刍议建筑工程结构加固工程

刍议建筑工程结构加固工程

汤茂立1 ,范晋瑜2

  1.连云港市市政公用事业发展中心  2.连云港市物业管理中心

摘要：建筑工程项目的建造施工质量是影响国民经济和人民生命财产安全的重要因素，是当前社会和民生中的一个热点问题。而对建筑结构进行科学的加固处理，则是保证工程质量和安全的关键环节，必须加强施工技术。最根本的要求是严格遵循有关的标准，且应加强对建筑施工的强化技术，选用适当的加固措施，以保证施工质量达到设计要求。加强施工技术的创新与发展工作，是当前经济、科技水平日新月异、社会发展的必然要求，本文就此进行探讨，希望对相关单位和工作者有参考借鉴意义。

关键词：施工；加强技术；结构；建筑工程

一、建筑结构的加固成因分析

1.人为因素

一是设计者原来的设计是错误的，没有充分地思考。设计错误往往是由于设计者低估了结构所受的荷载和力，考虑有漏项，以及在施工中的实际荷载大大超出了设计要求。二是工程建设的质量较低。在以往的事故统计中，由于施工管理不规范、技术水平低、施工单位没把好质量关等原因导致的施工质量差。三是管理不善。其主要体现在：房屋竣工交付使用后，由于使用单位管理不力，擅自变更使用或使用环境管理不善，未及时进行保养，腐蚀材料侵入结构部件而导致损坏。

2.环境因素

建筑结构在长期的外部环境和工作环境中，经常会被外界的介质腐蚀，造成材质的劣化。一是生物侵蚀：如微生物，细菌，使木材逐步腐烂。二是物理损伤：高温、高湿、冻融循环、昼夜温差的改变，都会导致结构开裂。如风灾、地震等自然灾害，严重时可造成房屋倒塌，轻则影响结构的安全与耐用性。为了改善工程结构的安全，延长结构的使用寿命，必须对损坏的房屋进行修复与加固。

二、建筑结构的加固原理

1.整体效果的结构系统。虽然仅对有危险的部件进行加固，但也要在同一时间内检验，考虑了加固对整个结构系统的影响。所以，在进行结构加固时，要从整体上考虑，不能只采取“头痛医头、脚痛医脚”的方法。

2.鉴定分析提供依据。在确定加固方案之前，应先对现有结构进行检测，并对其进行可靠度鉴定，并对其承载能力进行分析，以便为加固设计提供依据。

3.选择和使用的材料。原结构的材料强度必须按照要求使用，如果原有结构材料的类型和性能与原来的结构相同，则按照原来的设计（或规格）进行使用；在没有材料强度数据的情况下，可以根据现有的规范对其进行测试。

4.优化加固方案。在建筑结构加固设计中，必须充分考虑现有结构的实际情况，以及加固后的结构受力特征，对其进行整体分析，以确保加固后的结构更安全、更可靠。同时，应综合经济指标、施工特点、技术水平等因素，从加强方案的设计、施工组织等方面，采取行之有效的措施，降低施工对周边建筑物和周边建筑物的影响，缩短施工时间。

5.与抗震设防相结合。我国是一个多震区，为保证在高震区内的建筑物有足够的安全储备，在等方面，必须将其与抗震加固相结合。

三、建筑常用的加固技术及特征

1.采用直接补强方法

（1）扩大断面

扩大断面法是利用同类材料增加截面面积来增加结构的承载力，其工艺简单、适应性强，而且已有丰富的设计与建造经验。它不但可以增加受补构件的承载力，而且可以增加其截面刚度，从而改善其工作性能。适用于梁、板、柱、墙和一般结构的混凝土加强。这种方法具有操作简便、应用广泛等特点。但在现场进行湿法作业，不仅工作量大，而且工期较长，而且对工程的使用环境有很大的影响。同时，也会降低建筑的净空，增加结构的自重。

（2）采用外包钢进行补强

采用外包钢加固技术，将钢的四个角（或两个角）用钢包覆钢筋进行加固，可将其分成两类：干包钢和湿式外包钢。该方法可以在不增加结构截面的前提下，增加结构的延性、刚度。这种方法可用于混凝土柱、梁、屋架、砌体柱、窗间墙、烟囱等结构的加固。

这种方法具有施工简单、现场工作量少、工期短、受力可靠等特点；其不足之处在于，所需的钢材用量大，且加固维护成本高。

（3）预加筋

预应力加固是指在受力构件外增加预应力拉杆或型钢撑杆，并在受力构件上增加预应力，从而增加结构的刚度和承载力。它在混凝土梁、板等受弯构件和砼柱加固中得到了广泛的应用。预应力加固具有卸荷、加固和改变结构受力的作用，尤其适合在大跨、高应力、应变条件下进行加固。

这种方法的优势在于，可以在基本不改变空间的情况下，改变原有结构的内力分布，减小原有结构的应力，从而增加其承载能力。它的缺点是，在预应力钢筋混凝土结构中，需加大预应力工序及设备，对施工技术的要求很高，且预应力钢筋与受加固构件之间的连接（锚固）处理比较复杂，施工困难。

（4）外接钢板补强

外补贴是将钢板、纤维增强复合材料等粘接剂粘附在需要加强的部分，从而提高其承载力和刚性。该方法既能有效地改善结构承载能力，又能有效地限制混凝土的核心，改善混凝土的强度，增强构件的延性。通常采用此方法对混凝土（或型钢）受压和受拉构件进行加固。

这种方法有使用条件的要求：环境温度不得高于60℃、相对湿度不得高于70%、且不受化学侵蚀。另外，该方法具有较高的施工技术，并需有专门的施工团队。该方法施工简单，施工周期短，不会对生产、生活造成任何影响，而且对原结构的外观及原有的净空也没有明显的影响。

2.间接补强的方法

（1）增加构件补强方法

这种方法可以通过在原有的构件上添加新的构件、改变构件的刚度比例等方式来减小荷载作用，从而实现结构的加固。这种新的结构形式通常不会对原结构造成损伤，使用起来容易，但是需要添加新的部件，而且有时会对原结构的功能造成不利的影响。

（2）增加支座补强

增加支点加固是为了降低结构的内力，增加支撑点，从而降低结构的计算跨度，从而提高结构的承载力。根据附加支撑结构的变形特性，可以将其划分为两类：刚性支撑和弹性支撑。这种方法简便易行，但对建筑的外形和使用功能有很大的影响，而且还会影响到建筑的使用空间，如梁、板、桁架等。

（3）增设整体加固方法

附加结构整体补强是指在结构中加入支承等多种方法，使各构件成为一体，并相互配合。由于结构整体受力损伤的可能性比单一构件要小的多，因此能够实现结构的加固。

3.整体加固

（1）将单一加固方法的优势发挥到极致。如采用预应力加固法，可以克服其他方法无法克服的应力－应变迟滞，减小变形和裂缝宽度；与传统的钢铁等传统材料相比，碳纤维具有更好的耐腐蚀性能，特别适合在具有腐蚀性的环境中，也可用于沿海地区的混凝土建筑。

（2）对单一加固方式的不足进行补偿。比如采用增加支点的方式，使结构的受力系统发生变化，从而减小了结构的计算范围，使其承载能力得到极大地改善；但是，这样做会减少建筑物的使用面积。所以，需要考虑其他的加固措施。

4.结论

建筑工程项目的建造施工质量直接影响人们对建筑物的使用以及后期日常维护和安全，是建筑施工单位和用户必须认真对待的一个问题。对建筑结构进行科学地强化，是保证工程质量和安全的关键，最根本的要求就是要严格遵循有关的标准。同时应加强对建筑施工的强化技术，选用适当的加固措施，以保证施工质量达到设计要求。不断加强施工技术的创新与发展，也是当前经济、科技水平日新月异、社会发展的必然要求。

参考文献：

1. 房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析[J].庞拓；闵旭；付正权；董远超；陈俊.建筑技术开发，2021(20)
2. 房屋建筑工程结构加固改造技术的应用[J].石胜强.居业，2021(12)