建築結構加固方法及方案研究分析
摘要：隨著現代經濟的飛速發展和生活水平的不斷提高，人們對建築的數量、質量和使用功能提出了越來越多的要求。在滿足建築物數量的同時，對建築物的造型、安全性、適用性和耐久性也提出了越來越高的要求。
因此，要對建築物本身結構進行加固。本文先分析了各種常用的結構加固的方法，並提出了新的加固技術。
關鍵詞：結構加固；方法；方案
引言：建築物中裂縫的存在預示著結構承載力可能不足，過大的裂縫會促使鋼筋生鏽而降低結構耐久性，會造成房屋滲漏影響建築物美觀。隨著執行時間的推移，有些工程設施老化失修，有些工程設施由於受當時客觀條件的限制，存在著設計考慮不周、規範標準低的缺陷，要對這些建築物進行除險加固。
一、常用結構加固方法分析
1、基礎結構加固
基礎結構加固主要是地基承載力的建築物進行加固，其主要方法有：
1.1抬牆梁法。採用預製的鋼筋混凝土梁或鋼梁穿過原建築的基礎梁下。
置於原基礎兩側的樁或墩基礎上，支承新增結構荷載。抬牆梁的平面位置應避開一層門窗洞口，不能避開時，應對抬牆粱上的門窗洞口採取加強措施，並應驗算梁支承處磚牆的區域性承壓強度。
1.2墩式加固法。是直接在基礎下分段挖空至持力層澆築墩式混凝土基礎，最後使分段基礎聯成一整體，承受增層結構荷載。
1.3當原建築基礎底面積不足時，可採用基礎加寬法。對條形基礎可採用一側加寬或兩側加寬，對柱基可沿基礎四邊加寬，加寬時可每隔1000～1500mm設定一根鋼筋混凝土減荷梁。
2、外包鋼加固法
外包鋼加固法是在混凝土、砌體等構件的4角或2麵包以型鋼(常為角鋼、扁鋼或鋼板等)的一種加固方法，也是一種使用較廣的傳統方法．採用外包鋼加固法能在構件截面尺寸增加不多的情況下，大幅提高構件的承載能力．且具有施工簡便、現場工作量較小，受力較為可靠等優點，適於柱、梁、桁架弦杆和腹杆，以及高層建築的加固．這種方法的不足是用鋼量較大，加固維修費用較高，且對結構剛度提高不大。
3、外加預應力加固法
外加預應力加固法是採用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法．它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力．預應力加固法幾乎沒有改變使用空間，並通過解除安裝、加固功能消除應力滯後現象而取得較理想的加固效果．其不足是預加力裝置和錨固還待完善，也存在一定的風險．目前主要用於大跨度結構的加固，以及採用一般方法無法加固或加固效果不理想的大型結構的加固。
4、粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠貼上在混凝土構件的外部，以提高結構承載能力的一種方法．這相當於構件的體外配筋．該項技術目前已趨於成熟．其優點是幾乎不改變構件外形和使用空間，施工簡單、快速，溼作業量小．但對加固構件工作環境有要求，環境溫度不高於60℃，相對濕度不大於70%，無化學腐蝕，否則應採取相應措施．適用於承受靜力作用且處於正常環境下的受彎、受拉構件的加固．目前在橋梁和房屋結構中得到了普遍應用。
5、貼上纖維複合材料法
貼上纖維複合材料加固方法與貼鋼加固法相似，只是加固用的材料是纖維複合材料，如玻璃纖維(gfrp)、碳纖維(cfrp)、芳綸纖維(afrp)等．它是目前國內外研究較多且具有很大發展潛力的加固方法．與傳統的加固材料相比，纖維複合材料具有強度高、質量輕、施工方便、耐腐蝕等突出優點．就碳纖維來說，其抗拉強度達3 000mpa左右，比普通鋼筋高出10倍；彈性模量略高於鋼筋，現已用於梁、板、柱、橋梁、屋架等多種結構的加固，但它抗剪強度較低，耐火極限不高，且目前此項技術成本較高、施工技術還欠完善等因素阻礙了其推廣應用。
二、不同型別加固工程與加固方案分析
一般來說，加固工程常採用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等。隨著科學技術的不斷進步，應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法，如，化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生，並開始廣泛應用於各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點，應根據需要加固的構件情況，綜合確定加固方案。
1、框架梁的加固為例
較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法。前者以造價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優於加大截面法和預應力加固法。後者除材料費用高外，則各種優勢盡顯其中，重要表現在自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強度高，固化後的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍；勞動強度小，乙個作業面只需一至兩人操作即可；施工工期短，熟練工人每人每天可完成近200㎡左右。
但是，應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板效能好。
2、框架柱的加固為例
較為常見的加固方法有外包鋼加固法。具體方法又分乾法作業與溼作業法兩種形式。在方案選擇時，應根據加固要求和原構件情況，合理挑選適當的方案進行加固。
如某建築由於功能改變，原設計一層柱子採用的是乾式加固方案，將l100×6的角鋼包於柱子四周並用綴條連線，已完全滿足加固需求；而新鄉市某機電工程學校
四、五層柱子，由於內建鋼筋鏽蝕，致使混凝土柱產生裂縫，採取的是濕式加固方案，對區域性柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將l80×6的角鋼貼上到混凝土柱四周，達到整體加固補強目的。兩種加固方法均取得良好效果。另外，對於加固工程，還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等，每種加固方法各有其特點及適應範圍，只要行之有效，技術成熟，既滿足加固要求，又經濟實用，均可採用。
三、加固工程方案應採用新技術、新材料、新工藝
優秀的加固工程方案要在工法上體現出其可行性、科學性、先進性。筆者認為，化學補強法不失為當前加固工程中首選的一種最為先進的工法。眾所周知，一些加固工程採用過時的加固方法需要大量的人力、物力和時間， 已不能滿足當前加固工程質量、工期、安全、經濟的要求，而化學補強加固方法越來越以其明顯的優勢成為加固工程中的優選方案。
例如，某麵粉廠製粉車間技改工程中的加固部分，就是採取化學補強的方法，應用qr型建築工程結構膠粘劑，對其第四層、第五層框架梁進行粘鋼加固，滿足了該車間在樓層增高、裝置增加，荷栽加大情況下的正常使用要求。充分顯示出新技術、新材料、新工藝在加固工程中的應用成果。在化學補強方法中，除粘鋼加固外，碳纖維加固工藝也不適為一種先進的加固工法，例如，某開發公司地下室梁柱加固、某水廠水幫浦房大樑加固工程，由於環境濕度較大，最適於採用碳纖維加固，與其它加固工藝相比，更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強、自重輕、強度高、施工便捷、***的特點，加固效能均優於目前其它加固方法。
可見，選擇加固工程方案要有針對性，不同的加固工程應採取相應的加固措旄，其方案需要在進行**比、效能比、質量比的同時，還要體現出其工藝技術的科學性和先進性，這樣的加固方案才是優秀的加固方案。
四、總結
建築結構的加固是建築工程質量安全保障體系中的乙個重要組成部分。建築結構加固的裝置在日益發展，同時，結構的問題也經常表現出個性特徵，因而加固方法也必須不斷發展和創新。靈活的運用檢測、加固方法，可以取得事半功倍的效果。
從而保證施工質量和施工安全。
【1】邢佔勇．房屋建築物加固技術概述[j]．山西建築，2003.（1）.
【2】呂西林. 建築結構加固設計.北京：科學出版社.2001.
【3】袁海軍，姜紅.建築結構檢測鑑定與加固手冊[m]．北京：中國建築工業出版社，2003.
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