建筑结构加固改造技术及具体应用

何 辉，程艳妮，吴 海

（华蓝设计（集团）有限公司，广西 南宁 530011）

建筑结构主要是指建筑工程施工中的主体结构，主要包括建筑骨架主体结构、建筑梁主体结构、建筑横纵向主体结构等多种形式，其对建筑的质量和稳定性有直接的影响。建筑工程建设后，建筑材料的性质会随着时间的推移而变化，并且建筑工程的主体结构在使用过程中也会受到不同因素的破坏。因此，在建筑工程中需要应用建筑结构加固改造技术对建筑结构主体进行加固，从而提升建筑结构稳定性和安全性。

1 建筑结构加固改造技术概述

1.1 建筑结构加固改造内容

建筑结构加固改造具体是指在建筑工程中对陈旧、破损、稳定性出现问题的建筑物进行加固施工，为保证对建筑物的合理加固，在具体的加固改造过程中，应该做好建筑物的改造加固设计。当前，在建筑物结构加固改造工程中主要分为以下几方面内容：（1）对建筑物的结构现状进行鉴定分析。对建筑物的结构现状进行鉴定分析是为了能够对建筑的材料性质、劣化现象、损坏程度进行详细的了解，并对建筑物结构破坏产生的原因进行分析，从而进行合理的加固设计。（2）对建筑物结构加固改造进行合理的设计。通过建筑物现状鉴定，设计建筑物加固施工技术，制定合理的技术实施方案。在建筑结构改造加固阶段应该考虑全面的技术实施因素，保证加固技术方案设计合理。（3）建筑物结构加固改造施工实施。施工流程是建筑物加固改造关键的流程，在进行建筑物加固改造施工中，一定要做好加固材料和加固改造技术的准备，并且安排好具体施工人员培训，保证建筑物改造施工人员质量。（4）建筑物结构加固改造工程验收。在建筑物结构加固改造的过程中要做好建筑物加固改造验收，对加固工程进行严格的质量检查，保证加固工程各质量检查有效。

1.2 建筑结构改造的基本原理

建筑结构加固改造技术的基本原理就是通过改进和改造建筑整体结构，对建筑结构的受力进行提升。在建筑工程结构施工中，会受到结构拉力、压力、弯力以及剪力等多种力的影响，建筑结构出现破损现象的主要原因也是建筑结构受力情况发生变化，结构承载受力减弱而造成结构破损现象。而在建筑结构加固改造技术实施中，应该做好结构受力情况的分析，提升建筑加固结构的剪力和拉力。建筑混凝土加固结构受剪承载力计算公式为t=fv+0.56Psy fy。其中，t为结构加固结合面剪应力数值；fv为结合面混凝土抗剪强度值；Psy为横贯结构面剪切摩擦配筋率；fy为摩擦筋抗拉强度值。

建筑结构加固技术实施中，通过对加固面和结构面的结合面剪应力设计，可以保证建筑结构加固技术能够良好地实施。

2 建筑结构加固改造技术

（1）增加截面加固。增加截面加固技术实施是现代建筑结构加固技术中经常使用到的加固技术。增加截面加固技术具体是指在建筑结构加固中，将原先建筑结构的受力截面进行增加，随着建筑结构受力截面的增加，将在一定程度上提高建筑结构的承载能力[1]。在增加截面加固技术实施中，一般选择使用添加锚固件的方法来增加建筑结构受力截面，而采用这种方法的主要优势就是实施成本相对比较低。但是，由于在原先建筑结构中增加了锚固件设备，从而整体上增加了建筑结构的体积。

（2）复合材料加固。复合材料加固技术是当前建筑结构加固改造施工中使用效率相对比较高的技术之一。所以，其应用比较广泛，在大型工业厂房加固中，经常使用到复合材料加固技术。而在当前加固技术中，使用到的复合材料主要是碳纤维或者玻璃纤维材料。碳纤维和玻璃纤维材料都是具有良好黏合性的材料，并且这两种材料都具有一定的承重能力。因此，在加固技术实施中，应用纤维复合材料不仅可以使建筑结构得到加固，还能够使建筑结构更加黏合，从而提升整体建筑结构的稳定性。

（3）粘钢板加固。在建筑加固改造技术中，部分建筑因为内部空间相对较小，所以在使用截面增加的方法过程中，找不到锚固件添加的位置。因此，针对这一问题，可以选择使用粘钢板加固技术进行建筑结构加固改造。粘钢板加固技术就是用钢板结构代替锚固件，从而提升建筑改造结构的整体强度。粘钢板加固技术主要被应用于建筑结构中的屋梁和墙面结构。

（4）增加支点加固。增加支点加固技术也是一项比较常见的建筑结构改造加固技术，其主要被应用于对建筑主体大面积受损或者建筑主体结构稳定性不足等问题的解决[2]。增加支点加固技术具体是指在受损建筑结构中增加一个或者若干个受力支点，实现对建筑结构主体稳定性的提升。在进行建筑结构增加支点加固技术实施中，一定要合理地计算好各建筑结构的受力情况，并选择合理的建筑结构支撑点。增加支点加固技术是最为基础的一种建筑结构加固技术，在解决整体房屋结构稳定性问题中应用比较多，但是当前建筑工程中，将该类建筑列为危险建筑时，一般都会选择拆除处理。

（5）格局和功能改造。格局和功能改造工作是一种建筑结构改造技术，具体是指对旧建筑物进行整体或者局部格局改造，从而实现建筑结构稳定性的提升或者是提升建筑物结构的功能性。如水电暖气系统改造、通风系统改造、室内空间改造等方面。在格局和功能改造技术实施中，拆除重建是主要的改造方法。

3 建筑结构加固改造技术具体应用

3.1 工程实例

某小学行政教学楼始建于1998年，建筑面积为2850m2，教学楼整体高度为16m，其中包括地上4层建筑空间和地下1层建筑空间。在进行建筑结构加固改造过程中，建筑结构改造设计人员先对小学校的教学楼主体结构进行了检查，然后根据实际情况提出相应的加固改造设计和施工内容。

3.2 加固改造技术设计的应用

该小学加固改造工程中，设计人员参照了《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023—2009）和《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116—2009）这两项制度规范，严格按照加固技术规范进行加固设计，保证设计质量。另外，在小学教学楼加固工程中，抗震加固是核心内容，因为小学教学楼处于地势平坦地带，对教学楼建成实际质量影响的主要因素就是地震。在建筑结构加固设计中，设计人员对小学校教学楼的主体结构和内部各分层空间都进行了严格细致的考察，发现教学楼剪力墙、多个空间梁和柱建筑结构都出现了不同程度的问题，在楼盖和楼梯间楼板位置也出现了裂纹现象。通过设计人员对小学加固工程的详细考察，加固设计选择使用整体加固法、粘贴纤维加固施工法、粘贴碳纤加固法。（1）为了保证加固技术能较好地实施，施工中混凝土材料选择使用C25强度等级混凝土材料[3]。施工中选择使用的钢筋网片为Φ10mm@300mm钢筋网片，该钢筋网片的整体厚度达到了8cm左右。（2）小学教学楼剪力墙加固过程中，设计选择加固墙技术进行墙体加固，设置加厚墙面再将加固墙面与原墙体进行加固实施。而在实际的加固实施中，选择使用穿墙筋进行墙体连接，穿墙筋设计使用S型号穿墙筋，并且为了保证原墙体和加厚墙体连接的有效性，连接过程中选择使用梅花状墙体筋的设置方式，设计穿墙筋的距离间隔在90cm左右。在墙面加固中，延纵向墙体设置拉结筋，拉结筋之间的设计距离在60cm左右，而在接近剪力墙底部的位置设计拉结筋的间距在30cm左右，以提升拉结筋的设置效率。（3）加固设计使用粘贴纤维加固技术，加固材料选择使用碳纤维材料。碳纤维材料不仅自身具有承重功能，而且能够保证有效地连接教学楼梁柱等结构体系，保证小学楼各结构加固状态良好。

3.3 加固改造施工

加固改造施工也是加固改造技术实施的重要环节，以下是该小学加固改造工程施工的具体内容。（1）施工前加固改造相关技术人员对加固技术方案进行了最后一次确认，验算方案设计的合理性后确定技术化实施。施工前对施工材料进行了性质检测，爆料混凝土配比检测、碳纤维材料性质检测、钢筋材料性能检测等多个部分[4]。另外，加固改造工程施工前还对施工人员进行了质量和意识培训教育，保证小学加固改造施工能够安全施工。（2）施工中具体控制要点包括以下内容：①加固墙施工中，要求施工人员严格按照施工流程作业，先进行钻孔施工，紧接着对墙面进行清洗处理，等墙面风干后进行钢筋网布设，最后进行混凝土喷筑。②施工中如果发现原墙面出现腐蚀现象，需要对腐蚀面进行简单处理，使用混凝土泥沙灰进行抹平处理即可。③穿墙筋选择使用S筋。在钻孔工艺实施的过程中，应严格控制钻孔大小，保证钻孔与S钢筋直径合适，工程施工中选择的施工钻孔比S钢筋结构大2mm。④在对混凝土墙体进行喷射的过程中，应该对墙体进行有效的清理，保证墙体清洁后才能够进行混凝土墙体喷射，防止混凝土材料中加入杂质成分，影响混凝土墙面整体强度。⑤碳纤维粘合加固技术实施中，应该按照碳纤维粘合加固技术施工流程进行施工，根据施工前的设计合理使用碳纤维粘合加固材料，从而保证加固技术实施合理[5]。⑥加固技术实施完毕后要做好施工检验。加固改造技术施工流程的最后一部分就是对建筑加固技术进行严格的施工检验，检验包括表面检验和性质计算两部分。其中，表面验算就是对加固改造技术整体施工进行检验，包括墙面平整性、碳纤维加固材料施工清洁性、各加固工程细微位置检查等多项内容。而计算检验就是通过具体的检验计算，验证各加固施工后是否与工程设计参数一致，如果与工程设计参数一致，则代表加固改造技术实施良好。

4 结束语

综上所述，在建筑结构加固改造的设计和施工中，需要根据施工实际情况，科学选择建筑结构加固改造的技术方式，并从设计、施工等方面进行深入研究，充分保证所采用技术方式的科学性，以此保证建筑工程结构的稳定性和承载力，保证建筑使用的安全性，推动我国建筑工程产业的现代化、安全化发展。