浅谈建筑工程结构加固工程

田栋梁

摘要：本篇文章中阐述了目前我国房屋加固技术的现状，分析了房屋加固的原因，提出了房屋加固的原则，提出了房屋加固的方案，指出了房屋加固技术的优缺点。

关键词：建筑工程；加固技术；结构

一、建筑结构加固原因

（一）人为因素

首先，设计者最初的设计是错误的，没有经过深思熟虑。设计中经常会出现一些错误，这往往是因为设计人员低估了结构所受的荷载和力，没有考虑到荷载的遗漏，以及在施工时的实际荷载远远超出了设计值。其次就是糟糕的建筑品质。在已有工程事故原因的统计中，因为施工管理混乱、施工人员的技能水平低下、施工企业没有把好质量关等原因导致的施工质量差所占的比重很大。第三个问题是没有正确的利用。具体表现为：在建筑物已经完工并交付使用之后，由于使用部门的管理不力，没有对建筑物的使用环境进行良好的管理，没有对建筑物的日常维修，以及由于侵蚀性物质的侵入而导致的损坏等。

（二）环境因素

在长期的外部环境和使用环境条件下，建筑结构材料无时无刻不在受到外部介质的侵蚀，从而造成材料状态的退化，主要有三种类型：化学作用：比如化工车间的酸、碱气体或液体对钢结构、混凝土结构的侵蚀。生物学效应：指由微生物或细菌引起的木材慢慢腐烂。物理因素：如温度高，湿度大，冻融循环，昼夜温差的改变等，将造成建筑物开裂等。风灾、地震等自然灾害对房屋造成的损害，严重的可能导致房屋倒塌，轻微的可能影响房屋的安全与耐久性。

（三）其它因素

除以上所述的人为、自然等因素之外，在建筑物服役期间，因结构性能、设计规范等方面的改变，使得原来的建筑物无法满足持续使用的需求，必须对其进行加固。

二、房屋结构加强的原理

(1)结构体系总体效应原则。虽然只需要对有风险的部件进行加固，但是在此过程中，还是要进行一些测试的。

考虑补强后对整个结构系统的影响.所以，在制订加固计划时，必须从整体上考虑，而不能采取“治标不治本”的方法。

(2)先鉴定后加固的原则。在确定加固方案之前，需要对既有结构进行检测，并对其可靠度进行评估，对其应力状态及承载能力进行分析，为加固方案的制定提供依据。

(3)选材与价值评估的原则。原始构造的材料强度必须根据要求选取，如果原始构造的材料类型及性质与原始设计相同，则采用原始的设计（或规格）值；在原有结构没有材料强度数据的情况下，可以采用现场测量的方法对其进行强度分级，然后根据现有的设计规范确定其强度等级。

(4)加固方案的优化原则。在对既有建筑物进行加固时，必须综合考虑既有建筑物的真实状况及加固后建筑物的力学特性，从建筑物的整体角度进行分析，以确保加固后建筑物的安全与可靠性。在此基础上，综合经济指标、施工特点及技术水平，从设计及施工组织等方面，采取行之有效的措施，降低对周围环境及周边建筑物的影响，缩短施工工期。

(5)与建筑结构抗震设计相结合的基本原理。我国是个多震区，为保证高震区建筑结构的安全性，需要在结构承载能力和耐久性方面与抗震加固相结合。

三、常用建筑结构加固方法及其特点

（一）直接加固法

1.增大截面法

变截面方法采用同一种材料，通过增加横截面，以增加承载力，该方法技术简单，适应性强，已有较成熟的设计与施工经验。这种方法不但可以增加被补强构件的承载力，而且可以增加被补强构件的截面刚度，从而改善其服役性能。可用于梁，板，柱，墙和一般结构的混凝土加强。

该法具有操作简便、应用广泛等特点。但其不足之处在于，在工地进行潮湿作业，需要耗费大量的时间，而且会对建筑的使用环境造成较大的影响。同时，也降低了建筑的净空高度，增加了结构的重量。

2.外包钢加固法

外包钢加固法是指在结构构件（或杆件）的四角（或两角）上包覆型钢的加固方法，有干式和湿式两种。该方法可以在不增加结构截面的前提下，有效地提高结构的承载力、延性及刚度。可用于混凝土柱子，梁，屋架，砖石柱子，窗间墙，烟囱等结构的加强。

此法具有施工简单、现场工作量少、工期短、传力可靠等优点；但其缺点是耗钢量大、补强维护成本高。

3.加强预应力的方法

预应力加固法指的是使用了外加预应力钢拉杆或型钢撑杆，在被加固构件的体外再增加预应力拉杆或撑杆，利用对建筑物施加预应力的方式，来提高建筑物物体的承载能力和刚度。这种方法在混凝土梁板和混凝土柱等受弯构件的加固中得到了广泛的应用。预应力加固具有卸载、加强和改变结构受力的作用，尤其适合于大跨、高应力、高应变、其他方法难以奏效的结构加固。

其优势在于：可以在基本不影响使用空间的情况下，有效地改善了原有结构的内力分布，降低了其应力，从而提高了其承载能力。但其不足之处在于：施工过程中需增设预应力工艺及设备，对施工工艺要求高；预应力筋与待补强构件的联接（锚固）处理较为复杂，施工困难。

4.外部粘钢加固法

外贴加固法是指通过粘结剂将钢板、纤维增强复合材料等粘结在构件上，从而达到提高其承载力和刚度的目的。该技术不仅能有效地提高承载能力，而且能有效地约束芯材，增强芯材的强度，增强芯材的延性。该技术在混凝土（或型钢）等受静载荷时，经常采用该技术对混凝土（或型钢）等构件进行加固。

但在使用过程中，需要使用温度在60℃以下，相对湿度在70%以下，且不受化学侵蚀的影响。另外，此法施工技术要求较高，对施工人员的技术要求较高。该方法施工简便，工期短，不会对建筑物的生产、生活造成太大的影响，并且不会对建筑物的外形及原有的净空造成明显的影响。

（二）间接加固法

1.增设构件加固法

这种方法主要是在已有的构件上添加一些新的构件，或者改变这些构件之间的刚性比例，来减小受力区域。但是，由于需要添加新的部件，在使用过程中可能会对原有部件的性能造成不利的影响。

2.增设支点加固法

增加支座加固法是一种利用增加支座的方式，以降低结构的计算跨径，从而降低结构的内力，提高其承载力。根据附加支撑结构的变形特性，将附加支撑结构分为两类：刚性支撑和弹性支撑。这种方法虽然简便、可靠，但是它会对房屋的外形及功能产生较大的影响，而且还会影响到房屋的使用空间，因此它适合于梁、板、桁架等横向结构。

3.增加结构整体性加固法

添加结构的整体性增强方法，也就是添加一些诸如支撑之类的方法，使得结构的各个部分能够相互配合，成为一个整体。由于其整体受力的可能性比单独受力的可能性要小得多，因此可实现对结构的加强。

结论

建设项目的质量是影响我国经济发展、人民生命财产安全的重要因素，也是当前我国建设项目面临的重要课题之一。在施工过程中，必须充分考虑到施工过程中各种因素对施工过程的影响，并对施工过程中出现的问题提出了相应的建议。首先，最根本的条件就是必须严格遵循有关的标准。其次，要加大对房屋结构的加固力度，采取适当的加固措施，保证房屋结构的质量达到设计要求；最后，要重视建筑工程加固技术的创新与发展，这是在经济与科技不断进步的大环境下，推动建设工程发展的根本要求，也是国家长期发展的需要。

参考文献

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