針對房屋工程結構加固改造技術應用探討

李翔

摘 要 早期建設的房屋由于各方面的原因，致使其結構的承載力及剛度不夠，有的甚至還存有安全隱患。顯然部分原有早期的住宅建筑結構的強度、剛度、耐久性等已經不能滿足人們的使用需要。為了節省國家資源，因此，采取科學、合理的維修加固以及結構改造技術，提高房屋結構的安全性與耐久性，以滿足房屋建筑的正常使用功能以及節能環保需要，增加房屋結構的耐久年限，對原有房屋建筑工程結構進行加固改造勢在必行。加固技術的發展與應用對于提高建設工程的質量起到了積極的作用。房屋結構加固改造的方法有很多種，文章作者結合自身的工作經驗，對常用的幾種房屋結構加固改造技術以及與之配套使用的技術進行了分析總結。

關鍵詞 房建工程 結構加固 改造技術

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A

1常用的結構加固技術

1.1粘貼碳纖維材料加固

采用碳纖維結構加固、維修的方法是現代工程技術常用的方法。主要應用于工程結構中，因時間積累，產生結構破壞的維修加固。CFRP材料抗拉強度高，質量輕，將它應用于房屋結構工程加固中，也就是在提高結構的強度的同時還不會因加固而增加結構自重。近年來，該加固技術施工工藝已經相當的成熟，在加固工程中的應用效果非常好。CFRP加固具有如下優點：（1）強度高、質量輕、加固效果好。（2）碳纖維材料化學性質非常穩定，具有超強的耐腐蝕能力與良好的耐久性能。這就使得加固后的結構物具備良好的抗腐蝕能力與耐久性能，避免了因加固而造成的化學腐蝕問題。（3）施工簡便，適用范圍廣。碳纖維材料質地比較柔軟，可以根據需要隨意裁剪。（4）該法作業不需要大型的機械設備，占用施工場地小，由于全是干作業，施工效率高。

另外碳纖維材料具有下列缺點：（1）其破壞形式為脆裂，因此我們用它來進行加固時應該取它的極限抗拉強度再乘以一個折減系數。（2）剝離破壞的存在使得纖維布的強度不能完全發揮出來。雖然可以通過提高粘貼質量來緩和剝離破壞的發生，但是要完全消除是不可能的。當產生剝離破壞時，碳纖維材料的應力急劇降低，這也使得加固效果降低。（3）對使用環境的溫度有限制，且需作專門的防護處理。若防護不當，易遭受火災和人為損壞。

1.2增大截面法

增大截面法在房屋工程結構加固中的應用也是非常廣泛的，是一種比較傳統的加固方式。是在原有需要加固的結構上增加一層鋼筋混凝土或者鋼筋網砂漿層，使之與原有的結構共同作用，以達到增強結構的承載力的目的。該法施工工藝簡單，適用范圍廣，有長期的使用經驗，加固效果也相當顯著，常用于柱、梁、墻、板、基礎等構件和一般構筑物的加固。

但是，采用增大截面法加固時必須采取措施讓新增加的混凝土結構層與原有結構的密切結合。減小在荷載的作用下，新舊混凝土結合面出現的剪應力、拉應力對新加層的破壞。在加固前，應該將舊混凝土面鑿毛，并清洗干凈，確保新舊混凝土的粘結良好。另外，該法缺點是施工濕作業時間長，在混凝土養護期間需限制荷載，且加固后結構自重增大、建筑使用空間減小。

1.3外包鋼加固法

外包鋼法指的是在需要加固的結構物四角用型鋼包裹，型鋼間采用綴板進行連接的加固方法。外包鋼法又分為濕式與干式兩種。

（1）濕式外包鋼法是采用乳膠水泥或者環氧樹脂等將角鋼粘貼于原有構件上，以保證包裹的型鋼與原有構件形成一個整體共同受力，其整體性好，但是其工作量非常巨大。

（2）干式外包鋼加固法，型鋼與原構件間不粘結，有時僅用水泥砂漿填充，外包的型鋼與原有結構各自單獨受力，而不是整體受力。干式外包法較濕式外包法施工簡單，但是承載力的提高效果較差。

外包鋼法可以在不改變原結構的截面面積的情況下，使得結構物的承載能力大幅度提高，增大結構的延性與剛度，可以用于混凝土柱、梁、屋架等結構的加固處理。尤其是對于不允許改變截面尺寸，而又需要提高結構承載力的受壓構件的加固。該方法施工速度快，安裝工作量小、加固效果顯著，其缺點是施工成本較高。

1.4粘貼鋼板加固法

粘鋼加固法是利用特制的建筑結構膠將鋼板粘貼在需要加固的混凝土結構表面上，使之與原有結構共同受力，提高結構的承載力。其實，這就是一種體外增加配筋率，以提高結構的剛度、強度，以增強結構抵抗彎矩與剪力的能力。粘貼鋼板加固法對建筑結構膠的要求非常高，不但必須要具備很高的強度、很強的粘結能力，還必須具有耐老化、線膨脹系數小、彈性模量高等特性。該方法施工簡單、快速，不改變結構的外形，對作業空間要求小，施工過程不影響人們的正常生活，因此普遍應用于房屋結構加固中。此工法缺點是對使用環境的溫度有限制，且加固費用較高。

1.5噴射混凝土補強法

噴射混凝土補強法是利用混凝土噴射機將混凝土拌合料高速的噴射到需要加固的混凝土結構上，快速凝固成型。該方法分為干噴與濕噴兩種方式。噴射混凝土依靠骨料與水泥間的高速連續沖擊作用而達到密實效果，不需要振搗，也不需要安裝模板或者只需要部分模板，施工速度快、工期短、施工方便，噴射的混凝土層與原有結構物的粘結性能好，因此，在大范圍的加固中得以充分的應用。但是，噴射混凝土施工對混凝土配合比設計要求高，還需要配備專門的噴射設備，施工噪音大、灰塵多、對環境污染較大。一般適用于病弱混凝土的局部或者大面積的更換；在梁、板等結構下面增補砼；填充混凝土結構或者磚石結構中的裂隙、空洞等。

1.6預應力加固法

預應力加固法是指采用外加預應力拉桿或者型鋼撐桿加固結構的方法。鋼拉桿或者型鋼支撐是通過施加預應力而被動受力，從而對原有結構的受力方式及分布予以改變，使得結構的水平力大大降低，因此消除了其他加固方法普遍存在的應力應變滯后現象給結構帶來的影響。此法可以使得新增加部分與原有結構很好的共同作用，大幅度的提高結構的總體承載能力。預應力加固法集加固、卸載、應力重組這三大功效于一體，適用于大跨度的結構加固，比如大梁等。在進行預應力加固法施工時應該要注意預應力的施加大小，不得過大導致結構破壞，而達不到加固效果。

2配套使用的技術

與房屋建筑混凝土結構加固改造配套使用的技術主要有下面幾種：托換技術、裂縫修補技術、植筋技術、碳化混凝土修復技術、混凝土表面處理技術、混凝土表層密封技術。

2.1托換技術

托換技術是一種綜合性技術，它是托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱以及托梁換柱等技術的統稱；它是由相關結構加固、頂升上部結構、復位上部結構、廢棄構件拆除等技術構成；通常應用于原有建筑物的加固改造工程中。與傳統的方法比較，他具有施工工期短、施工費用低、對人們的正常生產生活影響小的優點，但是該法的技術要求高，必須由操作熟練的、有相關施工經驗的工人來完成，才能保證施工安全。

2.2植筋技術

植筋技術是一項非常簡捷、有效的連接與錨固技術，已經在房屋建筑加固工程中廣泛的應用，植入的鋼筋可以是普通鋼筋，也可以是螺栓式錨筋。比如施工過程中鋼筋位置偏差的補救，增大截面加固法中的應用，房屋加層接柱、高層建筑增設剪力墻等。

2.3碳化混凝土修復技術

是指通過恢復混凝土的堿性或者增加其阻抗，遏制由于碳化引起的鋼筋腐蝕現象的技術。

2.4混凝土表面處理技術

是指采用機械清理、化學藥劑清洗、噴砂清除、高壓射水沖洗、真空吸塵等方法將混凝土結構物表面的油污、雜物、灰塵等附著物徹底清理干凈的專門的技術。

2.5混凝土表層密封技術

系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。

3結語

引起房屋結構需要加固改造的原因有多種，有自然因素破壞、人為因素、設計因素、施工因素等等，進行加固改造前應該對其原因認真的分析，并對結構物進行科學的評定，根據評定的結果結合原因選用合理的加固改造方法。另外在選擇加固方法的同時還必須考慮施工環境、結構新的功能要求、結構的布置特點、主體結構的傳力承力特征等各方面的因素。隨著建筑科技的發展，新材料、新技術的不斷涌現，今后的房屋結構加固技術也會越來越合理、加固效果也會越來越好。