建筑结构维修加固技术的常用方法

1.引言

改革开放以来由于生产生活的巨大需求，大规模新建建筑。前期建造的建筑逐渐步入老龄化，其建筑结构会出现无法满足现行行业标准、规范或安全储备不足的情况，其中古老建筑的情况尤为突出。同时随着经济的发展及生活水平的提高，已有功能及标准较低的建筑已无法满足人们的需求。

2.建筑结构维修加固改造技术的必要性

根据建筑业发展规律，旧建筑结构无法满足安全或人们生产生活需要等的情况会持续增加。而解决办法只能从拆除重建和建筑维修加固两方面考虑。但如果拆除重建，又将面临以下问题：

（1）经济问题。首先建筑的拆除重建费用高昂，人们并非都能承受。其次旧建筑只是其中一部分功能达不到要求，拆除就等于要废除其所有功能（包括能满足人们需求的部分）再重新建造。从经济的角度来说，这是很不经济合理的。

（2）环境问题。现有建筑的材料多为粘土砖、混凝土等材料，其本身制作及拆除后形成的大量的建筑垃圾都将会给现有环境带来具大的压力。

（3）文化问题。现有建筑中有许多不仅是满足人们活动的空间，同时也是人类文化和历史的承载者。在五千年历史长河中，古人用智慧为我们留下了许多宝贵的财富——这其中就包括了那些极富特色的建筑、满载历史的古城。如具有北京特色的“四合院”，如存世的“清明上河图”——平遥古城等。这些带着历史的“古董”，一旦拆除将无法恢复，正如林徽因所言“即使再把它恢复起来，充其量也只是假古董！”。

在此难以抉择时刻，建筑结构维修加固技术顺势而生。建筑业发展到一定阶段，其投资会逐渐由新建转向建筑维修加固。如欧美发达国家已经于上个世纪60年代进入建筑维修加固改造为主的建筑业发展阶段，其中丹麦的维修改造工程投资与新建建筑投资的比值更是高达6:1。建筑维修加固与新建建筑相比较而言，可节约投资约40%，缩短工期约50%，投资回报期缩短3-4倍。并且现在常用的建筑结构加固方法产生的废弃物较少，不会给环境造成负担。

3.建筑结构维修加固技术的常用方法

随着科技的发展，建筑结构形式趋于多样化。不同的建筑结构形式的维修加固方法会有所不同，以下介绍目前常用的方法：

（1）后张预应力加固法

该法通过在建筑原有结构上外加一定的预应力杆件，施加的预应力能产生与外荷载反向的变形和内力从而提高原有结构的承载能力和正常使用性能。其施工方便，具有加固、卸载及改变应力分布三重效果，可以较大程度提高建筑结构的整体承载力，并且运用范围广泛，不仅能用于钢筋混凝土结构、钢结构和钢—混凝土混合结构的加固，还能用于砖砌体结构抗震加固。有研究表明，该加固法能通过提高砌体结构的延性和耗能能力使其抗震性能得到大幅度提高。缺点是加固后会对原有建筑结构的外观以及形象造成一定影响。

（2）植筋加固法

该法是通过在既有混凝土构件上钻一定深度的孔，把该构件周边需要增加拉力或补配钢筋的构件受力筋植入孔内，并用化学粘结剂粘结固定，使新增钢筋发挥预期设计拉结能力。其操作简单，安全可靠，适用于构件补埋钢筋，后埋钢构件的工程中。

（3）增大截面加固法

该法是通过在原有建筑构件上另外配置钢筋后浇筑一层新的混凝土，以增加原建筑构件的承载能力。这是一种最传统的建筑结构加固法，主要适用于钢筋混凝土受弯以及受压构件。其具有成本较低、适应性强的优点，但由于混凝土养护需要时间，其施工后需间隔一段时间后才能正常使用，且设置后净空会有一定减少。对柱构件加固时必须注意：为保证后增部分和原有部分之间有足够的粘结，施工前须先将原构件表面凿毛处理并清理干净。

（4）粘钢加固法

该法是通过粘贴剂或锚栓将钢板固定于构件受拉区域，使其与原构件形成整体共同承力，从而达到增加建筑结构承载力及提高建筑结构的整体安全度的作用。其适用于加固处于正常湿度环境并长期受静力作用的建筑构件，并操作简单快速、短期加固效果显著，同时对加固建筑外观及自重改变不大。但其使用环境有限，耐腐蚀性差，节点不易处理。

（5）增设支点加固法

该法是通过增设支承点来减小建筑结构的计算跨度，改变结构内力分布提高其承载能力。其具有简单可靠、易于安装拆卸的优点，但会在一定程度上损害建筑物的原貌，并减小建筑的使用空间。因此，适用于具对建筑外观要求不高的建筑结构加固。

（6）粘贴纤维复合材加固法

该法采用配套胶粘剂将纤维布粘贴于混凝土表面提高结构的力学性能，从而起到结构补强和抗震加固作用。现工程常用的纤维复合材料是碳纤维。因其具有提高抗拉强度和弹性模量，质量轻、抗疲劳性能高、还有优良的抗化学腐蚀能力和耐久性等优点而被广泛用于建筑物梁、板、柱、墙的加固及桥梁、隧道等其它土木工程的加固补强。近年来也有用到玄武岩纤维这种新型无机环保绿色高性能纤维材料。其强度不低于碳纤维，虽然弹性模量低于碳纤维，但与树脂的亲和性高，且价格低廉，是我国重点发展的纤维材料之一。经试验证明，粘贴玄武岩纤维布环形箍显著提高梁的抗剪承载力，并能很好的与梁箍筋协同作用。

4.结语

随着建筑业的发展，建筑结构维修加固占总建筑投资造价的比重会越来越大，其市场前景是美好的。而科技快速发展，建筑结构形式、结构材料、施工技术都在发生着变化，面对这多样多变的市场，建筑结构维修加固工程必须研究发展更多样、更先进的维修加固改造技术以适应更高、更多样的要求。