建筑結構加固設計及其施工技術運用研究

黃立才

摘 要：房屋建筑工程作為我國重要民生工程，是促進社會發展及經濟建設的重要標準之一。建筑結構穩定性作為建筑質量的重要組成部分，隨著房屋建筑使用年限的不斷增長，建筑結構加固技術的具體應用成為社會積極討論與有關學者研究的高發區域。據此，文章以建筑結構加固設計及其施工技術運用研究為討論方向，首先對建筑結構加固設計及施工技術中存在的問題進行討論與分析后，提出建筑結構加固設計及施工技術的運用原則，繼而論述建筑結構加固設計及施工技術。

關鍵詞：建筑結構;加固設計;施工技術;運用分析

引 言：目前建筑加固設計規范中對非破壞性結構加固設計和加固施工是目前我國建筑加固設計的基本準則，側重于加固設計的理論和計算公式，對加固的設計必須做到既不會對建筑物的構件造成損害。由此可以看出，加固工程中采用系統化、標準化的加固方案進行加固時，由于非破壞的結構觀念，導致加固過程和結果的不完全性和不合理性。在進行結構內力分析時一般所采用的計算模式都是以非破壞結構為基礎進行設計和加工的，但由于不能對結構的破壞進行深層次的分析，從而導致結構的剛度和內部的計算，從而給以后的加固設計和加固施工帶來難度。據此，本文以建筑結構加固設計及其施工技術的運用進行討論，旨在為我國建筑結構加固設計及施工技術規范提供理論指導與幫助。

混凝土建筑結構加固原則

1.1總體效應

在制訂加固方案時，必須以加固目標為核心，從全局角度出發，避免因局部構件的強化而使結構整體抗壓能力降低。根據施工現場的實際，綜合考慮和研究加固效果，采用科學合理的加固技術，制訂加固方案。

1.2 構件加固

在對混凝土結構進行加固時，應針對某些結構不能滿足其穩定性的問題展開研究。同時結構部件間的鉚接和連接的加固也要根據具體情況來確定，是否可行、有效地對整體的影響很大。另外，對某一特殊結構進行加固，會導致結構強度和剛度分布情況的改變。因此，要從整體上考慮，從安全的角度，全面地分析結構和構件之間的關系。

1.3局部加固與整體加固

在結構的受力系統中，由于重物的跌落，導致了某一區域的某一梁板的損壞，而在對某一單元進行加固而不會對整個建筑物的受力產生影響時，可以進行局部加固。另外，在加固方案設計中，對結構的總體適應性進行了權衡。結構局部或局部加固后的穩定性并不意味著結構的承載力安全、可靠，作業人員要對結構的整體進行全面的檢查，并與檢查結果相結合，以分析判斷結構系統是否需要加固，而不應著重于局部或個別構件。

2建筑結構加固設計及施工技術概述

2.1直接加強

2.1.1加大截面

通過在受壓區加混凝土現澆層，使其截面高度和截面面積增大，使其正截面抗彎能力、斜截面抗剪性能和截面剛度得到明顯改善，具體如圖1所示。由于混凝土彎曲構件的正向截面配筋率偏低，因此增加主筋的面積可以有效地提高其抗彎承載能力。采用現澆混凝土圍護結構，在截面受拉區處增大構件的截面面積，從而提高結構承載能力。增加截面的施工方法比較簡便，具有很好的適應性，可以直接兼顧梁、板、柱、墻等混凝土結構。增大截面是目前混凝土結構加固改造中較為普遍的做法，其設計和施工較為成熟，但其施工周期較長，而且在進行加固后會使建筑物的剩余空間變小。

2.1.2置換混凝土

置換混凝土的施工方法類似于增大斷面，但在不影響建筑的剩余空間的前提下，需要更多的時間。

2.1.3外包鋼加固

采用包型鋼板的方法對梁、柱進行加固改造，主要有干外包和濕外包兩種。這種方法對構件的承載力、剛度和延性有顯著的改善作用（如圖2）。在進行加固時，采用外包鋼板加固，不會對構件的截面尺寸和外觀產生很大的影響，而且對構件的承載力有一定的改善作用。若采用靜力加固，則應考慮其二次受力問題。采用外包鋼進行強化改造時，應采用低強度鋼，解決構件的應力、應變問題。另外，該工藝中采用的混凝土具有收縮小、粘附性好、初期強度高等優點，可以增強二次組合結構在接合面上的粘接能力，保證新老配合。

2.1.4外膠纖維

采用粘接材料將纖維增強復合材料粘貼到受拉區，并與受加強部分的相互作用，從而達到提高結構承載力的目的。這種方法是比較常用的結構形式，耐腐蝕，耐潮濕，質量輕，使用壽命長，使用方便，適用范圍廣。

2.1.5粘鋼

將鋼板粘貼于腕部構件外側承載能力不足的情況下，這種方法在施工時更能體現出更高的施工效率，同時又不會對原有結構的外觀造成影響，且不會降低原有的凈余空間。其補強效果與粘接技術和作業水平有關。通常用于加強在室溫下的受彎承載力和受拉構件。

2.1.6聚合物砂漿復合面層

聚合物砂漿復合層補強技術是一種新的施工工藝，它是一種新的施工工藝。高強度鋼絞線具有高強度、耐腐蝕、質地柔軟、便于運輸和施工。高分子砂漿是一種防水的物質，它避免有害氣體的釋放，不會對環境和人體產生任何的影響，符合我們國家的生態建設和生態建設。另外，它的特性與混凝土的結合良好，耐久性和比較客觀。但目前國內尚處于研發階段，相關的原料還需要進口。在鋼筋混凝土結構節點的加固和改建中，中心部位的橫向鋼筋網作為箍筋，承擔中心部位的剪切力，從而有效地限制中心部位的混凝土。這種加固技術既可以有效地減少節點的能量消耗，又可以有效地改善節點的抗剪承載能力。梁柱端采用鋼絲網，可有效地限制受壓混凝土和縱向受壓鋼筋，避免過早壓屈，從而使梁柱端得到較好的箍筋作用。

2.2間接加固

2.2.1預應力加固

在鋼筋混凝土受彎構件中，采用預應力橫向拉桿，在預應力和外加外力的作用下，在拉桿中產生軸向拉力，并將其偏心地傳遞給構件，從而減小外力的影響，減輕和控制構件的裂縫和變化，從而改善高斜段的剪切承載力，如圖3所示。在水平拉桿的作用下，結構的截面應力特性發生改變，從受彎向偏心受壓轉變。由此可以看到，受加固構件的承載力差別是由受壓狀態下的構件承載力所決定的。在鋼筋混凝土構件中，使用預應力下撐拉桿，可形成復合超靜定結構。該系統由兩個部分組成，第一部分是加強部件，第二部分是下支撐。在外載荷和預應力作用下，拉桿的軸向力通過與受力節點的連接部位傳遞到受力構件，在一定程度上消除外荷載，并使其截面受力最優化，從而達到提高結構承載力的目的。這種方法既能改善結構的加固效果，又能有效地改善結構的承載力。

2.2.2增加支撐加固

采用減小受彎梁計算跨距的方法，減小受加強構件的受力影響，達到顯著提高結構承載力的目的。這種方法的優勢和劣勢都比較明顯，具有結構比較簡單、安全可靠的特點，但也會影響到建筑的使用功能，減少使用空間。

結論：

綜上所述，混凝土結構弄能下降的因素很多，無論是配筋不足以及混凝土強度不夠，都需要結合實際情況，以大局觀、整體安全性出發，對受損構件進行加固改造，以此完善建筑構件存在的問題，保障了建筑穩定性。

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