浅谈旧建筑结构加固施工技术

浅谈旧建筑结构加固施工技术

田源

甘肃省建筑科学研究院甘肃兰州730050

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的建筑工程的发展也突飞猛进。，国家正大力推进新型城镇化建设。在国家深入推进新型城镇化建设的大背景下，大量的高楼拔地而起，对建筑抗震安全重要性的认识不断提高。而在上世纪我国建筑行业刚起步时设计建造使用的老旧建筑，由于当时的建筑技术相对落后和薄弱等原因，在使用了大半个世纪后也逐渐达到设计使用年限，部分建筑也或多或少地出现了问题，加上拆除重建费用较高等诸多因素影响，为了保证继续使用安全性和发挥其经济效益，越来越多的老旧建筑将需进行加固。文章结合项目加固改造的施工来探讨旧建筑加固的优势。

关键词：旧建筑；结构加固；施工技术

引言

在旧建筑工程施工期间，施工质量是最为重要的一部分。有的施工单位为了盲目追求经济效益，没有对施工质量进行充分地考虑，使得部分旧建筑工程存在较大的质量隐患，在此背景下，施工单位必须改变传统的思想观念，认识到结构加固技术对于旧建筑工程的重要性，才能发挥出该施工技术的优势，从而使建筑工程质量得到保障。

1工程概况及加固必要性

该工程位于福州市中心，设计于1959年，为当时的地标建筑，系具有历史纪念价值的建筑。该建筑分为东部和中部两部分，东中部之间为连接体。东部系地下半地下室、地上七层现浇钢筋混凝土框架结构房屋，中部系地下箱型基础地上八层现浇钢筋混凝土框架结构房屋。该建筑现状地下室主要功能为机房和备用电源室，一、二层主要功能为营业厅，其余各层主要功能为办公场所。因该建筑年代久远，且受近年来周边地铁施工影响，多处梁板墙体出现裂缝，基础沉降加速，无法满足继续安全使用的要求。考虑到该建筑为具有历史纪念价值的建筑及若拆除重建规划退距问题，规划时予以保留，在对该建筑进行整体结构加固后继续使用。本次加固改造总建筑面积约为17040m2。在对该建筑进行统筹改造后，不仅能解决现有的设施条件，满足业主日益增长的经营及业务需求的迫切需要，还将进一步提高老城区品位，营造城市新的风景线。

2旧建筑结构加固方案的选择

根据原工程设计图纸及现场踏勘，并经相关检测验算后，发现该建筑存在结构安全问题：①基础及周边地面存在沉降迹象。②梁柱混凝土原设计强度不足，部分框架柱轴压比超限，承载能力不能满足设计要求。③部分楼板存在裂缝。经设计研究院和业主单位综合各项指标并比对类似设计方案分析后对该建筑采取的加固方案：①基础部分采用增补锚杆静压钢桩直接提高基础承载力，减少基础沉降。②上部主体结构梁柱轴压比超限及梁柱配筋不满足承载力等问题大致采用扩大截面、粘钢、粘贴碳纤维等方法，这样既可以与原混凝土构件共同作用，利用原混凝土结构的一定承载力，又对结构自重增加少，且施工方便，施工工期也较短。

3旧建筑结构加固方法

3.1碳纤维加固法

该种技术主要对碳素纤维进行有效利用，达到对旧建筑结构加固的目的，与其他加固技术相比，该种技术具有较高的经济性，能够节省施工成本，提高施工经济效益。该种技术原材料具有较强的独特性，不仅材料强度较高，而且具有良好的抗腐蚀性，不容易受到外界因素的影响，这对于旧建筑施工是非常有利的，并且由于原材料较为轻巧，能够使施工效率大大提高。工作人员在对碳纤维加固技术中的材料进行管理时，能够对其进行有效分类，并且技术成本相对较低，有着较强的实用性，受到了施工人员广泛欢迎。现在很多施工人员都把碳纤维技术运用在防水工程中，不仅能够解决旧建筑中存在的渗水问题，还能提高旧建筑整体质量。目前很多企业都对碳纤维进行大量生产，一方面满足了碳纤维技术的实际需求，为其提供较为充足的资源，另一方面满足了旧建筑工程的需要，使建筑质量得到显著提高。

3.2截面加固法

截面加固法主要是在原混凝土构件外部来浇筑新的混凝土，并增加钢筋含量，从而达到增大截面面积的目的，这样不但能够使构件具有较大的承载力，还能使柱子长细比有效降低。在应用该种方法时，需要工作人员对构件受力情况进行充分考虑，掌握施工阶段的薄弱环节，一方面能够使施工人员操作更为便捷，另一方面能够提高施工效率。其中加配筋是主要加固形式，要想使配筋工作顺利进行，需要工作人员先确定钢筋间距，然后根据实际情况增加截面尺寸，该种加固方法具有显著优势，不仅具有良好的可靠性，而且构件能够承载较大的荷载，刚度也能显著提高，从而确保结构的稳定性。但该种方法也有一定缺陷，施工周期相对较长、湿作业较多，需要施工人员有着较高的专业技能，并且施工人员在对旧建筑进行加固后，容易使薄弱层发现偏移，因此，工作人员要以实际情况为基础，对截面进行有效处理。

3.3扩大截面加固法

（1）施工加固原理。通过扩大结构构件的截面和配筋，以便提高结构构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性的加固方法。（2）施工工艺流程。该项目上部部分结构柱轴压比超限及承载能力不满足要求，对东部一至五层柱及中部一至六层柱及部分结构梁采用扩大截面进行加固。其主要施工具体步骤如下：①柱扩截面放样。依据设计图纸的要求对需要扩大截面的柱子进行放样。②凿毛。将扩截面的梁柱与原结构新旧混凝土接触面的混凝土面进行凿毛，再用压力水将凿毛后接触面冲洗干净。③植筋放样。植筋放样需依据设计图纸在扩截面的柱梁相应位置进行。并探测原有结构钢筋的位置，以便尽量避开原有结构钢筋减少对植筋的干扰。④植筋。先注入胶体，并以植入钢筋后有少许胶体溢出为度。⑤钢筋安装。待植筋胶体固化后进行钢筋安装。⑥浇筑灌浆料。先对原结构面进行湿润，再浇筑灌浆料。⑦养护。在浇筑完后，应及时进行养护，尽可能减少因原混凝土收缩已完成而新浇混凝土凝固收缩时产生的界面开裂。

3.4粘钢加固法

（1）施工加固原理。粘钢加固法是指采用特制粘结剂把钢板粘贴在混凝土结构构件的表面，使钢板与混凝土共同工作的加固方法。（2）施工工艺流程。该项目上部A至D轴结构柱承载能力不满足要求，对东部六至七层柱及中部七至八层柱及部分结构梁采用粘钢进行加固。其主要施工具体步骤如下：①混凝土表面处理。将柱梁粉刷层剥掉，打磨原混凝土表面直至露出混凝土新基面，转角处应磨出小圆角。②材料制作。按照施工图纸要求在加固混凝土面上弹出安装位置，然后结合现场实际尺寸进行下料。③粘贴施工。粘贴前应严格按厂家提供的配合比进行配胶。结构胶配制好后，同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上面，然后在预定位置粘贴钢板。④固定。在粘结好后，应立即用夹具夹紧，或支撑固定，适当加压，以胶液从钢板边缘挤出为度。夹具或支撑需在结构胶完全固化后方可拆除。（3）粘钢加固的优点。粘钢加固的优点：①施工快速简便、灵活多样、不损伤原结构面，施工工期较短。②施工现场基本无湿作业。③加固后对原结构外观及原有净空无显著影响。该项目柱梁采用粘钢加固后承载力达到设计要求并有效地缩短了施工工期。

结语

仅结合旧建筑结构加固实际情况，简单地介绍了几种相对传统的加固方法，但随着建筑行业技术的不断进步，像预应力碳板、碳纤维片材、碳纤维板材等新材料、新工艺的不断发展，以及在工程实际应用中的不断完善，未来将会大大提高加固工程的安全性和使用的便利性，使用范围也将越来越广，并在很大程度上缩短施工工期，从而提升经济效益，加固工程也将有越来越广阔的发展空间。

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