浅谈既有建筑结构加固改造技术

浅谈既有建筑结构加固改造技术

阮建华

江苏建科土木工程技术有限公司，邮编：210008

摘要：受自然环境、施工技术等因素影响，很多已投入运营的建筑都存在着一定的质量问题，影响着建筑的安全使用。探析既有建筑加固改造技术，能够在不破坏建筑原有结构的基础上，最大限度提升建筑结构的安全稳定性与结构功能性，切实保障群众的生命财产安全。

关键词：既有建筑；加固改造；安全；稳定;

随着生活水平的提高，人们对建筑的功能性、安全性、稳定性有了更高的要求，对既有建筑进行加固改造，一来可以满足群众日益增长的居住需求，二来可以延长既有建筑的实际使用寿命，充分保障建筑的经济效益与社会效益。

1既有建筑结构加固改造的重要意义

1.1提高功能性和安全性

近年来，有关建筑安全问题的报道屡见不鲜，使得人们越发关注建筑的安全问题，为了更好的保障建筑安全，需要对既有建筑进行改造，满足群众的居住需求。如大部分房龄较大的既有建筑，受制于时代背景限制，这些建筑大都存在楼层低、无电梯、水压低等问题，严重影响着群众的日常生活质量，需要人们对建筑进行升级优化，而建筑在升级优化的过程中，势必需要对既有的建筑结构进行改进，尤其是在建筑电梯的安装上，需要打通部分墙体，在建筑内部为电梯轿厢或通道创造置入空间。在这种情况下，由于建筑年代较久，受外力击打，主体结构可能会出现一些安全隐患，为了保障建筑的安全性，应借助加固改造技术，在优化建筑功能性的同时，保障建筑安全，防止因建筑升级改造施工引发的各类安全事故。

1.2延长使用年限

房屋建筑投入运营使用后，长时间受高温、雨雪、渗水、外力击打等外界因素影响，墙体或建筑结构会出现不同程度的老化、腐蚀、裂缝的问题，影响建筑工程的实际使用寿命。针对这种情况，对既有建筑进行加固升级，可以对问题部位进行修缮，阻止问题继续蔓延，最大限度上提升建筑结构的安全性与稳固性，进而增加既有建筑物的实际使用年限。建筑物规定了使用年限，当建筑物超出使用年限后，建筑物的安全性会大大降低，如果这时对建筑结构进行加固改造，不仅能够有效提高建筑整体结构的质量安全，还能确保修缮后的建筑能够满足国家规定的工程标准，延长建筑使用年限，让建筑能够继续发挥价值。

1.3满足建筑工程现行规范要求

受社会生产力、技术水平、行业规范影响，过去的建筑工程因施工水平有限、技术不完善、规范不健全等问题，导致建筑存在一些质量问题，这些质量问题严重影响着业主的生活质量。现阶段，得益于社会的进步与发展，建筑工程施工在行业规范、施工技术水平、施工水平上有了很大的变化，层出不穷的新施工技术被投入到工程施工中，极大的提高了施工技术水平，同时，建筑行业发展也日趋完善，各类施工规范及标准也越发健全。在这种情况下，对既有建筑进行加固改造，一来可以解决过去建筑遗留的历史问题，二来可以提高既有建筑的质量安全，确保修缮的建筑能够满足现行的建筑行业规范要求。

2建筑结构加固改造原则

2.1整体性原则

建筑是一个复杂而精细的整体构造，在对既有建筑开展加固改造的过程中，要始终遵循整体性原则，从细节到整体，通过对局部建筑构件的加固改造，实现对整个建筑的加固优化。在实际的加固改造中，建筑单位首先要对建筑整体结构有清晰的认知，弄清各构架结构组成及该构件在整体建筑结构的作用，并以此为基础制定科学合理的改造方案，同时，建筑单位要重视局部构件的加固改造。建筑是一个整体，如果一个或几个构件存在问题，必定会对整个建筑结构的稳定性与安全性造成影响，因此，建筑单位要做好各建筑构件的衔接工作，确保加固优化后的建筑构件能够与其他构件形成良好衔接，从而保障建筑结构的整体性。

2.2合理性原则

既有建筑的加固改造必须遵循合理性原则，在遵循整体性原则的基础上，将合理性原则贯彻到每一个加固改造方案中，只有这样才能保障加固改造技术工作的顺利实施，全方位提高建筑构件安全水平。建筑单位应综合分析建筑结构的整体受力情况，详细计算各构件的受力方向及受力大小，根据计算所得到的精准数据，实现结构细节的合理优化，从而确保整体建筑构件分布的合理性。

3既有建筑结构加固设计常用技术

3.1加大截面加固法

在建筑加固改造中，加大截面加固法是一种较为常见的加固改造技术，其主要对原有的混凝土构件进行改造，使用型钢结构或钢筋混凝土结构加大既有混凝土构件截面，达到提高既有建筑稳定性的目的。这种加固方法可以在一定程度上对受损混凝土构件进行修复，提高既有构件的抗震性与耐久性，被广泛用在当前的建筑结构加固改造中。此技术能够借助加固构件提高既有构件的抗剪、抗压、抗弯能力，增加建筑结构的整体承载力，混凝土梁、墙、板、柱等部位，都可以采取此技术进行加固。与其他的加固技术相比，加大截面加固法具有工艺成熟、可靠性高、适用范围广、施工简便等优点，缺点是工期长、所需修缮空间大、加大结构自重、需要湿作业等，而且在对建筑局部结构进行加固时，构件自重的增加会破坏建筑原有的平衡性，存在一定的风险性，需要建筑单位综合考量建筑结构加固改造需求后，合理选择加固技术类型。

3.2置换混凝土加固法

从实际应用来看，置换混凝土加固法主要是用性能好、强度高的混凝土，替代既有建筑中硬度低、承载能力弱、强度低的构件。从应用原理上来讲，置换混凝土加固法的本质是通过改善受压区域混凝土材料的自身性能，对既有建筑混凝土结构进行加固，达到提高既有建筑结果稳固性的目的。因此，在既有建筑加固改造中应用置换混凝土加固法，要结合受压区域的实际情况，对混凝土原料配比进行合理选择，充分保障置换混凝土的强度与性能，确保置换后的混凝土模板能够满足建筑支撑需求。置换混凝土加固法具有操作便捷、施工技术便捷等优势，而且重新进行混凝土模板浇筑，不会影响建筑结构的自身净重，也不会对建筑荷载造成太大影响，适用于存在质量问题的混凝土板、柱、梁部位。需要注意的是，置换混凝土加固法虽然施工成本低，但其施工周期长、对建筑结构的支撑与卸载施工要求较高，施工难度大。

3.3粘结外包型钢加固法

从原理上看，粘结外包型钢加固法与加大截面加固法的原理类似，主要是借助角钢、钢板等材料，在既有建筑钢筋混凝土结构的外部架设一层型钢构件，通过加大构件截面，提高构件的各项受力性能。在实际的应用中，施工人员借助锚栓或灌注对应的结构粘结材料，将既有混凝土构件与外层型钢进行牢固连接，让二者成为受力共同体，与混凝土加大截面加固法相比，此技术的可靠性更高、空间占用面积更少，缺点是钢材需求量较大，用于高温场所时，需要对型钢额外进行防火、防锈、防腐处理，成本相对较高。

3.4粘贴纤维加固法

粘贴纤维加固法是粘合新旧材料，使其成为受力共同体，从而提高建筑结构性能。在实际的应用中，纤维材料有着自重轻、耐潮湿、维护费用低、耐腐蚀等优点，适用于对性能提升要求较低的建筑构件，缺点是防火性能较弱，需要采取额外的防火处理。

4加固设计的要点分析

4.1原有结构的合理分析及利用

既有建筑作为一个整体，当其局部构件或功能结构发生变化时，会对整个建筑构件造成影响，因此，在对既有建筑改造时，建筑单位应在全方位分析建筑结构组成的基础上，了解建筑构件的原材料性能，综合分析多方因素，对建筑构件的实际与假定情况差异进行计算。如分析梁截面受压区的配筋形成是否为双筋梁等，建筑单位应对这些问题进行整理分析，并在加固方案内容中体现出来。建筑单位在设计加固方案时，应结合鉴定报告内容，综合分析建筑环境改变对建筑材料性能的影响，如果建筑局部、功能的改变会增加建筑荷载，建筑单位需要对建筑基础的荷载变化及土体固结变化进行分析，从而确保加固设计的合理性。

4.2局部与整体的平衡

在实际建筑加固中，出于成本及环境考虑，主要进行局部加固，少数需要进行整体加固，建筑单位应遵循整体性原则，综合分析加固部位对建筑主体结构的受力影响，选择最佳的加固方式。如果选择加大截面加固法，建筑单位在对其进行应用时，加固后的建筑构件自重会增加，会对建筑整体的平衡性造成影响，需要对局部及整体的受力情况进行分析计算，综合考量二者的计算结果，找出妥善的解决办法，避免局部过重造成的负面影响。

4.3合理选择改造范围和加固方法

对既有建筑进行局部加固改造，建筑单位应明确改造范围，分析新荷载的受力情况与传力途径，通过构建新旧材料间的可靠联系，在不破坏原有构件平衡的基础上，平衡加固构件与既有构件的受力关系，充分保障建筑结构的整体平衡性。基于此，在实际的建筑构件改造加固中，应结合原有结构体系的实际加固需求，通过对不同加固方法的经济性、可实施性、安全性、性能进行对比，合理选择最佳的建筑改造范围与加固方法，以保障加固改造效果。

4.4确定合理的加固程度

加固改造是在原有建筑结构基础上开展的性能改造施工，其改造效果受原有结构体系与构建承载能力影响。因此，建筑结构加固并不是无限制的，需要建筑单位对既有建筑结构的安全稳定性进行评估，结合当前的建筑行业规范要求，确定建筑加固程度，同时，加固既有建筑结构不等于重建建筑结构，是对原有建筑质量缺陷及结构性能的修缮与优化，只有科学合理的加固计划才能实现‘一加一大于二’的效果。

5结语

在长期的使用过程中，既有建筑会出现不同程度的质量问题，影响着业主的生活质量。因此，需要通过科学合理的加固改造，对既有建筑进行升级优化，能够在保障既有建筑符合当下建筑行业规范的基础上，最大限度上提升既有建筑的稳定性及功能，提高业主生活质量的同时，提高既有建筑的社会效益。

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