房屋建筑结构加固技术工法研究

　　许　悦

　　（北京臻宸建设工程有限公司，北京 100142）

　　摘要：文章从房屋建筑结构加固的价值与意义入手，重点分析了常见的建筑加固技术。在具备加固条件的前提下，应充分利用现有加固技术，使原有建筑提升结构安全等级，避免出现拆旧、建新等资源浪费的现象。新建设的建筑也有因变更功能增加设计荷载、部分建筑构件实际强度未达到设计要求的现象，采用结构加固后能够满足原有设计强度，达到建筑安全标准。

　　关键词：建筑结构；加固技术；安全标准　　文献标识码：A　　中图分类号：TU746

　　文章编号：2096-4137（2023）03-152-03　　DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2023.03.44

　　建筑加固能够延长建筑的使用寿命、维护功能价值。不同的建筑具有不同的使用年限，合理地利用结构加固工艺，增加房屋结构的整体稳固，可以很好地减少各种原因对建筑构造的冲击。同时，不同的建筑具有不同的使用价值。现今，随着城市功能的提升，有大量建筑整体或局部不符合、不满足当今社会的进步需求，而通过结构改造、加固，延长了建筑寿命、维护了使用功能。建筑的抗震功能对于建筑物总体的性能和安全具有至关重要的作用，把结构加固技术应用到房屋建筑中，可以大大增强建筑的总体抗震功能，让建筑结构变得更加安全、坚固。在外部环境及其自身因素的影响下，房屋建筑的使用安全性将随着时间的推移逐渐下降，会逐渐暴露出承重构件变形、开裂等不良现象，威胁到使用者的生命财产安全。

　　通过加固设计和合理应用加固技术，可以显著提高建筑结构的整体稳定性，有助于改善建筑结构存在的问题，提高结构的整体安全性。与拆除旧建筑、新建造建筑相比，结构加固技术的应用可以大大节省建筑材料和成本。例如，钢筋是建筑行业中最常见的高性能材料，在加固施工中可以显著提高建筑安全指数，而且钢筋用料相对较少，不会产生浪费和严重的污染问题。

　　由此可见，在住宅建筑中积极采用加固技术，可以提高建筑的稳定性，同时降低能耗，节约大量成本，具有较高的经济价值和环保价值。同时，结构加固技术的推广应用也可以扩大建筑业的效益空间，提高住宅建设的综合效益。

　　1　房屋建筑工程中常见的加固技术

　　1.1　增大截面结构加固

　　增大截面加固法适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固，具体的加固处理方法为对原构件的截面面积进行不断增加，同时对钢筋进行高效增配，使其刚度和承载力发生根本改变。采用增大截面加固法对混凝土结构进行加固时，结构上产生的活荷载得以高效卸除。当被加固构件界面处理及其粘结质量符合规范规定时，可按整体截面计算。其正截面承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的基本假定进行计算。

　　1.2　碳纤维加固

　　碳纤维加固工艺有着其他建筑加固工艺无可比拟的优点。该方法施工简便，粘贴纤维复合材料加固，用胶粘剂将碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等复合纤维布粘贴于构件表面，以达到提高构件正截面受弯、斜截面受剪以及位移延性的目的。粘贴纤维复合材加固和粘贴钢板加固非常类似，两者都是利用材料的抗拉性能来增加构件的抗弯和抗剪能力。

　　1.3　外包型钢加固法

　　外包型钢加固法主要是在房屋原来的结构基础上，加固处理了房屋的外部结构，具体的加固位置有房屋四角、表面和两侧。在加固对角以后，房屋建筑结构的稳定性发生了明显的提升，增强了房屋的负载能力。外包型加固法的缺点为需要结合建筑物的整体来对加固方式进行合理的选择。例如，以房屋建筑的截面为依据，客观地选择包角类型。因此，对具有圆柱形或弯曲断面的建筑物的钢筋直径，应选用扁钢和密封垫圈。

　　1.4　增设支点房屋结构加固技术

　　增加房屋牢固性的常用方法是增加支点法，该方法使房屋内部支点的数量得到不断增多，从而明显提升房屋结构的整体承重。因此，在使用该方法以后，房屋的跨度出现了明显的降低，使其坚固性能发生了一定程度的改变。在具体的施工中，可以大致分为两个方面：一是增加了内部弹性支点的设计，二是提高了刚性支点的设置。

　　1.5　其他建筑结构粘钢加固

　　房屋建筑结构的加固方法很多，粘钢增强技术、预应力加固技术等也是常见的加固方法，需要根据具体建筑类型、设计强度要求、现场实际状况灵活选用。

　　2　房屋建筑结构加固工程施工组织及技术措施

　　某工程为商业楼、写字楼综合体，地下2 层、地上27 层框架核心筒结构。现在商业楼、写字楼基础及地下部分已经施工完毕，应业主需求，原设计的写字楼4 层以上改为公寓楼，由于层高调整及荷载的增加，对已施工部分复核后进行加固及拆改。

　　加固方式包括：筏板加厚，柱、剪力墙、梁加大截面加固，梁表面粘碳纤维加固，楼板加厚。拆改部位包括地下核心筒区域部分梁、板、楼梯砸除，并新增梁、板、楼梯。现场根据业主工期计划要求组织安排施工。结构加固工作按由下至上原则，从基础、地下二层向地下一层逐层施工，在现场施工过程中采用流水施工方法，多处位置加固交替进行，施工工艺顺序总体原则为先基础、框架柱、后梁、板。结构拆改工作按由上至下原则，从地下一层顶向地下二层顶进行拆改施工，拆改施工顺序为先拆除板、梁、楼梯，再进行增加的梁、板、楼梯施工。室内凿毛剔除的混凝土垃圾及其他材料，现场产生的建筑垃圾分区域集中堆放、分类装袋，由人工和吊车运输至地面，集体运走。

　　3　施工技术

　　3.1　筏板、基础梁加固

　　回填土挖除、清理→放线定位→混凝土剔凿→垃圾清理 →植筋→钢筋绑扎→模板安装→刷界面剂（或水泥浆）→混凝土浇筑→养护。

　　3.2　柱、墙、梁加固

　　放线定位→操作架搭设→混凝土剔凿→垃圾清理→植筋 →钢筋绑扎→模板安装→刷界面剂（或水泥浆）→混凝土浇筑→养护。

　　3.3　楼板加固

　　放线定位→混凝土剔凿→垃圾清理→植筋→钢筋绑扎→ 模板安装→刷界面剂（或水泥浆）→混凝土浇筑→养护→放线定位→砌筑地垄墙→支架搭设、模板安装→钢筋绑扎→混凝土浇筑→养护。

　　3.4　新旧混凝土结合位置施工

　　在新旧混凝土结合位置施工时，需要凿毛处理原有的混凝土表面，使用清水冲洗干净，将水泥浆或者界面接涂刷均匀以后，开始混凝土浇筑施工。对于新浇筑的混凝土来说，要对其坍落度和水灰比进行严格控制，将水泥的使用剂量和用水量控制到最低，及时养护混凝土，使混凝土的收缩变形问题得到高效抑制。

　　3.5　植筋

　　在对原结构中的钢筋位置进行确定时，使用的主要仪器设备为钢筋探测仪，使用记号笔将设计图纸要求的钢筋直径位置标记清楚。在钻孔施工的过程中，要在事先标记好的位置施工，钻孔施工的各项标准要满足设计的要求。钻孔施工结束以后，使用毛刷将粉尘和杂质清理干净，保证孔洞内干净、清洁。在对钢筋进行处理时，钢筋植入一段要将锈迹清理干净，除锈长度要比植筋长度大，对植入的钢筋深度位置标记清楚，在与植入位置保持2m 处，再次做好标记，钢筋要整齐堆放，为后续施工做好准备。

　　3.6　增加截面

　　在增加截面的过程中，遵循的主要施工顺序为：处理表面→植筋→钢筋绑扎→架设模板→涂刷界面剂→混凝土浇筑 →混凝土养护→模板拆除→处理表面。

　　4　验收结构加固质量

　　在验收加固工程项目时，要严格按照相关的标准进行验收，其具体情况如下。

　　4.1　验收碳纤维加固质量

　　在粘贴碳纤维以前，要对其表面进行及时的处理，验收隐蔽工程以后，才能继续施工。碳纤维片材的粘贴施工面积要比设计的面积略大一些，位置偏差要控制在10mm 以内，使用手压碳纤维片材或者小锤敲击碳纤维片材的方式来对其粘贴质量进行检查，确保粘贴施工质量达标。

　　4.2　验收化学植筋质量

　　在注胶施工以前，要将孔洞钻好，并采取积极的措施将其清理干净。验收时，仔细检查锚栓的直径和位置，要将锚栓抗拉拔力的现场抽检报告准备好。型号、规格一致的锚栓可以放在同一批次验收，验收抽取的锚栓数量要达到总数的 1% 以上。

　　4.3　验收截面加固质量

　　在浇筑混凝土以前，需要对浇筑施工的表面处理好，验收合格隐蔽工程以后，后续的施工任务才能继续开展。验收的主要内容包括：加大截面的振捣施工是否满足相关要求、原结构是否清理到密实的位置处等，并使用压力注浆方式浇筑增大断面或者加梁等构件尺寸比较小、振捣施工困难的位置。

　　5　房屋建筑结构加固工程的注意事项

　　5.1　做好建筑设计关

　　在建筑设计单位的设计过程中，要以现行设计规范、加固措施规范为前提，结合实际建筑的具体特点、施工难易程度，最终达到建筑加固目的。设计前务必重视原有建筑的实际状况，掌握建筑图纸、资料，进行建筑结构安全性鉴定。完全具备原有建筑结构的基础数据资料后，才能够科学合理地对原有建筑构造进行设计改造，避免出现因设计问题造成建筑可能发生构件损坏的情况，影响建筑的整体稳定性。

　　5.2　管好施工过程关

　　施工单位要严格执行施工图纸、设计要求、相关规范，对进场的材料质量把关，要求到场的建筑材料要有产品质量合格文件，做好质量复检。同时，充分重视各类型加固施工方法的难易程度、技术特点、施工现场实际环境，要求全体施工人员提高质量意识、安全意识，最终满足施工质量要求、设计要求。

　　作者简介：许悦（1975-），男，浙江绍兴人，北京臻宸建设工程有限公司工程师，研究方向：建设工程。

　　（责任编辑：肖央然）