建筑結(jié)構(gòu)的加固方法與施工探討

梅勇

泰州市龍江建筑安裝有限公司

摘要：隨著我國(guó)改革開放的深化，國(guó)內(nèi)不斷涌現(xiàn)出大批的發(fā)展中企業(yè)，這些企業(yè)在強(qiáng)力推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)建筑行業(yè)提出了更高的要求。本文闡述了建筑結(jié)構(gòu)的加固方法的重要性，并提出以幾種加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；加固；措施

我國(guó)既有建筑物當(dāng)中，絕大多數(shù)建筑物存在著抗震能力弱，使用功能差等問題。但是，把存在問題的既有建筑物全部拆除是不現(xiàn)實(shí)的，也不符合我過經(jīng)濟(jì)情況。因此，在房屋建筑工程中使用結(jié)構(gòu)加固技術(shù)就很有必要。結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑中的使用，不僅可以使房屋建筑工程的質(zhì)量得到保證，同時(shí)還能使成本得到降低。具體來說，可以從以下幾方面進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

一、建筑結(jié)構(gòu)加固的重要性

（1）建筑結(jié)構(gòu)的加固與修補(bǔ)有著本質(zhì)上的區(qū)別。建筑的修補(bǔ)主要是對(duì)建筑物外觀進(jìn)行修復(fù)與改進(jìn)，使其從外觀上更具觀賞性。而建筑結(jié)構(gòu)加固則是對(duì)老的建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)因老化問題以及人為原因所造成的問題、自然原因所造成的結(jié)構(gòu)損傷問題等進(jìn)行穩(wěn)固性處理，從而使建筑物的安全系數(shù)提高。

（2）建筑結(jié)構(gòu)加固時(shí)對(duì)所需材料的使用沒有一個(gè)明確的限定，因此在一定的程度上降低了建筑企業(yè)的成本。雖然建筑結(jié)構(gòu)加固所使用的材料相比于新建成的建筑物結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量偏低，但就成本而言，建筑結(jié)構(gòu)加固所支出的財(cái)力物力成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新建成的建筑物結(jié)構(gòu)成本。而從建筑物的穩(wěn)定安全性來說，則是基本相同的。因此就這一點(diǎn)而言，大大節(jié)約了建筑企業(yè)的資源浪費(fèi)。

（3）建筑結(jié)構(gòu)加固更有利于對(duì)材料資源的合理利用，避免不必要的浪費(fèi)。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)加固是在現(xiàn)有建筑物之上采集門、窗等結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后通過所采集的參數(shù)對(duì)加固材料量進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，并制定出最合理的加固技術(shù)措施，從而在材料更可能少的基礎(chǔ)上最大限度保障建筑的結(jié)構(gòu)安全。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固的重要性

（1）混凝土結(jié)構(gòu)的加固

①直接加固法：加大截面法。加大截面法是目前建筑工程較為常用的一種加固手法，主要原理是在鋼筋混凝土的受壓區(qū)擴(kuò)大截面的面積，從而可以提高構(gòu)件正截面抗壓能力，從根本上起到加固的作用。另一種辦法是，增大主筋的面積從而提高原構(gòu)件的抗彎抗壓承載力，其適用于正截面配筋率較低的情況。其具有施工工藝簡(jiǎn)易，適用范圍廣泛，主要適用于梁板柱墻等構(gòu)件的混凝土的加固工程，施工經(jīng)驗(yàn)較為成熟的特點(diǎn)。但該種方法也有影響施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工后會(huì)減少建筑物的凈空；粘結(jié)外包型鋼法。粘結(jié)外包型鋼法顧名思義即是將型鋼或鋼板等固定件固定在構(gòu)件的轉(zhuǎn)角或邊緣，再采用灌漿的方法將鋼片與構(gòu)件之間緊密連接。該種方法適用廣泛，且有施工簡(jiǎn)單，受力均勻，施工作業(yè)量小的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有成本高，現(xiàn)場(chǎng)不可以進(jìn)行600℃以上的高溫作業(yè)，原則上不可以增大構(gòu)件截面的尺寸，且用鋼量大；粘鋼法。當(dāng)工程中遇到構(gòu)件承載力短缺的區(qū)段時(shí)，往往會(huì)將鋼筋混凝土容易變形的構(gòu)件上黏貼鋼板或鋼片，使得正截面受拉區(qū)受壓區(qū)和斜截面都可以均勻受力，從而快速有效提高構(gòu)件的受力情況。拉桿張拉示意圖為該種方法的優(yōu)點(diǎn)是施工快捷且操作方便，現(xiàn)場(chǎng)可不像上述兩種方法一樣產(chǎn)生無濕作業(yè)的情況，且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染小。但具有施工難度大，需要水平高的技術(shù)人員完成的局限性。

②間接加固的一般方法：水平拉桿加固法。往往由于預(yù)應(yīng)力與外荷力的共同作用力，混凝土受力構(gòu)件拉桿會(huì)受到軸向的拉力，該力會(huì)傳遞到構(gòu)件上，由此提高了構(gòu)件的抗壓能力。在拉桿給構(gòu)件傳力的作用下，構(gòu)件的抗剪承載力也大幅度提高并且裂縫可以得到緩解和控制。構(gòu)件的承載力主要是水平拉桿在原構(gòu)件的截面上可受到的偏心壓力；下?lián)卫瓧U法。預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U法的原理是加固后，組成了由下?lián)问嚼瓧U和被加固構(gòu)件之間的一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)組合，在再受到外力的作用時(shí)，拉桿所產(chǎn)生的軸向力通過構(gòu)件的結(jié)合點(diǎn)傳遞給構(gòu)件，由此提高了構(gòu)件本身的承載力。適用于大跨度和重型工程的加固，現(xiàn)場(chǎng)不可以進(jìn)行600℃以上的高溫作業(yè)。此種方法的優(yōu)點(diǎn)在于直接可以使加固效果大大提升，并且通過結(jié)合點(diǎn)降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力值，但缺點(diǎn)是加固后不能保持工程的原面貌，也適合混凝土收縮值大的工程。

（二）砌體結(jié)構(gòu)的加固

①體結(jié)構(gòu)的直接加固方法有：鋼筋凝土外加層法。鋼筋混凝土外加層法顧名思義即在砌體上外加設(shè)鋼筋混凝土厚度層，是復(fù)合截面法其中的一種方法，適用于柱和壁墻結(jié)構(gòu)的直接加固。優(yōu)點(diǎn)在于工藝較為簡(jiǎn)單，該種方法的實(shí)施可以很好的提高砌體的承載能力。但也有其缺點(diǎn)，需要長(zhǎng)時(shí)間的水作業(yè)，會(huì)減少工程的凈空尺寸；鋼筋水泥砂漿外加層法。鋼筋水泥砂漿外加層法顧名思義即在砌體上外加設(shè)鋼筋水泥砂漿厚度層，是復(fù)合截面。其中的一種方法，適用于所有砌體墻，也可用于工程兩側(cè)穿墻箍筋的封閉所需。適用性廣泛，工藝較為簡(jiǎn)單，該種方法的實(shí)施可以很好的提高砌體的承載能力。承載力不如鋼筋混凝土外加層法力度大；增設(shè)扶壁柱法。增設(shè)扶壁柱法是加大截面其中的一種方法，適用在非地震區(qū)的工程建設(shè)，不可用于地震帶，優(yōu)點(diǎn)在于適用性廣泛，工藝較為簡(jiǎn)單，但該種方法的實(shí)施只能在一定程度上提高砌體的承載能力。

②體結(jié)構(gòu)的間接加固方法有；無粘結(jié)外包型鋼法。無粘結(jié)外包型鋼法是傳統(tǒng)方法其中的一種。適用在不加大原構(gòu)件的原有截面尺寸的情況下，又要大比值地提高截面的承載力的情況下，優(yōu)點(diǎn)在于施工操作簡(jiǎn)易，需要的現(xiàn)場(chǎng)工作較少，幾乎不需要濕作業(yè)等。但也有其缺點(diǎn)，主要是維護(hù)費(fèi)用較高，需要大量的鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施設(shè)置；預(yù)應(yīng)力撐桿法。預(yù)應(yīng)力撐桿法適用于處理高應(yīng)變狀態(tài)和高應(yīng)力的工程結(jié)構(gòu)，該種方法的實(shí)施可以很好的提高砌體的承載能力，且加固后期效果好。但也有其缺點(diǎn)，主要是不適合600℃以上的作業(yè)環(huán)境。

（三）鋼結(jié)構(gòu)的加固

①加大截面法：在選擇加大截面法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的加固時(shí)，應(yīng)該考慮構(gòu)件的截面并且要考慮到構(gòu)件本身所存在的問題。采用該種方法時(shí)，應(yīng)該考慮到加固的凈空限制，還要考慮到建筑構(gòu)件本身的形態(tài)是否有利于后期的施工作業(yè)，加固構(gòu)件后應(yīng)該考慮防腐的要求。

②改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形：改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的方法有三種，分別是第一種加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，第二種對(duì)受彎桿件改變其截面受壓力來進(jìn)行固定，第三種是對(duì)桁架變換受力桿件的內(nèi)力來進(jìn)行固定。

③加大連接強(qiáng)度法：加大連接強(qiáng)度法是鋼結(jié)構(gòu)加固方法中的一種。首先，鋼結(jié)構(gòu)相互連接的方法有焊縫，螺栓連接，鉚釘連接以及高強(qiáng)度螺栓固定連接，什么時(shí)候使用什么方式應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件加固的原因目的、狀態(tài)，受力情況及條件做出相對(duì)的反饋。鋼結(jié)構(gòu)的加固主要是第一種和最后一種的連接方式，有時(shí)也會(huì)采用焊縫混合摩擦型高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接結(jié)構(gòu)之間。

④組織裂紋擴(kuò)展及裂紋的修復(fù)；鋼結(jié)構(gòu)在日常由于反復(fù)的荷載作用及材料選擇，構(gòu)造做法，施工工藝的不當(dāng)?shù)榷紩?huì)導(dǎo)致組織裂紋擴(kuò)展及裂紋，組織裂紋擴(kuò)展及裂紋的修復(fù)，最重要的是認(rèn)清裂紋的原因及嚴(yán)重性的問題，對(duì)組織裂紋擴(kuò)展及裂紋有針對(duì)性地采取相應(yīng)的加固措施進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改善和修復(fù)工作。

（四）總結(jié)

綜上所述，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)不同的特征及使用要求制定出最適用的加固方法，以最大限度保證建筑結(jié)構(gòu)安全性能。

參考文獻(xiàn)：

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