建筑結構加固技術的應用

石峰

云南省玉溪建筑設計院 云南玉溪 653100

摘要：由于城市化進程不斷加快，房屋建蓋數量越來越多。有的施工中出現問題需要處理、有的因改變使用功能荷載增加、有的建蓋時間較長抗震設防不滿足現行《規范》要求等等原因，使得建筑的整體或局部承載力達不到設計要求。為了保證建筑安全使用，應進行加固處理。就目前技術而言，加固方法有很多種，工作中要根據實際情況選擇適合的方法，按照安全、經濟、方便施工的原則進行加固，常用加固法及適用性敘述如下。

關鍵詞：建筑結構加固；加固方法；適用性

一、建筑結構加固技術的應用

對房屋建筑而言，結構加固能有效保障工程質量達到現行標準，避免建筑因為存在較小問題拆除重建，有利于節約成本。施工中受材料質量、機械設備、人員技術、施工條件等因素限制，混凝土強度、砌體強度達不到設計要求的情況時有發生；因為使用功能、使用荷載改變，房屋構件承載力不滿足要求；建蓋時間較早的房屋，不滿足現行《規范》、《標準》要求；房屋使用中出現變形、裂縫、承載力不足的情況，房屋建筑安全度達不到現行《規范》要求等。存在上述問題的建筑拆除重建損失大量資金，繼續使用又有安全隱患，所以要修復建筑結構問題、延長建筑壽命、提高建筑安全度進行結構加固。需要進行結構加固的房屋越來越多，建筑加固技術逐漸被廣泛應用。

二、常用結構加固方法

（一）粘貼碳纖維布加固。是利用碳素纖維布很高的抗拉強度（約為普通鋼材的10倍），用結構膠（樹脂）粘貼于經打磨平整的混凝土構件表面，加固結構構件，提高截面受彎、受剪、抗壓強度。要求原構件混凝土實際強度不低于C15、受拉粘結強度不應低于1.5MPa。碳纖維應設計為僅承受拉力作用。根據加固要求可采用厚度不同、一層或兩層碳纖維布，在受力區之外錨固長度應大于600mm。加固構造和承載力驗算應按《混凝土結構加固設計規范》GB 50367執行。被加固構件使用環境、防火應滿足相關規范要求。優點是施工簡便，自重輕，可曲面轉折粘貼，加固費用較低，不占空間，強度較高，耐腐蝕，實用性強，缺點是不耐火。適用于因配筋數量不足受彎、受拉構件加固。隨著國產碳纖維生產技術水平不斷提高，國產布逐漸替代進口布且價格便宜，在房屋加固領域，這項技術被廣泛使用。

（二）結構粘鋼加固。是在需要加固混凝土結構外表面打磨平整，使用結構膠粘貼薄鋼板于構件受力面加固處理，提高截面的抗拉、抗彎承載力。它占用空間小，能最大限度還原建筑原貌，對房屋外觀影響小，但不適用于承受動力疲勞荷載構件。要求原構件混凝土實際強度不低于C15、受拉粘結強度不應低于1.5MPa。鋼板可采用Q235、Q345，應設計為僅承受軸向力作用，在受力區之外錨固長度應大于厚度的200倍，結構膠粘劑性能應符合國家相關標準。被加固構件使用環境、防火應滿足相關規范要求。粘鋼加固施工周期短、施工難度不大，材料普遍，是一種常用的結構加固方法。

（三）結構植筋。用于鋼筋混凝土構件結構膠種植帶肋鋼筋。工程中因為各種原因需要在原有混凝土構件上增加錨固鋼筋（預埋鋼筋），滿足改造、補強又不損壞原構件需要，對房屋改造加固施工。新增構件為懸挑構件時原構件混凝土強度不得低于C25，新增構件為其他構件時原構件混凝土強度不得低于C20，結構膠應采用改性環氧類或改性乙烯基酯類，植筋錨固長度應滿足相關《規范》要求。植筋施工時首先探測原構件鋼筋位置，之后確定植筋位置，鉆孔、清孔，孔中注膠、插入鋼筋、矯正鋼筋方向。待達到強度進行抗拔試驗，合格后可進入下道工序。結構植筋是一種很有效的補救方法，應用非常廣泛。

（四）裂縫修補。是對承載力不足、混凝土構件收縮產生的裂縫進行修補。采用改性環氧樹脂類、改性丙烯酸酯類、改性聚氨酯類膠液對裂縫封閉、補強。修補時封閉裂縫表面，埋設注漿嘴壓力注漿灌縫，膠粘材料達到7天固化期后應鉆芯檢驗。根據需要，也可采用其他加固方法對注漿構件表面進行加固。隨著科學技術、材料不斷發展，裂縫修補技術應用更加廣泛，對工程中出現的問題進行修補，達到設計的強度要求。

（五）混凝土構件增大截面加固。是用相同材料增大原構件截面積，提高承載力和構件剛度。是一種傳統加固方法，施工簡單，適應性強，缺點是濕作業工期長，梁、柱截面增大較多，影響美觀。適用于梁、板、柱、墻等構件及構筑物加固，特別是原截面偏小、軸壓比偏高的構件。為保證新舊混凝土共同受力，應設置足夠數量貫穿結合面的抗剪筋，為增強新舊混凝之間結合力，原構件表面應鑿毛處理，露出硬實基層，新增混凝土一般厚度不大，操作面較窄，為了保證密實度應采用細石混凝土。

（六）磚砌體加固。已開裂墻體采用壓力灌漿修補，砌筑砂漿不飽滿砂漿強度等級偏低的墻體可用滿墻灌漿加固。墻體承載力不足可在墻體一側或兩側用水泥砂漿面層、鋼筋網砂漿面層、鋼絞線網-聚合物砂漿面層或現澆鋼筋混凝土板墻加固。鋼筋網應采用梅花狀布置錨筋、穿墻筋固定于墻體上，網的四周用錨筋固定于梁、板上。鋼筋網外保護層不小于10mm，與墻體間隙不小于5mm。水泥砂漿面層厚度宜為20mm，鋼筋網砂漿面層厚度宜為35mm，面層砂漿強度等級M10。鋼筋網鋼筋直徑4mm或6mm，網格間距實心墻300mm，空斗墻200mm。施工要求仔細，原墻面抹灰清理干凈，錨筋拉結到位，砂漿面層密實平整。

三、結語

綜上所述，由于技術、材料不斷發展進步，建筑結構加固方法越來越多、技術逐漸成熟。應用范圍廣泛、實用性強，過去不能做到或難做到的結構構件加固現在可以了，工程設計、施工中出現的問題，原有建筑不滿足現行《規范》荷載、安全度要求，采用合適結構加固方法是能夠達到目的。合適的加固手段能有效減少開支，延長建筑壽命，緩解住房壓力，是工程建設上解決常見問題的有效方法。

但是，我們也應該清醒地認識到，建筑結構加固是一種補救方法，是因為各種原因結構安全度達不到要求所采取的措施。對過于老舊的房屋加固費用會很高且不能達到現行《規范》要求，繼續使用仍然存在安全隱患，這樣的建筑在有條件時應拆除重建。

參考文獻：

[1]《既有建筑結構加固改造技術手冊》 王玉嶺 等編著 中國建筑工業出版社

[2]《建筑抗震鑒定加固手冊》張熙光 等編 中國建筑工業出版社

[3]《混凝土結構加固設計規范》（GB 50367-2013）中國建筑工業出版社