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摘 要：现如今，建筑结构加固技术正越来越受到人们的关注。本文总结了一些建筑施工常用的传统加固技术及其特点，并对近年来新兴的加固技术进行了介绍，讨论其研究现状及发展。
关键词 建筑结构；加固；方法
Abstract: Nowadays, technology is more and more people pay attention to building structure reinforcement. This paper summarizes some construction commonly used traditional reinforcement technology and its characteristics, and the reinforcement technology to emerging in recent years are introduced, the research status and development.
Keywords： building structure； reinforcement; method;
中图分类号：TU74
随着时间的流逝,建筑结构在使用期间,会出现劣化、损伤等造成使用功能下降, 或因使用功能的改变以及技术条件的限制等原因使工程无法正常的使用。
我国大约有2/3的城市处于地震区, 历次地震都在不同程度上对建筑物造成损坏, 而且, 由于城市化进程的加速, 人口和建筑物向密集化的方向发展,火灾发生的概率和造成的损失大大增加。新中国成立以来我国共完成各类工业建筑项目超过30多万个,各类公用建筑建设项目超过60多万个, 城镇住宅面积超过20亿平方米, 累计竣工的工业与民用建筑面积超过30亿平方米, 现有城镇房屋面积超过50亿平方米, 其中20世纪60年代建成的接近50% , 有相当数量的建设已步入老年, 必须修复和加固。如果能够科学地分析这种劣化、损伤的规律和程度, 及时采取有效的处理措施, 就可以延缓结构的损伤过程, 达到延长结构使用寿命的目的。
1 建筑结构混凝土梁、板承载力不足的原因及表现
梁、板承载能力不足，是指梁、板的承载力不能满足预定的或新的使用要求，必须加固，以确保构件的安全使用。承载力不足的外观表现是构件的挠度偏大，太多的裂纹、过宽、过长，钢筋严重锈蚀或受压区混凝土有压碎迹象等。引起梁、板等受弯构件承载力不足的主要原因有以下几个方面：
1.1 施工工艺不符合要求。钢筋少配或不匹配；截面尺寸不符合设计要求；施工，材料使用不当或失误；凝土强度不符合设计要求，施工过程中不按规范要求执行。
1.2 设计有疏漏。计算简图与梁、板实际受力情况不符合；荷载漏算、少算。
1.3 使用方法不当。使用过程中严重超载；使用功能的改变；使用过程中擅自拆除或破坏承重构件且不进行加固处理。
2 常用的结构加固方法及特点
2.1 增大截面法
增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量)，以改善组件的承载能力的传统的加固方法的方法。它可以广泛地用于加固混凝土，砖和混凝土结构，梁，板，柱，壁和其他组件。加固过程此方法的优点是简单的，该技術是更成熟的，可靠性，并能提高抗弯刚度和稳定。其缺点是现场湿作业工作量大，养护时间长，对生产和生活会造成一定影响，对原有结构的外形和房屋使用空间会造成一定影响，结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载，故在设计中应从整体角度考虑。
2.2 结构构造性加固法
结构构造加固主要用于砌体的承载力严重不足，或者是用于应对砌体发生严重碎裂可能会导致倒塌等情况时。对砌体结构进行构造性的加固时主要可以采用几种方式，一是增加横墙。对于空旷房屋增加足够刚度的横墙，其间距不超过一定的标准，应该按照《砌体结构设计规范》所规定的标准进行，并且要将房屋的静力计算方案由弹性改为刚性。二是砖柱承重改为砖墙承重。砖柱承重的显著缺点是承载能力严重不足，应该改为砖墙承重。三是托梁换柱。托梁换柱主要用于应对独立砖柱承载力的严重不足状况的发生，需要在加设临时支撑后卸除砖柱荷载，然后，根据计算确定新砌砖柱的材料强度和截面尺寸，并在柱梁下增设梁垫。第四是托梁加柱，主要在大梁下的窗间墙承载能力严重不足时使用。
2.3 预应力加固方法
预应力加固主要是采用外加预应力钢拉杆对结构进行加固，钢拉杆的方式是多种多样的，主要由分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆或撑杆等几种。这是一种可以显著降低被加固构件应力水平的加固方法，也可以大幅度提高墙体正截面和斜截面的承载能力。预应力在消除或减缓后加杆件的应力滞后现象上可以产生显著的效果，使后加杆件有效地发挥作用。预应力所产生的负弯矩可以消除部分荷载弯矩，减少墙体的外倾量，缩小墙体的裂缝宽度，甚至可以完全闭合墙体中的裂缝。其显著优点便是可以使砌体柱的承载能力有较大幅度的提高，且加固效果可靠，这是一种适用于处于高应力、高应变状态的砌体结构加固的有效方式。
2.4 地基加固
2.4.1 灌浆加固法
灌浆加固法主要是运用液压、气压和电化学等学科的基本原理，把某些能固化的浆液注入土体孔隙或岩石裂隙中，以这种方式将原来比较松散的土粒或者裂隙胶重新形成一个整体，这是一种可以显著改善土的物理学特性以及水理学特性的加固方式。灌浆加固法则主要是选择运用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固，一般是应对防渗堵漏，也可以较好的提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。
2.4.2 高压喷射注浆法
高压喷射注浆技术是一种针对软土地基处的技术措施，主要是由化学灌浆与高压射流技术相结合发展起来的。高压喷射注浆法主要是针对房屋建筑物地基的承载能力不足或者地基的变形发生严重变化时使用，特别是针对过大不均匀沉降发生时这种方法可以发挥明显作用。采用高压喷射注浆法时，在基础下设置旋喷砼。旋喷桩设置是很灵活的，有时候可直接设置在基础下，有时候也选择在基础边缘设置，这种设置方法可以使基础部分搁置在旋喷桩上。高压喷射注浆法主要适合于处理淤泥、淤泥质土、流塑或软塑粘性土、粉土、砂土、人工填工和碎石工等地基，所以适用的地层相对较广。高压喷射注浆法不但可以在工程新建之前使用，还可以在工程竣工以后对既有的建筑物托换时进行使用。施工时只需在土层中钻一个直径为50～90mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4～2.5m的水泥土固结体。并且在施工过程中可对旋喷速度和提升速度进行调整，流量的改变也可以通过增减喷射压力或更换喷嘴孔径，根据工程设计需要，可控制固结体形状等。
3 实例分析建筑加固方法的运用
如某的厂房加固技术。此厂房因建设使用时间长和规模扩大,厂房建筑承重力增加,需要对厂房进行加固改造,以保证生产安全。经过对原厂房的设计结构进行评估鉴定,在原设计基础上进行改造,不需更换过多原件,只需在其原设计安全储备的基础上进行更新即可。首先,加固其承重力。该厂房因房顶增加吊重机械,给承重带来巨大的威胁,所以在其原承重基础上,给予加固更新。其次,厂房由钢结构上、下柱对接承重,如今增加设施,厂房高度不够,给予升高改造,以下柱为主要目标,避免上柱承重力不足问题。所以在实际改造过程中,我们只通过运用预应力加固法,加固吊车梁及辅助桁架,增加承重,运用增设支点法,顶升屋盖整体,提高高度即可完成改造加固。
结 论
总之，随着时间的推移，建筑总是出现构件老化，损伤等问题，只要坚持科学严谨的态度，对建筑结构工程加固方案进行评价的问题越来越得到科研工作者和工程技术人员的重视。建筑结构的老化，伤病的原因要仔细分析，掌握规律，并采取有效措施进行加固和维修，可以使建筑物有效地延长其使用寿命，确保人民群众生命和财产安全。
关键词 建筑结构；加固；方法
Abstract: Nowadays, technology is more and more people pay attention to building structure reinforcement. This paper summarizes some construction commonly used traditional reinforcement technology and its characteristics, and the reinforcement technology to emerging in recent years are introduced, the research status and development.
Keywords： building structure； reinforcement; method;
中图分类号：TU74
随着时间的流逝,建筑结构在使用期间,会出现劣化、损伤等造成使用功能下降, 或因使用功能的改变以及技术条件的限制等原因使工程无法正常的使用。
我国大约有2/3的城市处于地震区, 历次地震都在不同程度上对建筑物造成损坏, 而且, 由于城市化进程的加速, 人口和建筑物向密集化的方向发展,火灾发生的概率和造成的损失大大增加。新中国成立以来我国共完成各类工业建筑项目超过30多万个,各类公用建筑建设项目超过60多万个, 城镇住宅面积超过20亿平方米, 累计竣工的工业与民用建筑面积超过30亿平方米, 现有城镇房屋面积超过50亿平方米, 其中20世纪60年代建成的接近50% , 有相当数量的建设已步入老年, 必须修复和加固。如果能够科学地分析这种劣化、损伤的规律和程度, 及时采取有效的处理措施, 就可以延缓结构的损伤过程, 达到延长结构使用寿命的目的。
1 建筑结构混凝土梁、板承载力不足的原因及表现
梁、板承载能力不足，是指梁、板的承载力不能满足预定的或新的使用要求，必须加固，以确保构件的安全使用。承载力不足的外观表现是构件的挠度偏大，太多的裂纹、过宽、过长，钢筋严重锈蚀或受压区混凝土有压碎迹象等。引起梁、板等受弯构件承载力不足的主要原因有以下几个方面：
1.1 施工工艺不符合要求。钢筋少配或不匹配；截面尺寸不符合设计要求；施工，材料使用不当或失误；凝土强度不符合设计要求，施工过程中不按规范要求执行。
1.2 设计有疏漏。计算简图与梁、板实际受力情况不符合；荷载漏算、少算。
1.3 使用方法不当。使用过程中严重超载；使用功能的改变；使用过程中擅自拆除或破坏承重构件且不进行加固处理。
2 常用的结构加固方法及特点
2.1 增大截面法
增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量)，以改善组件的承载能力的传统的加固方法的方法。它可以广泛地用于加固混凝土，砖和混凝土结构，梁，板，柱，壁和其他组件。加固过程此方法的优点是简单的，该技術是更成熟的，可靠性，并能提高抗弯刚度和稳定。其缺点是现场湿作业工作量大，养护时间长，对生产和生活会造成一定影响，对原有结构的外形和房屋使用空间会造成一定影响，结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载，故在设计中应从整体角度考虑。
2.2 结构构造性加固法
结构构造加固主要用于砌体的承载力严重不足，或者是用于应对砌体发生严重碎裂可能会导致倒塌等情况时。对砌体结构进行构造性的加固时主要可以采用几种方式，一是增加横墙。对于空旷房屋增加足够刚度的横墙，其间距不超过一定的标准，应该按照《砌体结构设计规范》所规定的标准进行，并且要将房屋的静力计算方案由弹性改为刚性。二是砖柱承重改为砖墙承重。砖柱承重的显著缺点是承载能力严重不足，应该改为砖墙承重。三是托梁换柱。托梁换柱主要用于应对独立砖柱承载力的严重不足状况的发生，需要在加设临时支撑后卸除砖柱荷载，然后，根据计算确定新砌砖柱的材料强度和截面尺寸，并在柱梁下增设梁垫。第四是托梁加柱，主要在大梁下的窗间墙承载能力严重不足时使用。
2.3 预应力加固方法
预应力加固主要是采用外加预应力钢拉杆对结构进行加固，钢拉杆的方式是多种多样的，主要由分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆或撑杆等几种。这是一种可以显著降低被加固构件应力水平的加固方法，也可以大幅度提高墙体正截面和斜截面的承载能力。预应力在消除或减缓后加杆件的应力滞后现象上可以产生显著的效果，使后加杆件有效地发挥作用。预应力所产生的负弯矩可以消除部分荷载弯矩，减少墙体的外倾量，缩小墙体的裂缝宽度，甚至可以完全闭合墙体中的裂缝。其显著优点便是可以使砌体柱的承载能力有较大幅度的提高，且加固效果可靠，这是一种适用于处于高应力、高应变状态的砌体结构加固的有效方式。
2.4 地基加固
2.4.1 灌浆加固法
灌浆加固法主要是运用液压、气压和电化学等学科的基本原理，把某些能固化的浆液注入土体孔隙或岩石裂隙中，以这种方式将原来比较松散的土粒或者裂隙胶重新形成一个整体，这是一种可以显著改善土的物理学特性以及水理学特性的加固方式。灌浆加固法则主要是选择运用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固，一般是应对防渗堵漏，也可以较好的提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。
2.4.2 高压喷射注浆法
高压喷射注浆技术是一种针对软土地基处的技术措施，主要是由化学灌浆与高压射流技术相结合发展起来的。高压喷射注浆法主要是针对房屋建筑物地基的承载能力不足或者地基的变形发生严重变化时使用，特别是针对过大不均匀沉降发生时这种方法可以发挥明显作用。采用高压喷射注浆法时，在基础下设置旋喷砼。旋喷桩设置是很灵活的，有时候可直接设置在基础下，有时候也选择在基础边缘设置，这种设置方法可以使基础部分搁置在旋喷桩上。高压喷射注浆法主要适合于处理淤泥、淤泥质土、流塑或软塑粘性土、粉土、砂土、人工填工和碎石工等地基，所以适用的地层相对较广。高压喷射注浆法不但可以在工程新建之前使用，还可以在工程竣工以后对既有的建筑物托换时进行使用。施工时只需在土层中钻一个直径为50～90mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4～2.5m的水泥土固结体。并且在施工过程中可对旋喷速度和提升速度进行调整，流量的改变也可以通过增减喷射压力或更换喷嘴孔径，根据工程设计需要，可控制固结体形状等。
3 实例分析建筑加固方法的运用
如某的厂房加固技术。此厂房因建设使用时间长和规模扩大,厂房建筑承重力增加,需要对厂房进行加固改造,以保证生产安全。经过对原厂房的设计结构进行评估鉴定,在原设计基础上进行改造,不需更换过多原件,只需在其原设计安全储备的基础上进行更新即可。首先,加固其承重力。该厂房因房顶增加吊重机械,给承重带来巨大的威胁,所以在其原承重基础上,给予加固更新。其次,厂房由钢结构上、下柱对接承重,如今增加设施,厂房高度不够,给予升高改造,以下柱为主要目标,避免上柱承重力不足问题。所以在实际改造过程中,我们只通过运用预应力加固法,加固吊车梁及辅助桁架,增加承重,运用增设支点法,顶升屋盖整体,提高高度即可完成改造加固。
结 论
总之，随着时间的推移，建筑总是出现构件老化，损伤等问题，只要坚持科学严谨的态度，对建筑结构工程加固方案进行评价的问题越来越得到科研工作者和工程技术人员的重视。建筑结构的老化，伤病的原因要仔细分析，掌握规律，并采取有效措施进行加固和维修，可以使建筑物有效地延长其使用寿命，确保人民群众生命和财产安全。