徐赢

摘要：随着国家经济的快速增长，城镇化得到快速的发展，建筑高度逐渐增加，人们对建筑稳定性要求越来越高。然而，建筑结构受环境影响，导致结构承载能力不足，给建筑安全性留下隐患。为了确保建筑结构的稳定性，需要对结构进行加固改造，而预应力加固技术加固效果明显，成为建筑加固改造的主要应用方式。

关键词：建筑结构；预应力加固；稳定性；安全性

引言

建筑是城市建设的基础设施，对城市现代化发展占据着非常重要的作用。然后随着城镇人口流量的大量增长，且建筑结构受环境、荷载、施工等因素的影响导致其承载能力逐渐降低，这就需要对建筑结构采取有效地加固措施，以提高建筑结构的承载特性。研究发现，建筑结构加固的措施主要有增大截面法、粘贴碳纤维、施加预应力筋、粘贴钢板法等，而施加预应力法可以明显提高结构的承载特性，提高建筑结构的稳定性、安全性。

1建筑结构加固技术

在建筑结构使用过程中，常发现梁板结构出现各种问题，如裂缝、钢筋锈蚀、挠度过大等。其中裂缝在建筑混凝土结构中是经常发生的病害现象之一，在建筑结构的长时间的使用过程中，经受外界荷载的重复作用，很容易引起建筑结构的荷载裂缝；此外，在建筑施工阶段，可能由于各种原因，如混凝土拌合物的配合比不合理、水灰比不合理、浇筑施工工序不当、养护措施不当等，这些因素均可以导致梁体结构出现裂缝。若裂缝宽度超过一定的范围，将会大大降低建筑混凝土结构的承载能力，在地震荷载作用下，很容易出现失稳倒塌危害。

钢筋锈蚀。由于建筑结构处于室外，结构长时间经受二氧化碳的作用，发生混凝土碳化，若混凝土碳化深度超过钢筋的保护层，则会破坏钢筋的碱性保护，造成钢筋发生锈蚀反应，降低钢筋与混凝土之间的粘接，这对建筑整体结构的承载能力产生不可忽视的危害。因此，需要对建筑结构进行有效地加固措施。

（1）预应力加固技术

通过对建筑結构梁板布置预应力筋，并对梁板施加预应力形成体外预应力加固受力体系，以加固梁板结构。预应力加固技术，加固效果明显，且可以很大程度上提高建筑结构的承载能力，约可以提高30%～40%的承载能力，并且可以减少结构中的裂缝与结构变形。此外，预应力加固施工作业对建筑的使用空间影响较小，一般在不对建筑限制使用的状态下完成预应力加固施工。

（2）增大截面技术

此法广泛应用于受压建筑结构的抗震加固中，也可以用在受拉构件中，主要用于原杆件材料性能一致的杆件进行加固，例如钢结构的加固中。增大受力杆件截面以后，可以大大增强构件的强度，提高结构的稳定性能。同时，也可以用钢筋混凝土包裹木杆件加固。

（3）粘贴钢板技术

此方法中，用建筑胶粘将钢板粘贴在结构受拉一侧的表面，从而充分利用钢板的粘结力使钢板与建筑结构有效的粘接在一起，组成二次受力构件。在粘接后结构的中，钢板起着受拉钢筋的用途，大大增加了结构的承载能力。

加固中应注意的问题：首先，要去除混凝土结构表面的粉刷层，露出混凝土结构的基面；并清洗干净待加固混凝土构件表面的灰尘；其次，在粘贴钢板时，避免在外界空气较湿润的情况下加固，并确保加固环境的温度不高于60度。

（4）植筋加固法

此方法主要利用在钢筋混凝土的受弯、受压构件中。其主要原理就是在原结构中进行钻孔、注胶，确保钢筋在钻孔内部固化生根。对于钻孔较浅的钢筋具有较大的锚固性能与抗拉性能。此方法是全新的结构坚固方法，且加固工艺较为简单，对结构的受力影响较小。采用植筋加固需要注意的事项：此方法，适宜在周围温度在5℃以上条件下加固操作，并不损伤胶结剂的性能；当加固环境低于5℃时，可以采取适当的增温方法，确保植筋加固的质量。

2建筑预应力加固的优点

建筑预应力加固技术主要有以下几项优点：第一，加固效果明显，可以有效地减小梁板结构裂缝，延长建筑的使用寿命；第二，预应力加固施工技术不减小建筑使用空间，且大大提高建筑结构的承载能力；第三，预应力加固施工周期短，需要的劳动力较少，经济性较高；第四，预应力加固增加的建筑自重较小，且维修方便。

3我国建筑预应力加固技术

在实际建筑工程中，对于预应力加固梁及桁架，可以采用钢靴锚固节点；对于框架梁，则可以采用型钢套箍或穿孔螺栓锚固节点。

图1 预应力拉杆加固的方案设计

3.1横向预应力加固技术

在建筑结构中，若钢筋混凝土梁两端的间距较小，则无法在梁的两端进行预应力张拉作业，这时可以采用横向预应力加固施工方法。这种加载方法主要是在主梁下缘的对称中线处进行安装加固的预应力筋，且需要在距离梁端的合适的位置弯起预应力筋，然后借助支点在主梁的端部的锚固钢板上进行有效地锚固，其呈“U”字形的锚固钢板套在主梁端部的下翼缘上。同时，在预应力筋的水平段内采用撑棍将预应力筋分成几段，且端部的撑棍可以当作支点，在预应力筋中点采用拉紧螺栓进行对称收紧，在预应力筋拉紧的过程中则产生预应力。研究发现，此种加固方法仅可以有效地减小梁中的正弯矩，无法减少梁端部的剪力。

3.2纵向预应力加固技术

纵向预应力加固技术，即在建筑中沿着梁板纵向施加预应力筋加固施工的方法。在纵向预应力筋加固前，需要沿着梁板的纵向布置预应力筋，并在梁端部设置导向块的位置将纵向预应力筋弯起，然后将纵向预应力筋锚固在主梁的腹板或顶板上，再张拉预应力筋，从而有效地减小梁端的剪力。研究发现，纵向预应力加固的锚固构造主要为纵向锚固结构，主要分为梁顶锚固与腹板锚固。纵向预应力加固的优点是凿开桥面板适量的混凝土，即张拉施工在桥面作业。在预应力筋张拉作业时需要注意应对称中线进行张拉作业，且对于同一根梁的张拉作业应同步操作，确保梁两侧的预应力筋具有相同的应力状态。预应力的张拉程序与预应力混凝土梁的相同。

3.3竖向预应力加固技术

竖向预应力加固技术主要是在梁板的两侧对称布置预应力筋进行加固施工方法。根据笔者施工经验可知，竖向预应力加固技术多在梁的端肋侧锚固，在预应力筋中部向上竖直张拉，用小横梁在梁肋底部固定预应力筋。竖向预应力加固方法不仅具有张拉力小、张拉行程大，还可以有效地克服了纵向应力的过大损失，比其它预应力加固技术具有明显的加固效果，并可以有效地减小原有建筑结构中的裂缝。

在竖向预应力张拉作业施工中，需要一片一片的进行，且张拉作业需要对称中线，以有效地减少弹性压缩损失的不均匀性。

4结束语

综上所述，建筑随着城镇人口流量的大量增长，以及受环境、荷载、施工等因素的共同影响造成其承载能力逐渐降低，这就需要对建筑结构采取有效地加固措施，以提高建筑结构的承载特性。而预应力加固技术，不仅可以有效地对建筑梁板进行加固，提高整体结构的承载特性，且不改变建筑结构的外形，同时施加预应力法可以明显提高结构的承载特性，提高建筑结构的稳定性、安全性。

参考文献：

[1]刘凤奎，赵志勇，蔺鹏臻.预应力粘钢加固试验研究[J]，铁道学报，2004，26（2）：115—110.

[2]商广泰，蒋凤昌，预应力加固建筑结构的设计研究[J]，山西建筑，2005，02（31）39—41.

[3]万墨林，韩继云.混凝土结构加固技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.41-48.