建筑结构加固改造技术的探析

高晓东

(晋中市建筑勘察设计院，山西晋中 030600)

建筑结构加固改造技术的探析

高晓东

(晋中市建筑勘察设计院，山西晋中 030600)

简述了建筑结构加固改造的目标与特点，从直接、间接、梁、板、柱加固改造等方面，介绍了结构加固改造的方法，并总结了各加固技术的优劣势，对提高建筑结构的稳定性有一定的意义。

建筑结构，加固改造，增大截面法，预应力加固法

1 建筑结构加固改造的目的及特点

1.1 加固改造目的

加固改造建筑物结构，主要基于两个方面的考虑:

1)有效增强建筑结构的稳定性、强度、刚度;

2)增加建筑物的使用功能。

此外，因为不同建筑物的受损程度是不一样的，因而它们具有不同的加固改造目的、要求。一般而言，对于不同的工程项目，应分别对待，选用有效、适当的辅助手段，确定合理的建筑结构加固改造方案。

1.2 加固改造特点

第一，和新建工程比较，应先合理清理、拆除原建筑物以后，再加固原建筑物。第二，在加固改造原建筑物之前，应先合理设计建筑结构加固方案，检测、验算原建筑物结构，准确判断建筑结构适应性，假如已建建筑物需要进行加固改造，则在施工之前，一定要进行有关加固改造计算，对建筑物新、旧结构要进行全面考虑，如建筑物的使用期限、建筑物的强度、建筑物的刚度等。第三，因为施工现场作业环境比较特殊，在建筑结构加固施工中，其施工现场空间是比较小的，在施工过程中存在很多约束条件。第四，一般情况下，大部分原建筑物均处于投入使用状态，因而在建筑结构加固改造工程施工过程中，应尽量确保原建筑投入使用不遭受影响，基于此，加固改造工程施工难度是比较大的。

2 建筑结构加固改造技术分析

2.1 直接加固改造

1)增大截面加固法。

当加固改造钢筋混凝土结构时，增大截面法是选用频率最高的一种加固方法。增大截面加固法主要优点有:施工技术较为完善，施工便利，施工质量控制难度低，施工作业人员专业要求较低，能够使建筑构件抗力得到有效增强;增大截面加固法主要缺点有:建筑物空间会被占据一部分，建筑使用面积减小，施工现场存在大量的湿作业，需花费较长时间进行养护，尤其是在建筑物使用过程中，生活、生产均会遭受加固施工一定程度的影响，同时建筑物结构外观势必会受到一定程度的影响。

2)置换混凝土加固法。

当受压区混承重构件中的混凝土密实度、强度不够高，需要进行加固时，选用置换混凝土加固法是较为合适的。置换混凝土加固法主要优点有对建筑构件进行加固以后，能够使其原貌进行完全恢复，原有建筑结构布置、原有建筑空间不会发生任何变化;置换混凝土加固法主要缺点有:需进行较长时间的施工湿作业，需要对大量旧混凝土进行清除，如果原建筑结构对周边建筑结构有影响，则需采取有效的临时性加固、支撑措施。

3)外包钢加固法。

外包加固法实际上就是选用合适的型钢材料外包建筑混凝土构件，如角钢、钢板等，混凝土构件起到一定约束作用，进而使混凝土构件抗压能力有效提高。外包钢加固法大致分为两种类型，即湿式外包钢法、干式外包钢法。当加固混凝土构件时，假如严禁改动原构件的截面尺寸，但必须要大幅度提高原结构的截面承载力时，则宜采用外包钢加固法。

4)喷射混凝土加固法。

喷射混凝土加固法就是指通过运用一些动力制造机器，如喷射机械等，在受喷表面上喷射拌合料，当拌合料凝结硬化后，便会形成一种混凝土。而这种混凝土能够和钢材、砖石等产生高强度粘结现象，且该粘结整体具有较好的耐久性、力学性能。喷射混凝土和原建筑结构之间所形成的结合面，能够有效传递拉应力、剪应力。但是在采用这种方法时，使用的喷射机械体积偏大，占据较大的施工作业面。

2.2 间接加固改造

1)增加支承加固法。

增加支承加固法就是指在增设适量支撑点后，能够使建筑结构计算跨度减小，使建筑结构内力分布发生变化，进而有效增大承载能力的一种加固方法。当需加固改造的建筑物没有较高的外观要求、使用要求时，选用增加支撑加固法是比较合适的。支撑加固法，便于安装拆卸、受力位置明确、可靠、施工简单等，但是建筑使用空间会遭受一定程度的影响，同时损害建筑物使用性能和外观。

2)预应力加固法。

预应力加固法就是指设置外预应力撑杆，将一定的预应力施加在撑杆上，以改变原建筑结构的内力分布情况，有效降低原建筑结构的内力，进而提高原建筑结构的承载能力。在加固改造大跨度构件、重型结构、高应力混凝土构件等时，宜选用预应力加固法。不过，选用这种方法时，原建筑结构外观会受到一定程度的影响，如果没有采取防护措施，收缩徐变较大的混凝土结构在加固时，是不宜选用预应力加固法的。

2.3 梁、板、柱加固改造

1)混凝土板、梁加固方法。

第一，增大截面加固法。在制定加固设计方案时，可以将原建筑构件构造特性、受力情况、施工现场环境等作为依据，通过浇筑混凝土，以增大原建筑结构截面面积，如果设计要求要提高构件承载能力，还需要加配一定数量的钢筋。通过对原建筑结构构件的受力特性、构造特点等进行深入分析后，为提高其界面面积，在制定加固改造方案时，应采取单面、两面或三面来进行混凝土的浇筑，当然为使原建筑构件承载力变得更高，还可以加配一定数量的钢筋。第二，粘钢加固法。粘钢加固法就是应用建筑结构胶，在梁板受拉区表面将钢板进行粘贴，通过粘贴胶的作用，梁底会向钢板传递自身产生的拉应力，从而原建筑构件和钢板便会结为一体，全部荷载均由该整体来承担，进而使建筑构件的承载能力得到有效提升。实际上，粘钢加固法这种技术是比较新颖的，其加固效果是比较好的，且施工工序简单，能够带来较好的社会经济效益，施工成本也比较低。第三，增补受拉钢筋法。如果梁构件的截面尺寸具有较高刚度、较强抗剪承载能力，但是弯曲抗拉强度却偏低时，此时可以选用增补受拉钢筋法，即将适量受拉钢筋直接焊接在原建筑梁受拉部位中。增补受拉钢筋法大致分为3种类型，即粘结法、半焊接补筋、全焊接补筋。

2)柱加固。

第一，增大截面法。在柱加固方案中，如果原建筑使用空间条件允许，则选用增大截面法是比较合适、可靠的。柱加固增大截面法大致分为3种，即单面加厚、双面加厚、四周外包。第二，外包钢加固法。外包钢加固法就是指在混凝土构件两面或者四角，用钢板、型钢等包住，且不会明显加大构件截面尺寸，便能使原柱承载力得到较大程度的增加，当建筑构件外形、使用空间约束条件较多、不能大幅度增加截面尺寸时，选用外包钢加固法是比较合适的。一般来说，方形柱、矩形柱常选用四周包角钢横向加缀板方法，圆柱或者其他弧形柱常选用扁钢加套箍加固方法。第三，置换加固法。当建筑物发生火灾而严重降低混凝土柱承载能力时，选用置换加固法是比较合适的。置换加固法主要处理部分柱混凝土，以提高混凝土承载能力，对于原钢筋利用率，选用置换加固法是忽略其折减情况的。第四，预应力撑杆加固法。预应力撑杆大致分为两种类型，即单侧撑杆、双侧撑杆。其中，当受压区配筋量不足、偏心受压柱混凝土强度偏小时，选用预应力单侧撑杆是比较合适的;当加固轴心受压柱时，选用预应力双侧撑杆是比较合适的。受压柱在预应力撑杆加固法作用下，自身的承载力能够得到显著提高。

3 结语

工程加固改造已成为目前建设工程行业的一大研究热点，而我国建筑市场发展潜力是非常大的，随着建筑行业的不断发展，建筑结构加固改造技术的运用也越来越广泛，因此，我们应对加固改造技术给予高度重视。尽管本文对建筑结构加固改造技术进行了一定程度的研究，不过还有很多问题并未涉及到，有待进一步进行深入研究。

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［4］任 渊.中小学校舍加固方案刍议［J］.山西建筑，2011，37 (30):33-34.

Inquiry on building structure reinforcement transformation technologies

Gao Xiaodong
(Jinzhong Building Survey Design Institute，Jinzhong 030600，China)

The paper briefly describes building structure reinforcement transformation targets and features.Starting from aspects of direct，indirect，beam，board and pile reinforcement transformation，it introduces structural reinforcement transformation methods，and summarizes advantages and disadvantages of various reinforcement technologies，which has certain meaning for improving building structure stability.

building structure，reinforcement transformation，enlarging-section method，prestress reinforcement method

TU318

:A

1009-6825(2016)36-0060-02

2016-10-12

高晓东(1964-)，男，工程师