浅析常见建筑结构加固方法选择与优缺点

2012-12-29钟志峰

中国新技术新产品 2012年1期

钟志峰

（广东寰球广业工程有限公司，广东广州 510000）

在建筑结构发生变化，或者是受到损坏的时候，往往需要采取相应的措施对其进行加固，从而保证建筑的质量。建筑结构加固的方法有很多，不同的方法有自身的有时，同业也有局限性。因此在建筑结构加固的过程当中应该从建筑的实际情况出发，有针对性的选择合适的加固方法，从而确保最佳的加固效果。

1 混凝土结构加固的类型

1.1 直接加固的一般方法

1.1.1 置换混凝土加固法

采用混凝土置换的方法对建筑的结构进行加固，对建筑物的净空不会产生影响。但是这种加固方法需要比较长的湿作业的时间。因此，这种加固方法大多用在没有足够强度的建筑受压区混凝土的加固之上。

1.1.2 加大截面加固法

与置换混凝土加固方法相类似，通过加大截面积来进行加固应用已经十分的成熟，适应范围广且施工容易。但是与置换混凝土加固方法一样，需要较长时间的湿作业，从而对于建筑的使用造成影响。除此之外，经过这种加固方法之后，建筑物内部净空相对会缩小。该方法比较适合一般的混凝土构件的加固。

1.1.3 有粘结外包型钢加固法

这种方法具有加固效果好，承载力大，施工环节相对较少的优点，但是这种加固方法需要消耗大量的钢材，从而导致较高的造价和成本。因此不适合用在一般的加固场所，大多用于结构强度要求高且需要被加固的构件的面积不能扩大等场所。由于采用钢板，因此这种加固方法不适用在高温的场所的建筑结构的加固。

1.1.4 粘贴钢板加固法

采用粘贴钢板来对建筑的结构进行加固的过程当中，不需要进行湿作业，且施工的时间相对较短，因此对于建筑中用户的日常生活和工作不会产生很大的影响，且这种加固方法对于建筑外观不会造成破坏同样也不会造成空间减少。这种加固方法的最大缺点就是胶粘的水平对于加固的效果具有直接的影响，因此加固效果不容易进行控制。因此这种加固方法大多用于处于静力状态下的构件的加固。

1.1.5 粘贴纤维增强塑料加固法

这种建筑结构的加固方法顾名思义和粘贴钢板加固法类似，只不过材料上有差异。此外，由于所使用的加固材料是塑料，因此相对于钢板来说不怕潮湿和腐蚀，材料自身的重量较轻，且成本也要比钢板低很多。但是塑料材料也有明显的缺点，那就是不耐高温，且容易发生火灾。因此在使用这种加固方法的过程当中应该做好相应结构的耐火处理。

1.2 间接加固的一般方法

1.2.1 预应力加固法

预应力加固法通过有效的手段是构件所承受的预应力大大的降低，从而对结构产生较好的加固方法，在此基础之上能够对建筑结构的整体承载力产生加大的加固效果。但是这种加固方法会使建筑的外观发生改变。大多在一些重型结构的加固中使用。这种加固方法对于不适宜用在高温环境下的加固。

1.2.2 增加支承加固法

通过增加支撑的方法对建筑的结构进行加固，这种方法的施工工艺简单，且效果也比较理想，但是对于建筑的外观造成不良的影响。除此之外，大量的支撑物也会减少建筑的内部空间。

1.3 与混凝土结构加固改造配套使用的技术

1.3.1 托换技术

系托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成。适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。

1.3.2 植筋技术

系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程中。

1.3.3 裂缝修补技术

根据混凝土裂缝的起因、形状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。

2 砌体结构加固方法

2.1 适用于砌体结构的直接加固方法

2.1.1 钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验。适用于柱、带壁墙的加固。其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2.1.2 钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

2.1.3 增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

2.2 适用于砌体结构的间接加固方法

2.2.1 无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠。适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固。其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

2.2.2 预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固。其缺点是不能用于600摄氏度以上的环境中。

3 钢结构加固方法

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其他加固方法。

3.1 改变结构计算图形

对结构可采用增加结构或构件刚度的方法进行加固:第一，增加支撑形成空间结构并按空间结构验算。加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性。第二，增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少，以提高其稳定性。第三，在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷。在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

对受弯杆件可采用改变其截面内力的方法进行加固:第一，改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。改变端部支承情况，例如变铰接为刚接。第二，增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构，调整连续结构的支座位置。第三，将结构变为撑杆式结构，施加预应力。