu)的受力要求，制定出一套科學(xué)的施工方案，保證加固效果，從而才能讓建筑結(jié)構(gòu)的加固施工質(zhì)量得到有效的提高，讓建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性得到有效的提升，讓建筑物的安全性得到有效的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱旭峰.既有建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（7）：67–68.

[2]韋緯嬌.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2020（03）：43，63.

[3]周暉.以異型柱框架為例淺淡房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2019（05）：72，75.

[4]傅龍君.建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（23）：173–175.

[5]陳智康.建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)與施工[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（29）：107.