建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程實(shí)例分析

劉濤 王娟

【摘要】現(xiàn)階段的工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度越來越高，相關(guān)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，涉及的結(jié)構(gòu)性問題非常多，很多的建筑工程項(xiàng)目中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)成為了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵。對(duì)任何一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)而言，其加固方案往往包含了多種，為獲得理想的加固效果，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需做好綜合性因素的考慮，選擇技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性的加固方案?；诖耍疚尼槍?duì)接近設(shè)計(jì)使用年限或者已經(jīng)達(dá)到使用年限，經(jīng)鑒定安全等級(jí)為 C、D 級(jí)的既有建筑進(jìn)行了相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)和研究。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);加固改造;分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.110

針對(duì)一些既有建筑的結(jié)構(gòu)加固，其實(shí)際的處理難度系數(shù)非常高，因?yàn)樵诩庸谭桨傅脑O(shè)計(jì)上，要從安全性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性的角度出發(fā)，來徹底解決建筑結(jié)構(gòu)方面所面臨的質(zhì)量安全問題，最大程度上促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。我國現(xiàn)有的很多建筑結(jié)構(gòu)在長年的使用中，面臨著結(jié)構(gòu)老化的問題，為了減少翻修所造成的高額成本，往往會(huì)在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)，通過各種加固技術(shù)的應(yīng)用，來提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和安全性。

1、建筑結(jié)構(gòu)加固的研究現(xiàn)狀

針對(duì)當(dāng)前整個(gè)建筑市場(chǎng)上的結(jié)構(gòu)加固問題，重點(diǎn)體現(xiàn)在歷史文化建筑和其他建筑的加固上，對(duì)于歷史文化建筑而言，從最初的建成投入到當(dāng)前的使用來看，其時(shí)間跨度非常大，自然條件等各種因素都會(huì)使得歷史文化建筑中的一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件被損壞，而這類建筑比較特殊，在結(jié)構(gòu)加固的過程中，不僅要恢復(fù)整體結(jié)構(gòu)，還需要注重對(duì)結(jié)構(gòu)加固時(shí)的修繕和保護(hù)。而其他住房、商業(yè)建筑的加固設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是要做好加固技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性的分析和研究，通過定量化的方式來促進(jìn)結(jié)構(gòu)問題的處理。結(jié)構(gòu)加固方面面臨的突出難題是技術(shù)復(fù)雜、施工困難、成本投入高，在加固處理時(shí)，重點(diǎn)是要進(jìn)行技術(shù)方案的確定。

結(jié)構(gòu)加固主要包含了兩種方向：（1）保留原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這一加固方案下，加固處理要盡量在保留原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基礎(chǔ)上進(jìn)行，雖然這種結(jié)構(gòu)加固方案可以最大程度上突破當(dāng)前規(guī)劃中的相關(guān)限制，但在具體的加固處理過程中，技術(shù)難度系數(shù)高、工程投資大。（2）保留外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這一加固方案下，要將原有建筑內(nèi)部的相關(guān)結(jié)構(gòu)拆除，保留外墻、原址、原貌，這一加固方案下，可以使得建筑的平面布局和功能都得以重構(gòu)，但在實(shí)施時(shí)，保留外墻的過程中面臨著非常大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[1]。

2、建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1加大截面加固法

在建筑結(jié)構(gòu)加固的過程中，加大截面加固法在應(yīng)用時(shí)主要是對(duì)建筑原混凝土結(jié)構(gòu)外層的加固，在實(shí)際的實(shí)施過程中，為保障外層加固的良好效果，一般要利用型鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。加大截面加固法的技術(shù)原理是：通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的擴(kuò)大，來進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)改造，通過這種改造來使得原有結(jié)構(gòu)材料和外層加固材料充分銜接在一起，形成整體性的結(jié)構(gòu)，由該結(jié)構(gòu)來承擔(dān)一定的作用力，使得建筑具有更好的抗震性能。當(dāng)前的很多建筑工程領(lǐng)域，通過加大截面加固法的應(yīng)用，在對(duì)原有混凝土結(jié)構(gòu)加以修復(fù)的基礎(chǔ)上，改善了混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性，各個(gè)單一構(gòu)件的抗剪、抗彎和抗壓能力都有所增強(qiáng)[2]。在墻體結(jié)構(gòu)、梁體結(jié)構(gòu)和混凝土柱等結(jié)構(gòu)加固中都非常常用，這一加固方法在當(dāng)下的發(fā)展條件下工藝比較成熟，在利用這一加固法進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理時(shí)，由于涉及的濕作業(yè)相對(duì)較多，需要占用較長的時(shí)間來處理，可能會(huì)影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的平衡性。

2.2置換混凝土加固法

置換混凝土加固法在應(yīng)用的過程中，一般是要利用新材料來將原有結(jié)構(gòu)中的混凝土加以置換出來，原有混凝土的承載力差、強(qiáng)度低，通過高強(qiáng)度、高性能混凝土的使用，可以對(duì)原有的混凝土結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化。置換混凝土加固法應(yīng)用的技術(shù)原理是進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的性能改造，用新材料對(duì)舊材料的替換，使得原有結(jié)構(gòu)的不足逐步被克服。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)加固過程中，置換混凝土加固法的應(yīng)用實(shí)施相對(duì)便捷，即使在加固施工過程中進(jìn)行了混凝土的重新澆筑，基本上也不會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的凈空性產(chǎn)生直接的影響。

2.3粘結(jié)外包型鋼加固法

粘結(jié)外包型鋼加固法屬于加大截面法下的施工方式，這一施工方式的技術(shù)原理與加大截面法相類似，可以直接將型鋼構(gòu)件加固到混凝土結(jié)構(gòu)的外層部位，通過這種處理方式，原有混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能得以改善和提升，解決了結(jié)構(gòu)方面所存在的質(zhì)量安全隱患。粘結(jié)外包型鋼加固法的技術(shù)原理為：外層型鋼和混凝土結(jié)構(gòu)在粘結(jié)技術(shù)下實(shí)現(xiàn)了良好的連接。在利用這一方式進(jìn)行粘結(jié)處理的過程中，往往需利用專門的粘結(jié)材料來實(shí)現(xiàn)，比如，灌注結(jié)構(gòu)和錨栓，通過各種粘結(jié)材料和技術(shù)的使用，使得外層型鋼能夠與混凝土形成整體性結(jié)構(gòu)，從而改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的性能[3]。粘結(jié)外包型鋼加固法與加大截面加固法雖然具有很大的相似性，但是粘結(jié)外包型鋼加固法下的加固效果更為理想，在施工過程中占用的建筑空間比較小，施工工藝應(yīng)用更為便捷。但這一方法加固處理上，高溫、腐蝕等都可能會(huì)影響最終的加固效果。

2.4粘貼纖維加固法

粘貼纖維加固法在應(yīng)用的過程中，往往需借助于纖維材料的粘貼來完成結(jié)構(gòu)加固，因?yàn)槔w維材料的性能比較特殊，當(dāng)將纖維材料粘貼在原有建筑結(jié)構(gòu)材料上以后，這些纖維材料就可以與原有的建筑結(jié)構(gòu)材料有效結(jié)合起來。粘結(jié)纖維加固法在建筑結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用十分便捷，尤其是在受力性能比較薄弱的結(jié)構(gòu)部位，粘結(jié)纖維加固法的應(yīng)用效果更為理想，因?yàn)槔w維材料的質(zhì)量輕、耐潮濕性和耐腐蝕性強(qiáng)，可以使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化更為高效，但在實(shí)際的施工過程中，尤其要做好防火處理。

2.5增加支點(diǎn)加固

在一些建筑結(jié)構(gòu)的加固改造中，可以選用增加支點(diǎn)的加固方式，在建筑主體大面積受損或者主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足的情況下，可以采用增加支點(diǎn)的加固處理方式。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)中某些結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損以后，就可以增加一個(gè)或者多個(gè)受力支點(diǎn)，通過這些支點(diǎn)的增加來提升主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，但在這一加固方法的應(yīng)用過程中，必須要有專業(yè)人員來結(jié)構(gòu)受力情況的分析和精準(zhǔn)計(jì)算，只有在此基礎(chǔ)上確定了結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)，才能夠保障這一加固方法的加固處理達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語：

現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域，存在著很多的危險(xiǎn)建筑，這些建筑在處理的過程中，工程企業(yè)往往會(huì)通過結(jié)構(gòu)加固來消除或者減小這些結(jié)構(gòu)所面臨的安全隱患，通過各種加固技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，來提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，延長建筑使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞平，張家維.鋼結(jié)構(gòu)廠房加固方案設(shè)計(jì)分析與研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，000（024）：1161.

[2]羅曉蓉.建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程實(shí)例探究[J].江西建材，2016，000（003）：114.

[3]姚延鴻.建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中碳纖維的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2020，160（06）：206+209.