建筑结构加固改造设计与施工

摘要：随着国民经济的发展，我国建筑行业得到了迅猛发展，为国民经济的发展做出了巨大贡献，然而也存在一些问题，如建筑物使用年限长、设计标准低、抗震等级低等，这些问题将会严重影响到建筑物的安全性和使用寿命。因此需要对其进行加固改造设计和施工。

关键词：建筑结构；加固改造；设计；施工 一、建筑结构加固改造设计与施工的意义 （一）延长建筑寿命

加固改造能够解决由于材料老化、自然灾害、结构设计缺陷等原因引起的建筑安全隐患，延长建筑使用寿命。

（二）提高建筑稳定性

加固改造可以增加建筑结构的承载能力，提高建筑的抗震和抗风能力，使其在面对自然灾害时更加稳定。

（三）增加使用价值

通过加固改造，建筑物可以满足新的使用需求，如增加楼层、扩大空间等，从而增加建筑物的使用价值。

（四）保护人身财产安全

加固改造能够有效避免建筑因受损而引起的人员伤亡和财产损失，保障人身财产安全。

（五）提高经济效益

加固改造可以避免由于建筑老化、安全隐患等原因导致的损失，减少维修成本和维修频率，从而提高经济效益。

（六）符合国家政策规定

近年来，国家对建筑安全加固和改造提出了更高的要求和标准，加固改造也是建筑业的发展趋势和方向。

二、建筑结构加固改造设计与施工的内容

（一）根据加固改造对象的受力情况、现场检测鉴定结果和设计要求对原结构进行加固补强。

（二）采用新技术、新工艺对原结构进行改造和补强。 （三）对建筑结构中存在的缺陷和损伤进行修补或修复。 （四）增加建筑物的使用面积和提高其使用性能[1]。 三、建筑结构加固改造设计与施工措施分析 （一）粘贴钢板加固法

该方法是在混凝土构件的受拉边缘、角部和裂缝处粘贴钢板，以提高构件的承载能力，这种方法施工简便，成本低廉，能有效提高构件的承载能力。适用于混凝土构件受拉边缘、角部和裂缝处承受静力作用或其他特殊要求的混凝土构件的加固。粘贴钢板加固法包括直接粘贴和间接粘贴两种方法。直接粘贴是指采用高强度等级的黏结剂直接将钢板粘贴于混凝土表面上。间接粘贴是指通过粘结剂将钢板和混凝土相互粘结，以共同受力[2]。

此方法具有施工简便、周期短、现场工作量少等优点，但也有其缺点，即：受力不均匀（如受拉区的混凝土易开裂）、粘结面积较小、钢板容易锈蚀和局部变形等。在使用过程中还可能出现下列问题：①钢板的表面处理；②受力钢筋锈蚀；③连接钢板与混凝土的可靠措施；④保证结构性能和提高承载力的其他措施。

（二）化学植筋加固法

化学植筋加固法是通过化学粘结材料将钢筋植入混凝土构件的一种施工技术，在建筑工程中，钢筋被广泛用于房屋建筑和其他基础设施中，以提高结构的承载力和刚度。由于钢筋混凝土材料的收缩和膨胀会影响结构的安全性和耐久性，因此需要在结构中植入钢筋以保证结构的完整性。化学植筋加固法是通过在混凝土表面钻孔，并利用专用植筋设备将钢筋植入孔内，从而提高结构承载力的一种方法。由于钢筋植入孔内后需要进行一定时间的固化处理，因此该方法适用于一些对环境要求较高的工业和民用建筑工程，如桥梁、道路、港口等[3]。

（三）碳纤维布加固法

碳纤维布加固法是采用碳纤维材料对结构构件进行加固的方法，其主要应用于混凝土结构、预应力混凝土结构以及其他受弯或剪切裂缝的修复和加固。使用碳纤维布对结构进行加固时，首先要将原结构表面的尘土、油污和锈蚀物清理干净，然后用清水冲洗构件表面。其次是使用打磨机将原砼表面打磨至粗糙，使用高压水冲洗并将表面湿润。最后使用无腐蚀性的树脂材料粘贴碳纤维布。

（四）碳纤维加固混凝土结构技术

碳纤维是一种高分子聚合物，它是用树脂材料制成的纤维状复合材料。它具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优点，广泛应用于建筑结构加固领域。碳纤维加固混凝土技术主要是通过在混凝土构件表面粘贴碳纤维布来实现对构件的加固补强。在施工过程中，首先要对混凝土表面进行处理，然后对混凝土构件表面进行打磨和清洁，清理干净后，可以用丙酮等溶剂将混凝土表面残留的水分进行清除。其次，要对混凝土构件进行防护处理，使用环氧富锌底漆、改性环氧树脂粘接剂、角钢等材料进行涂刷。最后，对粘贴好的碳纤维布进行防护处理，可以用丙酮、乙醇等溶剂将碳纤维布上的水分擦干净。当混凝土结构表面干燥后可以开始粘贴碳纤维布了。在粘贴碳纤维布之前要先用丙酮和乙醇清理干净混凝土表面的油污、灰尘等杂物。

（五）外包钢加固法

（1）外包钢加固法：适用于混凝土结构、钢筋混凝土结构或钢结构中需要提高承载力的梁、柱、墙及板等承重构件的加固。

（2）钢板厚度应根据混凝土强度等级确定，一般不宜小于10 mm。 （3）当采用钢套箍和锚栓连接时，锚栓与钢板间应采取防腐蚀措施，并宜采取措施保证其与钢板可靠粘结，锚栓的数量和型号应满足设计要求。

（4）钢板表面应进行除锈处理。 （六）压浆加固技术

压浆是加固补强技术中应用最广泛的一种，可分为：注浆、灌浆和喷射灌浆三种。

注浆：其原理是通过压力将浆液（水泥浆或水泥砂浆）从浆管中压入结构混凝土中，以填补混凝土中的孔隙，达到提高结构承载能力的目的。其施工工艺为：在结构表面或混凝土表面用风枪、电钻、钢钎等设备打孔，形成直径小于5 mm的注浆孔。将水泥浆或水泥砂浆通过注浆孔压入，以提高结构承载能力和抗渗性。

灌浆：其原理是利用压浆机将含有胶凝材料的水泥浆（水玻璃、聚合物胶、水玻璃-聚合物等）通过压力作用注入到混凝土裂缝或结构内部，使之与钢筋连接成为一个整体，从而提高混凝土结构的承载能力和抗渗性。其施工工艺为：钻孔-安装注浆管-配制浆液-安装注浆管-压入注浆管-养护-封孔。

喷射灌浆：其原理是利用压力将水泥浆从结构裂缝或孔隙中挤出，达到加固补强的目的。

（七）加大截面法加固混凝土结构

加大截面法是加固混凝土结构常用的一种方法，它通过增加梁、板、柱等构件的截面面积和配筋率来提高结构的承载能力，适用于加固混凝土结构的梁、柱等。加大截面法加固混凝土结构时，一般不改变原构件的形状、尺寸，不改变结构体系，不影响原构件的正常使用功能，且施工工艺简单，对原构件的损伤较小。这种方法适用于混凝土承重构件的加固维修，而对非承重构件及一般建筑物不适用。该方法的缺点是：采用增大截面法加固混凝土梁时，其配筋率一般较低（通常为0.25%~0.5%），且增加梁高度有限。在施工中，需要注意以下问题。

（1）在进行加大截面法加固前应对建筑物原有状况进行认真检测鉴定。 （2）需要在结构构件表面凿毛，清除浮浆和疏松混凝土并刷素混凝土界面剂；对钢筋表面锈蚀严重的钢筋进行除锈处理。

（3）若原结构存在裂缝、腐蚀等缺陷时，应对其采取相应的加固措施。 （4）根据结构计算确定加大截面尺寸及配筋，并制作和安装钢筋定位网和箍筋。

（5）采用化学注浆加固混凝土梁时应对其表面进行封闭处理。

（6）对梁上下端面及上部边缘处应适当增加配筋，并按设计要求制作压杆。 结束语

总之，伴随着社会的不断发展，各地建筑物数量也在逐渐增加，因此，对建筑结构的安全性、使用性、耐久性等方面的问题也越来越受到关注。建筑物的结构的品质与人民的生命和财产有直接的联系，因此，要综合考量建筑物结构、地势和布局等因素，为建筑物结构提供最合理的施工方法，并不断加固和改进的相关技术，保证其不断革新，确保建筑物的品质，让建筑产业能够更好的发展。

参考文献

[1]尹继鹏.建筑结构加固工程施工质量及安全管理的研究[J].建材发展导向,2019,17(08):48-49.

[2]燕坤.建筑结构加固技术在传统木结构建筑修缮中的应用[J].中国建材科技,2019,28(03):141-142.

[3]戴仲贤,王业.建筑结构加固工程施工质量及安全管理的应用研究[J].建材与装饰,2019,(16):220-221.