建筑物加固前景分析及加固方法
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作者: 李小栓 李伟
【摘要】据统计，我国现在有一大批五、六十年代建造的老房屋，因超过了设计基准期而有待加固，全国又有大约三分之一的住宅安全储备不足，且城市的住宅结构逐渐进入老龄化，因此有大量的住宅结构需要加固。
【关键词】结构加固；加固方法
一、建筑物的加固原因
据统计，我国现在有一大批五、六十年代建造的老房屋，因超过了设计基准期而有待加固，全国又有大约三分之一的住宅安全储备不足，且城市的住宅结构逐渐进入老龄化，因此有大量的住宅结构需要加固，因此市场前景十分看好。2008年以后，中国建筑的加固、维护业务将增长50%。这说明建筑加固行业存在巨大的发展空间。我国每年又有一大批因生产规模及工艺等更新，而需要技术改造和加层的建筑物，它们因结构超载而需要补强；同时，随着国家抗震要求，设防标准的提高和改变许多地区现有房屋不能满足新设防的抗震要求，从而需要抗震加固；近年来社会上大量曝光的因工程质量低劣所造成的危房，它们也亟待加固处理；还有很多历史性古建筑物以及标志性建筑物都需要定期维护和结构加固。
二、建筑物的加固方法
（一）直接加固
1．加大截面加固法。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法，其优点如下：（1）施工技术成熟，便于施工；（2）质量好，可靠性强；（3）提高抗力及构件刚度的幅度大，尤其对柱增加稳定性较大。增大截面、增加刚度，首先要考虑分析整体结构，不能仅为局部加大而加大，这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外，加大截面法还有一些不利因素，使用时要予以考虑：（1）因构件质量和刚度变化较大，结构固有频率会发生变化，因此，应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域，造成新形式的破坏；（2）现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定的影响；（3）构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墙等一般结构。
2．有粘结外包型钢加固法。外包钢加固法分干式和湿式两种情况。（1）湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结，使新旧材料之间有较好的协同工作能力，其整体性好，但湿作业工作量大；（2）干式外包钢法是型钢与原构件之间无任何粘结，有时虽填以水泥砂浆，但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递，型钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比，干式外包钢施工更为简便，但承载力提高不如湿式外包钢有效。该法能在基本上不改变原结构构件截面尺寸的情况下，大幅度提高构件承载力，增大延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。外包钢加固法特别适用于使用上不允许增大截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。该法施工速度快，现场工作量较小，加固效果好，但用钢量大，加固费用较高。
3．粘贴钢板加固法。外部粘钢加固法是将钢板通过粘结剂，按加固设计要求，粘贴于混凝土或钢结构表面，使之共同工作。采用外部粘钢加固时，通常是将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力，当在梁侧贴钢板时还可以提高梁斜截面承载力。目前，外部粘钢加固法主要用于承受静力作用的一般受弯构件及受拉构件的补强加固，要求环境温度不宜超过60℃，相对湿度不宜大于70%，并要求无化学腐蚀。当工作条件不满足上述要求时，应当采取相应的处理措施。
4．其余的方法还有：粘贴纤维增强塑料加固法；绕丝法；锚栓锚固法；置换混凝土加固法。
（二）间接加固
1．预应力加固法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。预应力加固法的主要优点如下：（1）体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度，同时也提高了刚度，有效地改善了使用性能且效果好。（2）预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地工作。（3）预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。
2．增加支承加固法。与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：（1）托换技术；（2）植筋技术；（3）裂缝修补技术；（4）碳化混凝土修复技术（还不成熟）；（5）混凝土表面处理技术；（6）混凝土表层密封技术。适用于砌体结构的直接加固方法一般为：（1）钢筋混凝土外加层加固法；（2）钢筋水泥砂浆外加层加固法；（3）增设扶壁柱加固法。适用于砌体结构的间接加固方法一般为：（1）无粘结外包型钢加固法；（2）预应力撑杆加固法。砌体结构构造性加固与修补：（1）增设圈梁加固；（2）增设梁垫加固；（3）砌体局部拆砌；（4）砌体裂缝修补。
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