房屋建筑結(jié)構(gòu)加固

齊林松

摘要：提高房屋建筑的耐久性與安全性是目前設(shè)計與施工人員必須要正視的問題。房屋建筑在長期使用過程中受風(fēng)吹日曬以及自然災(zāi)害的影響，會出現(xiàn)不同程度的裂縫、毀損問題，因此很多房屋建筑均需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，從而延長建筑的使用期限，提高安全性。本文基于以上背景，對房屋建筑結(jié)構(gòu)加固措施進(jìn)行了探討。希望能為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)；加固

房屋建筑在使用過程中不僅要受到自然環(huán)境和人文因素的影響，同時還要抵抗結(jié)構(gòu)自身老化和材料退化所導(dǎo)致的不可逆損壞，因此做好結(jié)構(gòu)加固是提高房屋建筑耐久性和安全性的重要途徑。加固技術(shù)涉及到建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的可靠性、耐久性和力學(xué)性能，是目前房屋建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的主要技術(shù)之一。以下將從房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的必要性出發(fā)，加固方法和施工中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的原因和必要性

（一）加固原因

①房屋建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，且后期使用不當(dāng)，導(dǎo)致建筑功能無法滿足房屋的正常使用需求；②存在設(shè)計概念性錯誤，導(dǎo)致計算偏差和設(shè)計缺陷；③建筑施工水平和技術(shù)限制，導(dǎo)致設(shè)計問題得不到解決，或因施工材料自身質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在后期使用期間出現(xiàn)劣化；④結(jié)構(gòu)或構(gòu)建在使用過程中出現(xiàn)用途變更，導(dǎo)致使用荷載過高，建筑穩(wěn)定性降低；⑤遵循政策改變建筑功能，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，或增加層數(shù)和噸位，提高建筑設(shè)備等級；⑥房屋處于長期惡劣環(huán)境導(dǎo)致建筑材料性能每況愈下，在生物作用下，鋼混結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)力學(xué)性能逐漸降低。

（二）必要性分析

房屋建筑結(jié)構(gòu)性能通常以可靠性進(jìn)行表征，在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定：結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定使用期限內(nèi)，在規(guī)定條件下預(yù)定功能完成的概率。一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)期限為50年，但可靠性會隨著時間延長和材料的生物學(xué)演變而逐漸降低，因此為了確保房屋建筑使用安全，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的鑒定、檢測、加固和維修十分必要。

二、房屋建筑加固技術(shù)的應(yīng)用原則

①總體效應(yīng)原則。雖然在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時往往只針對某些危險構(gòu)件，但同時也要考慮到采取加固措施后對建筑結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生的影響；②先鑒定后加固原則。在加固前首先要對房屋建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進(jìn)行全面檢測，通過分析其可靠性全方位了解到結(jié)構(gòu)材料的性能、結(jié)構(gòu)體系、存在缺陷、受損程度、受力和持力狀態(tài)等，為建筑結(jié)構(gòu)加固方案的實施打下前期基礎(chǔ)；③加固方案選擇應(yīng)充分考慮到材料性能取值與原結(jié)構(gòu)設(shè)計的符合程度，若缺少房屋建筑結(jié)構(gòu)的原始資料時，通常先要對材料強(qiáng)度等級進(jìn)行實測，然后按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對材料性能進(jìn)行取值，例如在使用混凝土強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定時，應(yīng)在原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的等級上再提高一級后再對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理；④經(jīng)濟(jì)效益原則。在加固時盡量利用房屋建筑原有的構(gòu)件和材料，雖然存在一定的損壞，但仍然具備一定的荷載能力，因此應(yīng)盡量減少對原有結(jié)構(gòu)的損壞，避免結(jié)構(gòu)拆除導(dǎo)致的二次破壞；⑤加固與抗震相結(jié)合的原則。我國屬于地震多發(fā)國家，從房屋建筑過程來看，我國建筑物抗震規(guī)范出臺時間晚，導(dǎo)致地震嚴(yán)重破壞了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)，因此在加固時需考慮到抗震等級，避免自然因素對房屋建筑產(chǎn)生的破壞影響。

三、房屋建筑加固方法

（一）加大截面加固

在鋼混結(jié)構(gòu)的房屋建筑中，將混凝土現(xiàn)澆層加入受彎構(gòu)件受壓區(qū)，可有效擴(kuò)大截面積，增加截面有效高度，提高斜截面的抗剪力和截面剛強(qiáng)度，且能提高構(gòu)建正截面的抗彎力，從而起到補(bǔ)強(qiáng)加固的效果。在適筋范圍內(nèi)，鋼筋面積和強(qiáng)度越高，混凝土彎變構(gòu)件的正截面承載力越強(qiáng)，因此在房屋建筑原構(gòu)件正截面配筋率低的狀況下，增大主筋面積可充分提高原構(gòu)建正截面抗彎荷載力。此外，在截面受拉區(qū)澆筑混凝土套圈，可增加構(gòu)件截面，新增部分與原構(gòu)件共同抗載，從而能改善建筑結(jié)構(gòu)承載力，保證正常使用性能。

加大截面加固的工法簡單，且施工經(jīng)驗和設(shè)計理念成熟，因此具備較強(qiáng)的適應(yīng)性，在墻、板、梁以及一般構(gòu)造物的混凝土加固中非常適用，但現(xiàn)場施工時濕法作業(yè)時間長，會對生產(chǎn)和生活產(chǎn)生影響，且加固后的建筑物空間會縮小，需因地制宜的考慮實際情況后采用。

（二）預(yù)應(yīng)力加固

采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土彎變構(gòu)件在新增外部荷載和預(yù)應(yīng)力的作用下，拉桿內(nèi)會產(chǎn)生軸向拉力，通過桿端錨固偏心傳遞到構(gòu)件上，從而在構(gòu)件中心產(chǎn)生偏心受壓力，克服部分外部荷載導(dǎo)致的彎矩，減少外荷載效應(yīng)力，提高構(gòu)件抗彎性能。此外，在拉桿傳遞給構(gòu)件的壓力作用下，可緩解和控制構(gòu)件裂縫發(fā)展，提高斜截面抗剪力。

（三）外粘碳纖維布加固

在構(gòu)件表面粘接碳纖維片材料，可讓碳纖維片承受一定的拉力，并與混凝土形成變形協(xié)調(diào)效應(yīng)，通過配套粘結(jié)材料共同受力，提高構(gòu)件的穩(wěn)定性。碳纖維布混凝土結(jié)構(gòu)加固是近年來國際上興起的新技術(shù)，由于碳纖維布具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)量、抗疲勞、耐腐蝕、粘合性良好的優(yōu)異物理性能，因此在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固中有廣泛的適用性。

（四）鋼結(jié)構(gòu)加固

在對原有鋼結(jié)構(gòu)加固時，需由專業(yè)實驗室對原有鋼結(jié)構(gòu)以及加固采用的新鋼材進(jìn)行取樣檢測，出具評估報告后再采購符合要求的材質(zhì)、螺栓和焊條，嚴(yán)格按照加固焊接工藝進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加固。此外，需根據(jù)現(xiàn)場條件對舊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹、清除表層氧化層，再確定加固方案，目前常用的鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)以外貼鋼板加固為主，利用粘結(jié)劑粘帖鋼板補(bǔ)強(qiáng)加固，提高原設(shè)計結(jié)構(gòu)的承載力和抗破壞性能，利用結(jié)構(gòu)膠粘劑的粘結(jié)性能可將鋼結(jié)構(gòu)與混凝土牢固粘結(jié)，形成一個整體，有效傳遞應(yīng)力，從而提高鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。

結(jié)束語

隨著我國房建政策逐步過渡到舊房加固改造與新建房屋并重的時期，做好房屋建筑結(jié)構(gòu)加固工作對節(jié)約土地資源，優(yōu)化基建工程，延長建筑使用壽命，緩解我國建筑資源緊張等方面有重要意義。在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固時，需在構(gòu)件、材料鑒定的基礎(chǔ)上合理設(shè)計加固方案，并針對鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)采取合理的加固措施，從而提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。