建筑結構加固技術探析

摘要：隨著社會的發展和進步，各種高層建筑越來越多，城市化進程穩步發展。為了確保建筑正常使用年限，維護人民生命及財產安全，建筑結構加固技術至關重要，并在各項建筑工程中引起高度重視。本文結合當前建筑施工發展現狀，對幾種常見的建筑結構加固技術進行分析與闡述。

關鍵詞：建筑結構加固方法技術手段

中圖分類號：TU3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

隨著現代經濟的飛速發展和生活水平的不斷提高，人們對建筑的數量、質量和使用功能提出了越來越多的要求，科學技術的進步也促使各種新型結構、新型材料以及新的施工工藝不斷出現。為保證建筑工程的質量，促使建筑業健康發展，我國于1997年通過了《中華人民共和國建筑法》，明確規定：“建筑物在合理使用壽命內，必須確保地基基礎工程和主體結構的質量，對已發現的質量缺陷，建筑施工企業應當修復。因此，以嚴謹的施工態度、科學的加固方法，確保建筑結構穩固性、安全性，具有一定重要的意義。

1加大截面積技術方法

通過加大截面積的方式，實現建筑結構加固，在構件的外部包裹混凝土，以增加構件的配筋量與橫面積，實現結構加固目標。在建筑結構施工中，加大截面積的方法較為傳統、常用，因此工藝簡單、適用范圍廣，可應用于各種墻體、梁柱等混凝土結構中。結合構件的加固要求、受力特點等區別，可選擇單側加厚、雙側加厚等方式。為了確保后期澆筑混凝土的正常運行，可適當增設構造鋼筋；如果工程以加配鋼筋為主，則應增加鋼筋的截面積，為了確保鋼筋加固后的正常工作，還應澆筑一層混凝土保護層。一般情況下，外包材料多是普通混凝土，如果外包層薄弱、鋼筋密集，就可利用細石混凝土，除了利用鋼筋配筋之外，還可應用鋼板或型鋼。

通過采取加大截面積的技術方法，在設計構造時，應充分考慮原有部分與新加部分的整體受力情況。在產生受力時，加固結構的結合面就會產生各種應力，以剪力和拉力為主。在彈性塑性階段，結合面的反向拉力、剪應力等，主要通過新舊混凝土粘合的強度來承擔。如果裂縫達到極限狀態，就通過貫穿結合面的錨固螺栓或者錨固鋼筋而產生被動的剪切力、摩擦力。但是這種方法對現場濕作業的工程量較大，養護時間較長，對正常生產與生活造成一定影響。同時，當構件截面增大后，將對建筑結構的外觀及房屋凈空產生一定影響。

2預應力加固技術

預應力加固技術主要通過外加預應力撐桿或者鋼拉桿的方式，實現結構加固。也就是說，通過施加預應力，使撐桿或者拉桿受力，對原有結構的內力分布產生變化，降低結構的應力水平，提升結構承載力。預應力加固技術的特點是通過預應力手段，強迫提升撐桿受力或者后加拉桿，減少原結構的應力水平。這樣，就可避免一般加固結構中的應力應變滯后現象，發揮改變、卸載、加固結構內力的作用，提升結構承載能力。

采取預應力加固技術，根據加固對象的具體差別，可分為預應力撐桿加固、預應力拉桿加固兩大內容。一方面，預應力撐桿加固技術，主要加固軸心受壓力或者小偏心受壓柱，根據不同的柱受力狀況，又可分為單側撐桿加固、雙側撐桿加固兩種方式；另一方面，預應力拉桿加固主要應用于一般的框架結構、網架結構、梁板結構、桁架結構等。鑒于加固的要求以及被加固結構的受力情況不同，又可將預應力拉桿加固分為水平式（正截面的受彎承載力不足）、下撐式（斜截面的受剪承載力及正截面的受彎承載力不足）、混合式（正截面的受彎承載力不足及斜截面的受剪承載力稍有不足）三種方式，分別適用于不同的截面中。

有關預應力加固技術，一般適用于跨度較大的結構中，或者采取一般方法難以滿足加固效果的情況，但是這種方法不適合在高濕度環境下作業，這種環境下的混凝土結構或者混凝土收縮力有所變大，不利于加固效果。

3外包鋼加固技術

應用外包鋼加固技術，利用角鋼外包在構件的四角位置，在角鋼之間采取綴板連接方式。外包鋼加固法可分為濕式與干式兩種情況。一方面，濕式外包鋼法，在原有構件和型鋼之間，利用環氧樹脂或者乳膠水泥等粘結，將新舊材料之間進行有效協同，確保工作整體性，但是作業強度較大；另一方面，干式外包鋼法，即原有構件和型鋼之間沒有任何粘結作用，雖然有時候以水泥砂漿填補，但是并不能實現結合面拉力與剪力的傳遞，難以保障原構件和型鋼的整體工作，只能實現單獨受力。與濕式外包鋼方式相比，干式外包鋼的施工更加簡單，但是提高承載力的能力遠不如濕式外包鋼；這種方法基本對原結構構件的截面尺寸更改不大，僅是提高構件承載力，增加剛度與延性，一般在屋架、磚窗間墻、梁、混凝土柱等結構構件、構筑物加固中應用廣泛。這種外包鋼加固技術，尤其應用于不需要增大截面尺寸的工程中，可極大提高承載力的軸心與偏心，施工的工作量小、效率高、質量好，但是用鋼量較多，加固成本高。

4外部粘鋼加固技術

外部粘鋼加固法，主要利用粘貼劑，與加固設計相符，將鋼板粘貼在鋼結構或者混凝土表面，共同產生作用力。外部粘鋼加固技術的優勢在于：施工便捷、效率高，基本不會改變構件外觀及使用空間，提高了結構構件承載力。當采取外部粘鋼加固技術時，一般將鋼板粘貼在梁底的受拉位置，增加梁的承載力，如果在梁的側端粘貼鋼板，也可保障梁的斜截面承載力。

當前，外部粘鋼加固技術主要應用于受拉構件或受彎構件的補強加固工程中，要求環境溫度控制在60℃以內，相對濕度則小于70%，且沒有化學腐蝕。如果工作條件不能滿足以上條件，則要采取對應的處理措施。另外，外部粘鋼加固技術對施工工藝的要求較高，需要確保施工隊伍的專業性，提高施工質量。

5增設支點技術

增設支點加固技術，主要通過增加支撐點的方式，降低結構的計算跨度，以控制結構內力，提高承載力。這種方法既簡單又可靠，但是會對使用空間造成一定影響，一般適用于網架、桁架、板、梁等水平結構的加固施工中。

結合新增加支撐結構的變形特質，應用支點法可分為彈性支點與剛性支點兩種方式。彈性支點主要通過支撐結構中的桁架或者受彎力作用等，間接傳遞荷載力。由于支撐結構變形與被加固結構變形屬于同一個數量等級，那么支撐結構應按照彈性支點來考慮，涉及到復雜的內力分析技術；剛性支點通過軸心受拉或者軸心受壓等荷載力，直接傳遞到柱子或者基礎構件部分。這種方法的內力計算較為簡單。相對來說，采取剛性支點技術加固，可較大提高結構的承載能力，而彈性支點則對空間使用的影響程度較低。

總之，建筑結構加固的技術方法較多，本文介紹了幾種常見方法。為了在實際加固工程中選擇最合理、最經濟的方案，還應加深學習與交流，以應用更多先進加固技術，實現經濟效益與社會效益。

參考文獻

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