改造项目结构加固工程技术要点分析

王 超 周 楠

（1.新兴际华资产经营管理有限公司，北京 100160；2.北京北辰实业股份有限公司，北京 100101）

0 引言

混凝土结构加固技术规范以及抗震加固技术规程等各项行为规范的出台，使得建筑工程结构加固技术变得更加成熟，对于我国建筑行业发展而言也有着积极影响。但因为部分单位仍然过度依赖传统加固经验，在加固过程中，可能会因为人为或者其他方面因素影响，而出现结构加固不理想的问题，所以需要通过对改造项目进行结构分析的方式做好配套加固处理，确保加固技术应用的合理性以及有效性，进而为整体工程的安全使用奠定扎实的基础。

1 结构加固原因分析

1.1 人为方面

如果设计人员在进行工程设计中存在考虑不周的问题，会因为整体设计问题导致结构承载能力无法达到预期，而出现结构稳定性不足的问题。同时，如果存在载荷漏项问题，或者施工过程中的实际荷载超过设计数值，也会造成施工质量不达标的问题。在施工过程中，施工管理混乱、施工人员技术水平有限、操作不规范等，会使施工质量出现严重偏差，导致结构质量无法达到要求，进而出现各种安全隐患，需要进行加固处理。在建筑物交付使用一段时间之后，如果相关单位没有进行妥善管理，存在环境管控不良或者擅自改变建筑物用途等方面的问题，没有做好定期维护工作，也会使结构整体质量受到干扰，需要进行加固操作[1]。

1.2 环境方面

环境因素也是不可忽视的重要影响因素，在建筑结构投入使用之后，会因为环境因素的干扰而出现外部介质受侵蚀和材料状况恶化等方面的问题[2]。微生物以及细菌等腐蚀木材，而冻融循环和高温等变化也会使结构产生裂缝。地震和飓风等自然灾害会使建筑物遭受严重破坏，对结构耐久性以及安全性产生直接干扰，需要展开维修和加固处理，以便保证工程使用寿命和质量。

2 常用改造项目结构加固技术

2.1 碳纤维材料粘贴加固技术

碳纤维材料属于有机母体纤维材料，是在高温环境中运用高温分解法，在惰性气体作用之下进行除碳以外其他元素处理的新型非金属材料制品。材料耐高温性能以及耐疲劳等方面性能较为突出，整体比重相对较小，具有质量轻以及强度高等方面的优势。材料具有较好的纤度，在力学性能以及热学性能等方面也较为突出，运用其性能进行结构加固处理，是现代较为常用的工程处理手段。该处理技术主要应用于因长时间使用所产生的结构破坏维修处理，由于碳纤维材料的整体化学性质相对较为稳定，所以在使用该材料进行维护处理过程中，能够达到良好耐久性能以及耐腐蚀性能的目的，可以在完成加固处理之后，有效延长结构使用寿命，更好地解决化学腐蚀问题[3]（见图1）。

图1 碳纤维材料粘贴加固

2.2 新增梁施工技术

在进行梁荷载统计过程中，需要对装修吊顶荷载以及新增墙体荷载进行统计。如果使用轻质隔墙，整体荷载要以装修吊顶自重为主。为保证墙体局部承载能力可以达到要求。在梁穿过墙体时，在其下方位置设置混凝土梁垫。在进行新增梁的施工过程中，需要在相应墙体部位进行开洞处理，并在相反方向放置预制混凝土梁垫。在穿过洞口位置设置钢筋，通过设置顶支撑以及模板的方式，配合在梁上端楼面板开小斜孔，将高强无收缩混凝土灌入其中，在混凝土强度达到设计要求70%左右时，拆除模板和支撑，进而保证墙体的加固效果。

2.3 增大截面技术

增大截面技术是较为常见的结构加固处理技术，也是一种较为传统的加固处理模式。在处理过程中，会通过对原有加固结构进行砂浆层或钢筋混凝土承施工处理的方式，确保其能够和原有结构共同产生作用，继而达到增强结构承载能力的效果。整体施工操作相对较为简单，且因为使用时间较长，所以经验较为丰富，能够达到较为理想的施工处理效果。在使用过程中，需要保证原有结构和新增混凝土结构层之间的紧密度，保证新旧混凝土结合面能够生成合力，形成有效抵御。为保证两者之间的结合紧密度，需要在施工之前对旧结构进行清洁处理，保证其表面的清洁度以及平整程度，确保其能和新结构层形成有效连接。

2.4 外包钢加固技术

在运用各种技术进行加固过程中，会对需要加固的结构进行四角用型钢包裹处理，利用缀板进行连接加固，保证型钢的作用能够得到完全发挥，进而保证最终结构加固效果，主要分为干式处理方法以及湿式处理方法两种模式，其中湿式处理方法会通过对环氧树脂以及孔胶水泥等材料的应用，将角钢粘贴在原有结构构件之上，保证包裹型钢能够和原有构件形成共同受力体。虽然此种处理方法的效果较为理想，但整体工作量相对较大，需要利弊权衡，确定是否应用（见图2）。

图2 外包钢加固处理技术

干式外包处理技术并不会将构件和型钢连接在一起，会通过对水泥砂浆的运用进行填充，原有结构和外包型钢会独自承受相应施加力。整体施工处理方法相对较为简单，承载力相对有限，在不改变原有结构截面面积基础上，保证结构物承载能力能够得到提升，有效提高结构刚度以及延性，主要用于屋架以及混凝土柱等结构的加固。如果改造项目不允许对截面尺寸进行改变，可以运用此种技术，在不改变截面尺寸的前提下，达到提高构件承载能力的目的[4]。整体施工相对较快，不仅安装量较小，而且加固效果较为理想，但施工成本相对较高，需要进行综合考虑之后，确定是否使用此种处理方案。

2.5 粘贴钢掘加固技术

这种方法简称粘钢加固处理技术，通过对特制建筑结构胶的运用，将钢板粘贴在需要加固的混凝土结构表面，确保其能够和原有结构形成共同受力，保证结构承载能力可以达到要求，是一种体外增加配筋率的处理方案，能够有效提高结构强度以及刚度，增强结构抵抗能力。该种处理技术对于建筑结构胶的要求相对较为严格，需要具备高黏性以及高强度的结构胶，具有良好的弹性模量以及耐老化等方面的特性，以便保证最终的使用效果。此种处理技术施工相对较为简单，不会对原有结构外形造成改变，整体作业空间要求相对较低，不会对正常生活产生影响，主要用于房屋结构加固处理。但在使用过程中需要注意，该处理技术对于环境温度存在一定限制，而且加固成本相对较高。

3 加固配套使用技术

3.1 托换技术

如果出现以下几个方面问题，一般会采用托换技术进行处理：（1）在进行建筑建造过程中，可能会因为前期勘察不充分、设计或施工等环节存在不良状况，导致基础环节出现问题；（2）因为周边环境发生变化或者因为地下工程施工，对既有建筑产生危害，导致需要进行基础加固；（3）在进行深基坑的挖掘过程中，因为古建筑维修，可能需要进行地基加固处理；（4）新规划的建筑物存在和既有建筑物位置重合的情况，并且因为新规划项目具有较高水平的社会意义以及经济性，无法进行修改，可以通过托换处理的方式，保证既有建筑物和新建筑使用的安全性。此种技术整体应用要求相对较高，对于人员的施工技术以及施工经验等都具有较高要求，强调需要进行全面化管控和科学部署，以便保证最终加固效果[5]。

3.2 裂缝修补技术

在工程项目建设过程中，现浇板可能会受各种原因影响而出现开裂状况，需要运用裂缝修补技术对问题进行有效控制，避免出现结构大面积开裂的状况。在进行裂缝修补的过程中，需要对裂缝产生原因以及发展整体态势等各项情况进行详细调查，根据具体的调查结果，确定相应修补方案，保证结构物使用性能以及耐久性等均能恢复到理想状态。裂缝修补技术主要用于建筑物裂缝的修补，能够在对裂缝进行修补的同时，达到对其进行加固的效果。

3.3 化学植筋技术

植筋技术也被称为种筋技术，主要用于抗震加固处理模式之中，按照钢筋后锚固原理，利用结构胶锁键握紧力作用，展开连接操作。在重型荷载紧固以及结构植筋加固处理中作用较为突出，在混凝土或者墙体岩石等材料中进行钻孔，通过在其中注入高强植筋胶的方式，将基材和钢筋连接在一起，实现对建筑结构的加固。能够用于钢筋位置偏差补救处理，在房屋加层接柱以及高层建筑剪力墙设置等环节中均有突出表现[6]。

3.4 阻锈技术

能够对电渗阻锈过程进行测量，通过对钢筋极化电阻以及脱盐率等内容进行研究和控制，确定电渗电量以及混凝土技术参数等对电渗阻锈效果的具体影响。在运用电渗阻锈技术过程中，能够实现对盐污染混凝土中氯离子的有效去除，阻止钢筋表面产生锈蚀，对已经产生腐蚀的钢筋进行钝化处理，防腐效果较为理想。对构件以及混凝土结构的钢筋锈蚀问题进行有效治理，通过阻断或者抑制有害离子对钢筋进行侵蚀，运用阻锈剂进行喷涂和渗透，在混凝土或者钢筋表面形成隔离层，实现对水分和有害离子的阻隔，避免其直接和钢筋接触，保证腐蚀电流下降速度达到预期，进而起到良好的阻锈效果，保证结构的稳固性，达到加固要求。

3.5 锚固技术

该项技术包括锚栓技术以及植筋技术两部分，能够用于承重结构加固构件的连接，可以对施工漏埋钢筋以及钢筋偏离等问题有效补偿，将混凝土结构和金属构件有机连接在一起，也可以运用纤维复合材料粘贴和外包钢等技术进行加固处理，做好混凝土基层连接附加锚固操作[7]。整体施工技术操作相对较为简单，且能够实现精准定位，但存在使用成本过高的问题，需要在确定工程造价允许范围之后，明确是否使用此技术。

4 结语

由于改造项目的加固处理质量会对后续的项目使用安全性以及寿命产生直接影响，所以需要明确加固方案的重要性，通过对工程基本情况的分析，确定施工环境以及新结构要求，并以此为基础制定出较为完善的加固方案，做好各项加固技术的应用。要加大对各种先进技术以及先进材料的研究和应用，不断对房屋结构的加固方案进行完善，做好加固技术的创新和优化，确保改造项目加固工作开展水平能够不断提升，提高整体建筑物的综合改造质量，为广大用户带来更加安全的工程项目应用体验。