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[摘 要]建筑物随着使用时间的增长，会伴随出现劣化、损伤等现象，在使用功能上已不能满足实际需要，同时还有一些建筑已到达设计使用年限。如果把这些建筑物重新拆除费用很高且难度很大，因此对这些建筑进行改造就成为解决此种问题的最有效合理的方法，而在整个改造过程中结构加固改造是重中之重。本文对民用建筑结构的技术改造加固进行了分析和讨论。
[关键词]建筑结构 结构加固改造 技术
中图分类号：TU653 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0160―01
建筑物在使用一段时间后，总会出现各种问题，比如外皮脱落，结构残损，劣化等，不仅坏了建筑的美观性，也不能发挥建筑的应有作用，同时对人们的安全也存在着很大的威胁。
1 建筑结构加固改造的重要性
建筑物使用时间过长会导致建筑结构功能的下降，而且现有的建筑物一般有了很多年的历史，由于当时技术水平的限制，会造成建筑结构本身功能的欠缺及不稳定，一旦出现问题将无法及时采取补救措施，造成建筑物的各种不良问题。正因如此，通过加强建筑物建筑结构的加固改造，能够起到延长建筑结构使用寿命的作用，减少建筑结构因风化和老化所造成的缺损。如果不能及时的对出现问题的建筑结构采取有效的措施和规范有效的管理，势必会招致更大的损失。而通过建筑结构加固改造技术，能够在现有建筑物的基础之上提高建筑结构的整体性能，并取得良好的社会效益。
2 建筑结构的加固改造思路
2.1 科学的设计框架体系
由梁柱构成框架结构由于构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，为了让建筑结构能够承受一部分水平力，在进行加固改造时向框架间合理的加入混凝土剪力墙，形成一个剪力墙结构体系，或者在梁柱间架构交叉刚来支撑，并用耗能钢支撑系统框架结构体系来分配建筑结构所受作用力，此时的现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起到分隔和围护的作用。由于框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的结构所构成的，通过这种方式对建筑结构框架结构的加固设计和改造，从而达到为建筑结构提供灵活使用空间的目的。
2.2 强化混凝土弱剪力墙体系
在进行混凝土弱剪力墙体系进行加固改造时要特别注意，特别是在剪力墙开洞和切除剪力墙时，不能过于削弱抗剪强度以至于结构的破坏，在每取消一道剪力墙时也应该在同轴线上及时补设，从而在维持安全和均衡的前提下进行加固改造。这是因为剪力墙是由钢筋混凝土浇成的墙体，它是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构，合理修改砌体结构系统可以有效如果钢筋混凝土剪力墙体系。
2.3 改变室内建筑布局
通过改变室内布局的方式也可实现对建筑物进行加固改造，改变室内布局则主要是合理的对梁、柱进行改造和加固。由于梁、柱本身在建筑结构设计中处于一个非常重要的位置，因此在进行加固改造时要考虑实际情况，比如根据房间使用面积要求，或者结构的经济性来进行设置。梁的布置不是根据柱网布置的，而是根据使用功能先定梁，而柱是按梁的要求设置的，因为，在对柱网的设计上还要考虑到降低施工的难度、经济和房间面积的使用效率等等，避免梁柱设计不规则现象的发生。
3 建筑物结构加固改造方法及适用范围
3.1 钻孔锚筋工法。工艺简单，锚固快捷，安全可靠；应用范围较广，在结构加固、补强、新老结构连接、补埋钢筋、后埋钢构件等方面均可应用。该方法适用于混凝土墙及砖墙加固。采用增加混凝土截面厚度补强方式加固。为增加原有砖（混凝土）墙与新混凝土墙之间的连接，采用钻孔锚筋技术。结构本身的强度和钻孔锚固的强度如能满足设计要求，均可应用本工法。
3.2 喷射混凝土补强技术。喷射混凝土施工可保证结构整体刚度，简化工序，节约大量模板材料，加快施工速度；喷射混凝土密度高，强度和抗渗性较好，可以节约混凝土；对混凝土，砖墙面有较强的粘结力；可通过输料软管在高空或狭小工作区间向任意方向施工喷射；可在拌合料中加入速凝剂，可以大大缩短工期。适用于建筑物墙体、柱、梁加固补强，大型构筑物的补强，局部或全部更换已损伤混凝土，填补混凝土结构中的孔洞、缝隙、麻面等。
3.3 粘钢加固法。其特点是简单、快速、不影响结构外形，缩短工期；粘结剂的粘结强度高于混凝土，使加固体系与原构件形成一个良好的整体，受力均匀；粘贴钢板所占的空间小；大幅度提高结构构件的抗裂性，抑制裂缝开展，提高承载能力；施工时对生产和生活影响较小。适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件；使用环境温度不超过5℃～60℃，相对湿度不大于70℃；当构件混凝土强度等级低于C15时，不宜采用本法加固。
4 工程应用实例
4.1利用钢结构做门窗过粱
1）工程概况及改造要求
某砖混结构单面外廊式办公楼改造，欲将两间相邻办公室作为一个部门，因此需在两办公室之间墙体上开设900mm×2100mm（宽×高）门洞。
2）方案选择
根据改造要求，需要先设置门过梁，再开设门洞口。对于门过梁，常用形式有砖砌过梁及钢筋混凝土过梁。因本工程为改造工程，墙体已经砌筑完毕，故不可能采用砖砌过粱；进而考虑采用钢筋混凝土过梁，则需要先预制钢筋混凝土过梁，再将原有墙体上部部分墙体拆除用来安放过梁，安放好钢筋混凝土过梁后再开设门洞口，采用此种方法施工周期长且不方便施工，有些工程还因为墙体高度不够，不能拆成三角形或拱形洞口安放过梁而无法实施。故述述两种过梁形式在本改造工程中都不理想。如果考虑采用型钢过梁，施工快，不影响正常办公使用，且施工方便，不失为最佳方案。
3）施工方法
过梁采用2根<100×2等边角钢，每边伸入墙内250mm，安放好过梁后再开设门洞口。
4.2利用钢结构做承重梁
1）工程概况及改造要求
某砌体结构酒店改造，因使用功能发生变化，欲将其中一间房间扩大，需将轴原有墙体拆除，为此需在墙体拆除部位增加一根承重梁，用来承受楼板及其传来荷载。
2）方案选择
若采用钢筋混凝土梁，则梁截面高度大，房间有效利用空间减少，还要现浇或预制钢筋混凝土梁，施工周期长，影响房间的及时使用；由于上部已有楼板，施工空间小，不仅施工难度大，难以保证施工质量，而且荷载比较大，加上原结构梁集中力过大，致使原结构梁无法承受。经过方案比较，拟采用300×200×6×8H型钢梁作为承重梁，即将钢粱直接支撑在原结构梁上。为此，应校准原结构粱是否能够满足承载力要求，经计算无需加固即满足。同时还需计算钢梁与原混凝土梁连接处连接锚筋是否满足抗剪要求。
3）施工方法
首先，板底做好支撑措施，拆除轴墙体。其次，将板底抹灰清除，将钢梁塞入钢筋混凝土板底，待梁垫达到强度后，将梁垫上下表面座浆放入钢梁底，座浆采用1：2无收缩水泥砂浆；拆除钢粱两端的支撑，将钢梁与混凝土板之问缝隙用1：2无收缩水泥砂浆填实，钢梁遇圈梁處，将圈梁打掉。新增钢粱与原有钢筋混凝土梁之间应有可靠连接，在原混凝土粱上钻4由18圆孔，穿入4由16钢筋与新增钢粱端部角钢件采用双螺母拧紧，穿筋后孔道采用环氧胶泥填塞密实。
结 语
新中国成立以来，民用建筑物中很大一部分已进入“中年”或“老年”期，都存在不同程度的质量和安全隐患，可靠性低于现行设计规范的要求，需要进行维修或加固；使用功能不能满足现代生产、办公和生活的要求，需要进行改造。因此要特别重视建筑结构加固改造中的施工质量，从而在根本上提高建筑结构的性能，保证建筑物整体的质量和使用寿命。
[关键词]建筑结构 结构加固改造 技术
中图分类号：TU653 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0160―01
建筑物在使用一段时间后，总会出现各种问题，比如外皮脱落，结构残损，劣化等，不仅坏了建筑的美观性，也不能发挥建筑的应有作用，同时对人们的安全也存在着很大的威胁。
1 建筑结构加固改造的重要性
建筑物使用时间过长会导致建筑结构功能的下降，而且现有的建筑物一般有了很多年的历史，由于当时技术水平的限制，会造成建筑结构本身功能的欠缺及不稳定，一旦出现问题将无法及时采取补救措施，造成建筑物的各种不良问题。正因如此，通过加强建筑物建筑结构的加固改造，能够起到延长建筑结构使用寿命的作用，减少建筑结构因风化和老化所造成的缺损。如果不能及时的对出现问题的建筑结构采取有效的措施和规范有效的管理，势必会招致更大的损失。而通过建筑结构加固改造技术，能够在现有建筑物的基础之上提高建筑结构的整体性能，并取得良好的社会效益。
2 建筑结构的加固改造思路
2.1 科学的设计框架体系
由梁柱构成框架结构由于构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，为了让建筑结构能够承受一部分水平力，在进行加固改造时向框架间合理的加入混凝土剪力墙，形成一个剪力墙结构体系，或者在梁柱间架构交叉刚来支撑，并用耗能钢支撑系统框架结构体系来分配建筑结构所受作用力，此时的现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起到分隔和围护的作用。由于框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的结构所构成的，通过这种方式对建筑结构框架结构的加固设计和改造，从而达到为建筑结构提供灵活使用空间的目的。
2.2 强化混凝土弱剪力墙体系
在进行混凝土弱剪力墙体系进行加固改造时要特别注意，特别是在剪力墙开洞和切除剪力墙时，不能过于削弱抗剪强度以至于结构的破坏，在每取消一道剪力墙时也应该在同轴线上及时补设，从而在维持安全和均衡的前提下进行加固改造。这是因为剪力墙是由钢筋混凝土浇成的墙体，它是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构，合理修改砌体结构系统可以有效如果钢筋混凝土剪力墙体系。
2.3 改变室内建筑布局
通过改变室内布局的方式也可实现对建筑物进行加固改造，改变室内布局则主要是合理的对梁、柱进行改造和加固。由于梁、柱本身在建筑结构设计中处于一个非常重要的位置，因此在进行加固改造时要考虑实际情况，比如根据房间使用面积要求，或者结构的经济性来进行设置。梁的布置不是根据柱网布置的，而是根据使用功能先定梁，而柱是按梁的要求设置的，因为，在对柱网的设计上还要考虑到降低施工的难度、经济和房间面积的使用效率等等，避免梁柱设计不规则现象的发生。
3 建筑物结构加固改造方法及适用范围
3.1 钻孔锚筋工法。工艺简单，锚固快捷，安全可靠；应用范围较广，在结构加固、补强、新老结构连接、补埋钢筋、后埋钢构件等方面均可应用。该方法适用于混凝土墙及砖墙加固。采用增加混凝土截面厚度补强方式加固。为增加原有砖（混凝土）墙与新混凝土墙之间的连接，采用钻孔锚筋技术。结构本身的强度和钻孔锚固的强度如能满足设计要求，均可应用本工法。
3.2 喷射混凝土补强技术。喷射混凝土施工可保证结构整体刚度，简化工序，节约大量模板材料，加快施工速度；喷射混凝土密度高，强度和抗渗性较好，可以节约混凝土；对混凝土，砖墙面有较强的粘结力；可通过输料软管在高空或狭小工作区间向任意方向施工喷射；可在拌合料中加入速凝剂，可以大大缩短工期。适用于建筑物墙体、柱、梁加固补强，大型构筑物的补强，局部或全部更换已损伤混凝土，填补混凝土结构中的孔洞、缝隙、麻面等。
3.3 粘钢加固法。其特点是简单、快速、不影响结构外形，缩短工期；粘结剂的粘结强度高于混凝土，使加固体系与原构件形成一个良好的整体，受力均匀；粘贴钢板所占的空间小；大幅度提高结构构件的抗裂性，抑制裂缝开展，提高承载能力；施工时对生产和生活影响较小。适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件；使用环境温度不超过5℃～60℃，相对湿度不大于70℃；当构件混凝土强度等级低于C15时，不宜采用本法加固。
4 工程应用实例
4.1利用钢结构做门窗过粱
1）工程概况及改造要求
某砖混结构单面外廊式办公楼改造，欲将两间相邻办公室作为一个部门，因此需在两办公室之间墙体上开设900mm×2100mm（宽×高）门洞。
2）方案选择
根据改造要求，需要先设置门过梁，再开设门洞口。对于门过梁，常用形式有砖砌过梁及钢筋混凝土过梁。因本工程为改造工程，墙体已经砌筑完毕，故不可能采用砖砌过粱；进而考虑采用钢筋混凝土过梁，则需要先预制钢筋混凝土过梁，再将原有墙体上部部分墙体拆除用来安放过梁，安放好钢筋混凝土过梁后再开设门洞口，采用此种方法施工周期长且不方便施工，有些工程还因为墙体高度不够，不能拆成三角形或拱形洞口安放过梁而无法实施。故述述两种过梁形式在本改造工程中都不理想。如果考虑采用型钢过梁，施工快，不影响正常办公使用，且施工方便，不失为最佳方案。
3）施工方法
过梁采用2根<100×2等边角钢，每边伸入墙内250mm，安放好过梁后再开设门洞口。
4.2利用钢结构做承重梁
1）工程概况及改造要求
某砌体结构酒店改造，因使用功能发生变化，欲将其中一间房间扩大，需将轴原有墙体拆除，为此需在墙体拆除部位增加一根承重梁，用来承受楼板及其传来荷载。
2）方案选择
若采用钢筋混凝土梁，则梁截面高度大，房间有效利用空间减少，还要现浇或预制钢筋混凝土梁，施工周期长，影响房间的及时使用；由于上部已有楼板，施工空间小，不仅施工难度大，难以保证施工质量，而且荷载比较大，加上原结构梁集中力过大，致使原结构梁无法承受。经过方案比较，拟采用300×200×6×8H型钢梁作为承重梁，即将钢粱直接支撑在原结构梁上。为此，应校准原结构粱是否能够满足承载力要求，经计算无需加固即满足。同时还需计算钢梁与原混凝土梁连接处连接锚筋是否满足抗剪要求。
3）施工方法
首先，板底做好支撑措施，拆除轴墙体。其次，将板底抹灰清除，将钢梁塞入钢筋混凝土板底，待梁垫达到强度后，将梁垫上下表面座浆放入钢梁底，座浆采用1：2无收缩水泥砂浆；拆除钢粱两端的支撑，将钢梁与混凝土板之问缝隙用1：2无收缩水泥砂浆填实，钢梁遇圈梁處，将圈梁打掉。新增钢粱与原有钢筋混凝土梁之间应有可靠连接，在原混凝土粱上钻4由18圆孔，穿入4由16钢筋与新增钢粱端部角钢件采用双螺母拧紧，穿筋后孔道采用环氧胶泥填塞密实。
结 语
新中国成立以来，民用建筑物中很大一部分已进入“中年”或“老年”期，都存在不同程度的质量和安全隐患，可靠性低于现行设计规范的要求，需要进行维修或加固；使用功能不能满足现代生产、办公和生活的要求，需要进行改造。因此要特别重视建筑结构加固改造中的施工质量，从而在根本上提高建筑结构的性能，保证建筑物整体的质量和使用寿命。