房屋建筑工程結構加固改造技術的應用分析

陳晨，王金濤

（濰坊市建筑設計研究院有限責任公司，山東 濰坊 261205）

房屋建筑工程項目受諸多因素的影響，可能會出現(xiàn)結構構件損壞的問題，進而對建筑工程項目結構強度、安全穩(wěn)定性等造成影響，采用適合的加固處理技術，能有效提高建筑工程結構強度，進而延長工程項目的使用壽命和性能，確保房屋建筑更好地滿足人們的需求。隨著我國建筑工程項目的不斷發(fā)展，房屋建筑工程結構加固改造技術也更加多樣化，每種技術的使用范圍和加固改造處理效果也不同，要求對每種技術有較為全面的了解和認知，以便在加固改造處理的時候能夠科學合理選用，取得良好的加固改造處理效果。

1 房屋建筑工程結構加固改造的重要性

房屋建筑工程項目在長時間使用過程中，會受到各種各樣因素的影響，導致建筑結構功能下降、荷載大小與荷載分布方式發(fā)生變化，影響建筑工程項目的結構強度、剛度、安全穩(wěn)定性和使用壽命，導致出現(xiàn)建筑傾斜、房屋建筑結構松散、墻體構件裂開、整體結構不穩(wěn)定等一系列問題，及時發(fā)現(xiàn)房屋建筑工程結構方面的問題，科學應用各種加固改造技術對其進行處理，能極大延長房屋建筑工程結構的使用壽命，減少因房屋建筑工程結構風化、老化等造成的一系列損失。而且，通過對房屋建筑工程結構進行科學有效的加固改造處理，一定程度上有助于提高建筑結構的整體性能和安全可靠性，促使其擁有較強的承載力及良好的抗壓能力、防震效果、節(jié)能環(huán)保效果等，從而取得更好的社會效益。在很多房屋建筑工程項目施工建設中由于設計、施工、監(jiān)管等方面的問題，導致房屋建筑工程結構達不到預期的目標要求，存在一些質量和安全隱患，對房屋建筑工程結構的使用功能、耐久性等造成影響，采用適合的加固改造處理技術，在一定程度上有助于彌補施工缺陷。此外，在使用過程中，房屋建筑的用途也可能會發(fā)生一些變化，進行科學有效的加固改造處理，在保證房屋建筑結構安全穩(wěn)定性的同時，能更好地滿足各項用途所需。需要注意的是在選擇和使用工程結構加固改造技術的時候，需要先對整體房屋建筑工程結構進行仔細嚴格的檢測，根據(jù)設計要求和實際情況選擇適合的加固技術和加固材料，所選用的加固材料盡量要保持與原有的建筑工程結構材料相一致，以免房屋建筑結構出現(xiàn)受力不一致的情況，影響整個房屋建筑結構的受力體系和加固處理的結果，在加固改造后需要認真做好保養(yǎng)和檢測工作，盡可能延長加固構件的使用壽命，保證其性能良好。

2 房屋建筑工程結構加固改造技術

2.1 粘鋼加固技術

該技術也被稱作粘貼鋼板加固，主要是在建筑結構構件的外部采用高性能的環(huán)氧類黏接劑黏接一層鋼板，通過利用鋼板的抗拉強度，起到一定作用的增強建筑工程結構構件承載力和剛度的作用效果。該技術在使用的過程當中比較的簡便、快捷，占用的空間比較少，在有效提高建筑工程結構承載力和強度的同時，幾乎不會對原有的建筑工程結構構件斷面尺寸和重量、建筑外觀及周圍環(huán)境造成影響，通過使用該技術還能夠使建筑混凝土與鋼板緊密的黏接在一起，結構膠固化的時間也比較短，加固處理施工建設的周期比較短。粘鋼加固技術一般主要應用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件，可以應用于房屋建筑梁、板、柱等混凝土結構的加固處理，如鋼筋焊接點斷裂加固、高混凝土結構強度加固、陽臺根部斷裂加固、施工中漏放鋼筋加固、加層抗震加固、樓面荷載集中力加固、薄腹梁斷裂加固、舊房改造綜合加固等；需要注意的是在使用該技術的時候，需要控制環(huán)境溫度在5～60℃、相對濕度不超過70%、無化學腐蝕，在這樣的環(huán)境下使用該技術能取得更好的加固效果，如果環(huán)境條件達不到相應的要求，則需要根據(jù)實際情況，采取針對有效的防護措施，以免影響最終加固效果；一般情況下，如果建筑工程結構構件的混凝土強度等級在Cl5以下的時候，不建議使用粘鋼加固技術。粘鋼加固施工也需要準確把握施工工藝和流程，首先，需要對黏粘面進行科學處理，綜合考慮和分析房屋建筑結構的實際情況和設計要求，做好加壓固定及卸荷系統(tǒng)準備工作，選擇適合參數(shù)的鋼板；之后，根據(jù)加固處理的實際需要，科學配置膠黏劑，規(guī)范化涂膠和粘貼；然后進一步固化、卸加壓固定系統(tǒng)；最后對加工處理效果進行檢查和驗收，并在施工完成后及時做好維護和養(yǎng)護工作。

圖1 黏鋼加固

2.2 后錨固連接技術

后錨固連接技術主要指的是選用相關技術手段在建筑工程項目既有的混凝土結構上的錨固，該技術在使用的過程中施工比較簡便、靈活，具有良好的加固處理效果、環(huán)保和節(jié)能效果，且在施工過程中的危險性比較低，隨著建筑工程行業(yè)的發(fā)展及技術的進步，產品種類也更加豐富，費用也更低，是當前建筑工程結構加固改造廣泛應用的一種技術手段。我國通常采用的后錨固連接技術主要分為4大類，每種類型的工作原理和構造存在一定的差異性，錨固性能及使用范圍也不同，在房屋建筑工程結構加固及改造處理過程中需要根據(jù)實際情況和需要選擇適合的產品種類，以保證取得良好的加固和改造處理效果。還需要綜合考慮和分析建筑工程項目的基材性狀、錨固連接的受力性質、被連接結構類型、有無抗震設防要求等方面因素的影響。例如，膨脹型錨栓、擴孔型錨栓、黏接型錨栓（常用于設備固定、護欄安裝、鋼構安裝等工程）、化學植筋。其中，植筋是當前我國建筑工程項目中廣泛應用的一種后錨固連接技術，主要是利用化學黏結劑，將帶肋鋼筋及長螺桿等膠結固定于混凝土基材錨孔中，促使后加入的鋼筋結構與原有房屋建筑工程結構緊密地連接在一起，進而起到一定作用的加固處理的效果，有助于提高房屋建筑工程結構承載能力、抗壓能力等，加固處理的效果十分顯著。使用該技術的工藝流程相對比較簡單，要求規(guī)范化做好鉆孔、清孔、配膠、植筋、固化、檢驗、驗收等工序的工作。

2.3 預應力結構加固技術

預應力結構加固技術主要是采用外加預應力鋼拉桿、型鋼撐桿等對房屋建筑工程結構構建或整體進行有效加固處理的方法，在一定程度上改變了房屋建筑工程原結構內力分布，降低了原結構的應力水平，在后加部分與原結構的共同作用下，有效提高房屋建筑工程結構的整體承載能力，促使房屋建筑工程結構擁有良好的強度、抗?jié)B性能、抗拉性能、抗疲勞性能等。該技術主要應用于正截面受彎承載力不足、正截面受拉區(qū)鋼筋銹蝕等情況，梁抗彎剛度不足、梁繞度和梁拉區(qū)裂縫寬度超過規(guī)定范圍的情況以及梁斜截面受剪承載能力不足的情況。該技術在應用的過程中工藝比較簡單，且工期比較短，經濟效益顯著，有助于提高房屋建筑工程結構的承載能力，而且對原有房屋建筑工程結構的損傷比較小。為保證預應力結構加固技術的使用取得良好的效果，需要保證施工過程的規(guī)范有序性。首先，要求做好前期探測和分析工作，做好前期的放樣定位工作和施工材料等準備工作，并根據(jù)房屋建筑工程結構加固處理的實際情況和需要，科學調整構件擺放位置，確保證布局規(guī)范合理。其次，在施工中需要做好混凝土澆筑質量控制工作，嚴格依照施工步驟和流程進行，并在施工完成后及時檢查和驗收混凝土的強度以及房屋建筑工程結構強度，還要求控制預應力筋張力、強度等在適合的范圍。此外，要根據(jù)房屋建筑工程結構加固改造的實際需要選擇適合的預應力錨具，以配合施工的高效化完成。

2.4 增大截面加固法

增大截面加固法主要是將混凝土現(xiàn)澆層加入鋼筋混凝土結構中受彎構件的受壓區(qū)，從而增大截面有效高度、面積，提高房屋建筑工程結構構件的撓曲強度與斜截面剛度、抗剪能力，起到良好的加固補強效果。該方法主要應用于一些墻、梁、板、柱以及一般構造物的混凝土加固改造，有助于科學有效改善房屋建筑工程結構構件的正常使用性能，提高構件的承載能力，而且在施工中技術和工藝比較簡單、受力可靠、成本和費用也比較低，我國在這方面的施工技術也比較成熟，但施工和養(yǎng)護的時間相對比較長，一定程度上還會影響加固后房屋建筑的凈空、增加原有房屋建筑工程結構自重。為確保該技術的應用取得良好的加固處理效果。一般情況下，要求原有房屋建筑工程結構構件混凝土強度等級不低于C13，要保證新舊混凝土界面的處理和黏連質量符合工程項目的各項規(guī)范要求，施工中也需要嚴格依照流程和規(guī)范進行。在加固前要確保卸荷處理規(guī)范性，盡量卸去原房屋建筑工程結構所承受的荷載；要求認真做好連接處的表面處理工作，對于發(fā)現(xiàn)的原房屋建筑工程結構混凝土中的一些缺陷進行科學有效的處理，如鑿去一切風化酥松層、碳化銹層及油污層，并將表面鑿毛或打成溝槽，要保證原有混凝土表面干凈，并做好保濕工作；還要求保證新增層施工的規(guī)范性，認真做好模板搭設、鋼筋安置、新混凝土的澆注和養(yǎng)護工作，確保這些工序的施工完全符合工程項目的規(guī)范要求。

2.5 碳纖維加固技術

碳纖維加固主要包括碳纖維布加固、碳纖維板加固，是房屋建筑工程中的一種新型結構加固技術，主要是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成復合增強材料，然后在原房屋建筑工程結構上用環(huán)氧樹脂粘結劑黏貼復合增強材料，促使其與原有的鋼筋混凝土共同受力，起到一定作用的增強房屋建筑工程結構抗裂、抗剪能力和增強結構強度、剛度、延伸性的作用效果。

該技術的施工相對比較簡便，有助于節(jié)省空間，而且也能保證良好的加固處理效果，在加固處理后幾乎不會對原有房屋建筑工程結構尺寸及自重造成影響，且擁有良好的耐腐蝕性、耐久性能。在不斷發(fā)展中碳纖維加固技術的應用也更加廣泛，尤其是在混凝土和鋼筋混凝土結構加固處理方面擁有比較成熟的技術，可以廣泛地應用于混凝土結構抗彎、抗剪加固，房屋建筑工程結構的防震、防裂、防腐補強，混凝土結構物的梁、柱、面板加固等。

圖2 碳纖維加固

3 結語

房屋建筑工程結構加固技術的科學應用是延長房屋建筑使用壽命，確保其性能和結構安全穩(wěn)定性的重要舉措，要求準確把握各項加固技術的要點和關鍵，確保每項技術的科學應用。