分析現代建筑結構加固存在問題及技術

郭志威

【摘要】從現代建筑使用的角度來說，受到自然災害因素和工程建設因素等的影響，極易出現結構問題，影響著建筑使用的安全性和功能性，因此需要進行加固處理。目前來說，可用于建筑結構加固的方法比較多，不過每種加固方法的適用性不同，需要結合實際情況，合理選擇加固技術，保障建筑得到有效加固。現結合具體研究，總結加固技術措施和方法，共享給相關人員參考。

【關鍵詞】現代建筑;結構;加固技術

現階段，建筑處于快速發展的階段，建造模式和方法不斷發生變化，出現了新型結構，比如裝配式建筑和鋼結構等。基于建筑結構形式和類型日益豐富的背景下，為了適應加固工作需求，達到建筑結構加固要求，創新和優化加固技術手段，有著重要的意義。

1、現代建筑結構加固原因

造成建筑需要進行結構加固的原因較多，具體如下：1）自然災害。對于沿海地區的建筑，受到臺風和其他自然因素的影響，面臨著結構性能損害的威脅。若建筑結構被臺風破壞或其他因素影響，引發地基下沉等系列問題，則要進行主體結構的加固。2）混凝土工程建設質量不合格。當前的建筑，以鋼筋混凝土結構為主，混凝土澆筑工藝的應用貫穿整個建設過程。若工藝參數或者材料質量把控不嚴格，則很容易引發質量問題。一般來說，水灰比處于40-80%的干性混凝土以及塑性混凝土，配制時的用水量可以借鑒表1-表2數據。3）設計不規范。若設計方案未能考慮使用環節的額外負載，或建筑使用時增加了承重和砌墻等，均會引發結構問題，需要進行加固處理。4）結構腐蝕問題。長期處于裸露的環境中，當受到各類化學物質的嚴重腐蝕時，比如鋼鐵構件等，自身的性能將會下降。5）建造工藝或者建設材料質量不達標，也會引發結構加固。

2、現代建筑結構加固常用的技術

2.1 深層裂縫灌漿加固技術

對結構中出現的內部深層裂縫進行灌漿補強處理與滲透水止漏，恢復結構整體性，也是多次在水壩、高層建筑底板等大體積混凝土結構上應用的一項成熟技術。目前已實施灌漿處理中最深裂縫達2m，隨機取樣的鉆芯檢驗表明灌漿后混凝土結構密實度及強度均滿足要求。房屋結構糾偏及地基、基礎加固技術對房屋結構和工程結構由于各種原因（如基礎沉降、地基基礎施工）引起的局部或整體偏斜，采用應力解除法、截樁法、頂升法等技術，利用信息反饋法施工實施糾偏。

2.2 托換加固技術

是指對原有影響建筑使用功能的承重結構采用改變受力建筑加固體系的方法進行的功能改造，目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。

2.3地基基礎托換技術

是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過，為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基，先在其承臺附近采用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上，由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產生開裂、傾斜等破壞，采取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術，樁基托換可應用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術等多項專利技術。

2.4 柱外包（粘）型鋼加固技術

該技術是將角鋼、鋼板箍通過膠栓和灌注高強無機粘結材料與原混凝土柱可靠地連結成一個整體，該方法在新增角鋼截面提高柱子承載力的同時，還因新增鋼板箍的橫向約束作用，使原混凝土柱產生良好的三軸應力狀態，因而可以大幅度提高柱子的承載力。

2.5 外貼鋼板加固技術

用粘結劑粘貼鋼板補強、加固的鋼筋混凝土結構構件，能大大提高其原設計承載力和抗破壞能力。這是因為粘貼鋼板后，提高了原結構構件的配筋量，相應就提高了結構構件的抗拉、抗彎、抗剪等方面的力學性能，而這些性能是靠結構膠粘劑的良好粘結性能，把鋼板與混凝土牢固地粘結在一起，形成整體，有效地傳遞應力，共同工作來保證的。

2.6 外粘碳纖維布加固技術

通過配套粘結材料將碳纖維片材粘貼與構件表面，使碳纖維片材承受拉力，并與混凝土變形協調，共同受力。纖維布具有強度高、重量輕、耐腐蝕和抗疲勞等優異物理學性能，以及良好的粘合性和廣泛的適用性，用碳纖維布取代鋼板加固混凝土結構是近幾年來國際上興起的一門新技術。

2.7 加大截面加固技術

也稱為外包混凝土加固技術，它是增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性，也可用來修補裂縫等，這種加固技術適用范圍較廣，可加固板、梁、柱、基礎和屋架等。根據不同的加固目的和要求，此技術又可分為加大斷面為主的加固，和加配筋為主的加固，或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固，為了保證補加混凝土正常工作，亦需適當配置構造鋼筋。加配筋為主的加固，為了保證配筋的正常工作，需按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當增大截面尺寸。加固中應將鋼筋加以焊接，作好新舊混凝土的結合。

2.8 植筋加固技術

"植筋"技術又稱鋼筋生根技術，在原有混凝土結構上鉆孔，注結構膠，把新的鋼筋旋轉插入孔洞中。此技術廣泛用于設計變更，增加梁、柱、懸挑梁、板等加固和變更工程。該技術是針對在鋼筋混凝土結構上開洞時為避免錘擊等破壞性常規施工方法造成結構損傷而提出的，同時對洞口周邊加固方法。開孔成洞技術已在高層建筑樓板、剪力墻、核心筒上進行了大量應用。

2.9 置換混凝土加固法

原來的建筑，若出現混凝土結構強度無法達到標準的情況，或者要增強基礎承受力，則可以運用置換混凝土加固法。從方法的應用優勢角度來說，能夠實現確保建筑物凈空不變完成結構加固，不過整個混凝土作業期間，要花費很長時間進行凝固以及保養，因此技術的適用范圍受到限制[1]。

3、現代建筑結構加固技術應用優化策略

3.1 案例概述

以某建筑結構加固改造項目為例，屬于辦公樓，受到地理位置以及自然環境因素的影響，建筑結構出現了部分損壞的情況，若拆除重建，則會消耗巨大的資金和資源，因此選擇加固處理措施。建筑的基本情況如表3所示。建筑原結構為鋼筋混凝土結構，經過性能檢測，確定整體結構的穩定性相對穩定，實施改造處理，既要滿足后期的改造為大型辦公室的需求，同時要保障結構的穩定性。現結合具體實踐，分析技術的應用。

3.2 加固方案

經過對比分析，確定運用型鋼-混凝土組合結構進行加固處理。采用的型鋼-混凝土組合結構，其主要是將型鋼埋入鋼筋混凝土內，屬于獨立型結構型式，因為添加了型鋼材料，發揮型鋼的強度以及延性優勢，實現型鋼、鋼筋以及混凝土三位一體工作，增強結構整體的承載能力和抗震能力。加固工程中應用，主要通過改變原來的建筑結構，使用鋼筋等緊固件，實現和建筑構件的連接，同時在鋼材與構件之間利用膠體黏粘，實現加固處理的目標。此建筑中，因為墻體與承重梁部分的鋼筋混凝土強度等級低，因此要開展加固處理[2]。使用鋼材，對要實施加固的部分進行處理，計算確定加固作業需要的鋼材量以及承受壓力，再對鋼材與結構開展剪切以及焊接，形成整體結構，增強樓房的穩定性，達到加固處理的作用。技術要點：（1）做好鋼材添加量的計算;（2）計算鋼材承受力;（3）處理鋼材與加固結構位置;（4）焊接和粘結處理。

3.3 加固處理的把控措施

3.3.1 做好原建筑的性能檢測

從現代建筑結構加固處理實踐來說，為了保證加固方案的合理性和科學性，需要做好前期的檢測，獲得相應的數據和信息，進行加固處理方案的制定。一般來說，對于混凝土結構強度的檢測，多運用回彈法和鉆芯法等[3]。其中，鉆芯法的運用，獲得的混凝土強度數據準確性和直觀性很強，通過建筑主體的檢查，進行現場壓力實驗，或進行送檢實驗室，能夠獲得精準的樣芯，為加固方案的制定，提供高質量的依據。

3.3.2 做好加固施工的質量控制

首先，要制定完善的加固方案。結合現代建筑結構加固的要求和需求，提出多種加固處理方案，做好方案的對比分析，優選適宜的方法，為后續施工作業的開展提供依據和指導，保障加固作業開展的效率和效益[4]。

其次，要做好加固處理環節的質量把控。督促加固施工作業人員嚴格按照加固處理工藝流程和要點，落實各項加固處理作業，確保整個加固處理工作得到有效保障，實現加固處理的目標。重點圍繞加固作業材料和機械設備等的應用，采取相應的處理措施，確保整個加固作業開展的有序性和規范性，保障結構性能達標。

最后，做好加固處理質量的檢驗和檢查，把關加固處理的效果。完成加固施工作業后，組織質量檢驗人員，按照建筑結構加固質量驗收標準和規范，對結構性能實施檢測，及時發現存在的問題，采取相應的措施，保障作業的質量，避免存在質量問題，影響著加固的效果[5]。

結語：

綜上所述，現代建筑結構加固作業的開展，主要是針對建筑存在的結構問題實施處理。為了保障加固處理的效果和質量，要做好建筑性能的檢驗和分析，掌握建筑結構的基本情況，制定完善的加固處理方案，落實到實踐，確保現代建筑結構加固達標。

參考文獻：

[1]程阿青，涂開勝.現代建筑結構檢測與加固方法探討[J].山西建筑，2019，45（15）：33-34.

[2]唐麗潔.現代建筑結構的改建和加固施工技術[J].城市建設理論研究（電子版），2018（33）：145.

[3]姚同付.現代建筑結構檢測與加固施工技術探討[J].現代物業（中旬刊），2018（05）：169.

[4]付孟知.淺談現代建筑結構檢測與加固施工技術[J].建材與裝飾，2017（51）：101-102.

[5]李曉東.現代建筑結構檢測與加固施工技術[J].綠色環保建材，2017（04）：117.

作者簡介：

郭志偉，男，生于1985年，工程師，研究方向：建筑結構。