探討建筑工程中結構加固技術的應用

肖遠衛

摘? ? 要：經濟的快速發展不斷刺激建筑辦公和居住等需求持續增長，土地資源的稀缺限制了建筑的新建數量，在此背景下，危舊建筑加固行業快速興起。不同的結構加固方式對建筑結構安全的適用性不同。不合理的加固方式，影響建筑結構的安全。本文對建筑加固行業常見的加固誤區進行探究，并分析不同加固方式的適用性。

關鍵詞：常見結構;加固措施;建筑結構;安全;影響

1? 結構加固技術在建筑施工之中的應用效果及意義

1.1? 結構加固技術的安全價值

建筑結構質量控制受眾多因素的影響，外部影響因素主要有建筑環境分析不充分、施工人員的專業水平不高等，均可影響建筑結構的質量，比如，結構變形、墻體出現裂縫等情況，直接影響到建筑結構的穩固性和安全性。可見，建筑結構質量的加固控制對提高建筑的安全性有著重要意義。

1.2? 結構加固的經濟價值

建筑結構加固材料多采用鋼筋材料進行加固，鋼筋作為加固材料，成本低、加固效果好，有效提升了建筑結構的安全性和穩定性。傳統的建筑加固，是通過單方面增加建筑材料的體積和用量來實現加固效果，但是效果并不明顯，而且材料成本增加。選用鋼筋作為加固材料，不僅成本造價低，而且材料屬于大眾產品，采購方便及時，加固效果優良，大大提高了建筑工程的經濟效益。

1.3? 結構加固技術的管理價值

結構加固技術對施工人員的專業技術有很高的要求，而且對建筑結構的方設計、施工管理、施工技術都有較高的要求。在建筑結構施工中加固方案的科學性能夠節省大量的施工時間，更重要的是安全性和穩定性有很大的保障，對施工質量有很大的提升，建筑結構加固技術的應用，對實現科學建造有著積極的推動作用，建筑行業的整體利潤也會有所提升。

2? 常見結構加固措施對建筑結構安全的影響

2.1? 增大截面加固法適用性分析

2.1.1? 增大截面加固法容易忽略的問題

當框架梁、框架柱不滿足承載力要求時，可選用增大截面加固法進行加固處理。原建筑1層層高4.2m，2層層高3m。設計方案為不上人屋面（活荷載為0.5kN/m2），施工完成后，屋面云線所示位置需設置大型設備（活荷載為10kN/m），導致云線范圍混凝土梁承載力不足，需進行加固。某加固公司根據荷載需求，采用增大截面加固法對云線范圍混凝土梁進行加固處理，加固方式為：混凝土梁加高20cm，并配置受力鋼筋，主梁兩側加寬至同柱寬，次梁兩側各加寬10cm。加固后的混凝土梁（云線范圍內）均滿足新荷載要求。如圖1混凝土梁加固細節圖。

為驗證此加固方法的效果，本文進行建模計算分析，并模擬在云線范圍增加荷載，通過增大截面加固混凝土梁。計算結果顯示，結構部分指標異常，僅加固云線范圍混凝土梁對結構影響較大：

原建筑1層層高比2層高40%，通過加大截面加固2層混凝土梁，導致2層側移剛度增大，1層維持原剛度，加固后1層為薄弱層（X方向最小剛度比：0.8962）;（1）薄弱層位置地震剪力需放大1.25倍，故原結構配筋必不滿足加固后的結構要求;（2）2層屋面增加荷載較大，導致地震力計算時總的重力荷載代表值增大，分擔至每一層的地震力增大，最大層間位移角變大，為1/355（規范限值1/550，超限）。（3）原結構布置及受力形式均勻對稱，通過局部范圍混凝土梁加大截面來抵抗增加荷載，導致結構剛心與質心位置發生較大變化，地震計算時，最大位移比為1.52（規范限值1.5，超限），結構抗震表現較差。

綜上，通過增大截面進行加固單一或局部構件，需考慮構件剛度增強引起的結構次生問題。

2.1.2? 增大截面加固法適用性

為研究增大截面加固法的適用性，本文調研并選取了同一地區三組共9棟建筑進行控制變量對比分析，第一組為3棟17層剪力墻結構建筑，第二組為3棟6層框架結構建筑，第三組為3棟2層框架結構建筑。分析擬定荷載工況發生改變，在相似位置2跨×2跨內調整活載至10kN/m2，并采取增大截面加固方法對相應范圍混凝土梁進行加固。

分析可知，對第三組建筑局部位置混凝土梁進行增大截面加固時，結構計算指標變化較大，且計算結果分布較隨機，若既有結構預留安全余量不足，則加固后結構將突破規范;對第二組建筑局部位置混凝土梁進行增大截面加固時，結構計算指標變化相對較小;對第一組建筑局部位置混凝土梁進行增大截面加固時，結構計算指標變化可忽略。因此，采用增加截面加固法加固局部混凝土梁對建筑結構的影響與建筑體量的大小相關，建筑體量越大，影響越小。對于體量較小建筑，若必須采用增大截面加固法，則需整體建模計算分析并確定加固范圍。

對于非抗震構件，如次梁等構件，因其僅承受重力荷載，不參與地震作用，增大截面加固法適用。

2.2? 粘貼鋼板加固法適用性分析

2.2.1? 粘貼鋼板加固法容易忽略的問題

粘貼鋼板加固法作為一種常用的加固構件的方法，經調查，多數加固公司在進行粘鋼板加固時采用的算法為：已知構件截面尺寸及荷載，計算實際需要配筋量，并用計算結果減去構件內原配鋼筋量，得到的差額算入新增鋼板的截面面積，并考慮模數適當放大。以某既有建筑內部框架梁為例，因層高限制，框架梁尺寸為250mm×300mm，底筋為3@20（鋼筋面積為941mm2）。建筑功能改變導致原結構梁承載力不足。

粘貼鋼板截面面積與原受力鋼筋面積之和大于混凝土梁最大配筋量時，粘貼鋼板加固法不適用。

2.2.2? 粘貼鋼板加固法適用性

為保證鋼板與混凝土構件的有效粘結，如圖2所示，在施工過程應注意：

對溫度環境的要求：當現場環境溫度高于35℃時，采取經試驗驗證的可靠措施保證粘鋼膠的粘貼質量。當溫度低于5℃時，采用低溫固化型的結構膠粘劑或采取加溫措施;（1）對濕度環境的要求：應控制環境相對濕度在70%以下，以保證膠粘劑固化;（2）對混凝土的要求：為有效發揮鋼板與混凝土的粘結受力，混凝土強度等級需不低于C15，混凝土表面的正拉粘結強度不低于1.5MPa。（3）對防火要求：當加固構件有防火要求時，需按《建筑設計防火規范》進行防火處理。（4）對粘鋼膠用量的要求：為有效散發粘鋼膠反應熱，需控制粘鋼膠拌合量。

3? 結束語

在實施房屋建筑結構加固時，還應該堅持具體問題具體分析原則，對建筑結構加固的實際需求進行了解，并通過合理方法實施加固技術，從而使建筑的質量和價值同時得到實現。

參考文獻：

[1] 韓文宇.建筑結構改造設計與加固技術[J].門窗，2019（6）：81～82.