淺談建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)

1、    淺談建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)    曹春曉【摘要】作為在建筑工程中起重要作用的施工材料在實際的建筑施工工程中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，在施工中沒有結(jié)合具體的施工環(huán)境進(jìn)行加固改造，從而影響到建筑的使用壽命和安全。本文就建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)及改造方法進(jìn)行分析和探討，并提出一些可供參考的意見和措施【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；加固改造技術(shù)1建筑結(jié)構(gòu)加固改造的重要性建筑物使用時間過長會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)功能的下降，而且現(xiàn)有的建筑物一般有了很多年的歷史，由于當(dāng)時技術(shù)水平的限制，會造成建筑結(jié)構(gòu)本身功能的欠缺及不穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)問題將無法及時采取補(bǔ)救措施，造成建筑物的各種不良問題。正因如此，

2、通過加強(qiáng)建筑物建筑結(jié)構(gòu)的加固改造，能夠起到延長建筑結(jié)構(gòu)使用壽命的作用，減少建筑結(jié)構(gòu)因風(fēng)化和老化所造成的缺損。如果不能及時的對出現(xiàn)問題的建筑結(jié)構(gòu)采取有效的措施和規(guī)范有效的管理，勢必會招斂更大的損失?，F(xiàn)實生活中也不乏這樣的例子，比如汶川地震造成了我國建筑物大面積的倒塌，給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨人的危害，但是反觀日本福島大地震，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國汶川地震，可是損失卻是地震引發(fā)海嘯造成的，可見提高建筑結(jié)構(gòu)的性能具有重要的意義，而通過建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)，能夠在現(xiàn)有建筑物的基礎(chǔ)之上提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，并取得良好的社會效益。2 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用（1） 增加截面加固法。將混凝土現(xiàn)澆層加入到

3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件的受壓區(qū)，可以在增加截面有效高度的同時，將截面的面積擴(kuò)大，從而將構(gòu)件的撓曲強(qiáng)度與斜截面的剛度和抗剪能力提高，以達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。這種方法能夠通過使原構(gòu)件與新加部分共同工作，改善構(gòu)件的正常使用性能，是提高構(gòu)件承載能力的有效方法。這種施工方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，簡單的施工工藝，并且在其施工經(jīng)驗與設(shè)計方面比較成熟，在墻、梁、板、柱以及對一般構(gòu)造物的混凝土加固方面適用； 但是這種施工方法需要較長時間的現(xiàn)場施工，對日常生活與生產(chǎn)活動有較大影響，并且在加固之后會一定程度上減小建筑物的凈空。（2） 植筋加固法。植筋加固法在原有建筑改造或者續(xù)建中得到廣泛的應(yīng)用，它是一種便捷有效的建筑結(jié)

4、構(gòu)加固方法，常用于混凝土結(jié)構(gòu)的連接與錨固。通常而言，這種方法使用的是普通鋼筋。植筋加固法中的&植筋即是植入鋼筋，在這種加固技術(shù)實施之前應(yīng)當(dāng)先在施工建筑上選定正確的位置進(jìn)行鉆孔，并且對鉆孔進(jìn)行清理，而后再將事先準(zhǔn)備的鋼筋填充其中，通過錨釘膠的使用來控制與矯正鋼筋的植入角度與方向，再過一段時間使鋼筋穩(wěn)固之后，進(jìn)行施工的養(yǎng)護(hù)與檢驗。植筋加固法主要應(yīng)用在增建或者變更房屋建筑結(jié)構(gòu)之時，利用改造柱頭"樓板以及剪刀墻等鋼結(jié)構(gòu)的方法，加固房屋建筑結(jié)構(gòu)。（3） 碳纖維加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)是一種性質(zhì)獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)實惠并且有極強(qiáng)實用性的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，這種技術(shù)是通過利用碳素纖維與結(jié)構(gòu)膠，實現(xiàn)

5、對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的目的。這種技術(shù)中使用的是一種新穎獨(dú)特，并且具有較為特殊的結(jié)構(gòu)的原材料。這種材料具有極高的強(qiáng)度與強(qiáng)大的耐腐蝕能力，能夠在長時間內(nèi)持續(xù)應(yīng)用的特點(diǎn)，并且其管理簡單、占地面積小，對其監(jiān)管不需要采用特殊的監(jiān)控技術(shù)。由于這種技術(shù)成本低而實用性強(qiáng)的特點(diǎn)，得到建筑設(shè)計者廣泛好評。目前國內(nèi)外有較多的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，為碳纖維加固技術(shù)的推廣與發(fā)展提供充足的資源基礎(chǔ)。（4）砌體結(jié)構(gòu)直接加固法：1）鋼筋混凝土外加層加固法。其技術(shù)成熟，工藝簡單，能大幅度提高承載力，但其濕作業(yè)以及養(yǎng)護(hù)等問題會產(chǎn)生一定的不良影響，并且加固后會減小建筑的凈空，適用于柱帶壁墻的加固。2）鋼筋水泥砂漿外加層加固法。該加固法

6、的承載力略遜于鋼筋混凝土外加層加固法，適用于砌體墻。3）增設(shè)扶壁柱加固法。其承載力提升有限，適用于非地震區(qū)。砌體結(jié)構(gòu)間接加固法：1）無黏結(jié)外包型鋼加固法。該技術(shù)施工簡便，濕作業(yè)少，受力可靠，適用于截面尺寸受限的情況下大幅度提高承載力的砌體柱的加固，但費(fèi)用略高。2）預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。適用于應(yīng)力應(yīng)變較高的砌體結(jié)構(gòu)加固，可大幅提高柱子的承載力，不適用于高溫環(huán)境。（5）鋼結(jié)構(gòu)的加固：鋼結(jié)構(gòu)的加固方法主要有減輕荷載，改變結(jié)構(gòu)計算圖形，加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，阻止裂紋擴(kuò)展。1）改變結(jié)構(gòu)計算圖形加固法是通過理論分析，改變計算模型的方法來加固，是常用的加固方法。2）關(guān)于加大構(gòu)件截面的加固，需考慮原有結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)缺陷

7、并且根據(jù)有利原則選擇截面的類型。3）關(guān)于連接的加固以及加固件之間的連接，需要根據(jù)原有結(jié)構(gòu)狀況，通過受力分析，同時考慮施工條件來制定。4）關(guān)于裂紋的修復(fù)與加固，應(yīng)分析其原因及影響，采取有針對性的措施進(jìn)行加固。對不宜修復(fù)加固的構(gòu)件應(yīng)予以拆除替換。3 建筑結(jié)構(gòu)改造方法（1） 框架體系對于框架結(jié)構(gòu)體系，可在部分框架柱間加混凝土剪力墻，形成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，也可在部分柱間加交叉鋼支撐，形成耗能鋼支撐系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)體系。純框架結(jié)構(gòu)若不加剪力墻和鋼支撐，則改造后的總高度和層數(shù)應(yīng)加以限制，一般8度區(qū)高度不宜超過20m、層數(shù)不宜超過5層，7度區(qū)高度不宜超過28m、樓層數(shù)不宜超過7層。（2）混凝土弱剪力墻體系既

8、有建筑為混凝土剪力墻體系時，結(jié)構(gòu)改造往往是在剪力墻中開大洞口，甚至切除柱間整道剪力墻。改造應(yīng)注意一下三點(diǎn)：每層抗剪強(qiáng)度不致過多消弱，當(dāng)取消一道剪力墻時，可在同軸線上補(bǔ)設(shè)新的剪力墻或加厚原有的剪力墻；當(dāng)取消剪力墻引起剛度分布不協(xié)調(diào)將產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，應(yīng)在適當(dāng)位置補(bǔ)設(shè)剪力墻以消除扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；在被鑿開的大洞口或被切除的剪力墻的上下和左右側(cè)均應(yīng)按托梁和邊緣構(gòu)件的引起進(jìn)行加固。（3）砌體結(jié)構(gòu)體系對于砌體結(jié)構(gòu)體系，可將部分墻段改為混凝土夾板或混凝土墻，形成砌體和混凝土的復(fù)合結(jié)構(gòu)體系，也可在原砌體結(jié)構(gòu)中加混凝土構(gòu)造柱和圈梁，形成約束砌體結(jié)構(gòu)體系。（4）平屋頂增設(shè)坡屋頂改造在平屋頂上增設(shè)坡屋頂改造時，應(yīng)根據(jù)

9、房屋的具體情況，合理選擇結(jié)構(gòu)形式，如在房屋已有承重墻位置砌墻或焊鋼架找坡，原有屋面板承載力有富裕時，可在屋面板上立小鋼柱找坡。新增的坡屋頂應(yīng)盡量采用輕型鋼結(jié)構(gòu)和輕型屋面，以減輕對原有建筑的負(fù)擔(dān)，優(yōu)先采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料。（5）改變室內(nèi)建筑布局在建筑物改造時，經(jīng)常要求改變室內(nèi)空間布局和平面布局，以適應(yīng)新的使用功能，一般是“擴(kuò)小變大”，擴(kuò)大柱網(wǎng)尺寸，增大層高，拆除墻體，如拆除部分框架柱，增設(shè)托梁；托梁拆墻為原來由墻支撐的上部樓板和墻體，改用新增的梁承擔(dān)，梁可用托梁或吊梁方案等，具體方法有抽柱法、抽柱增柱法、抽柱斷梁法、抽墻法、抽墻增墻法、抽墻增柱法。采用上述方法改造工程必須對相關(guān)的梁、柱、墻和基礎(chǔ)進(jìn)行加固，滿足建筑物整體性和抗震性能要求。4結(jié)語隨著科技的發(fā)展，加固改造的方法推陳出新，越來越多，這就更需要設(shè)計人員在選擇加固方法的時候周密地考慮各種情況，嚴(yán)格遵循工作程序和加固原則，不僅要安全可靠，還要經(jīng)濟(jì)合理，同時了解分析現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的新技術(shù)新材料情