隨著人們生活水平的進一步提高，人們對建筑功能的要求越來越高，這無疑對建筑結構設計提出了更高的要求，本文介紹了建筑工程加固在我國的發展情況及存在的問題。

　　《云南建筑》由云南省建設廳主管，云南省土木建筑學會，云南省設計學院昆明市建筑設計研究院有限責任公司。雜志社設有編輯部、廣告部、發行部和排版中心，云南建筑建筑刊物。云南省土木建筑學會會刊。主要刊載城市規劃、城鄉建設、建筑創作、建筑結構、建筑設備、施工安裝、工程經濟等專業的學術論著。

　　目前我國建筑業經歷了蓬勃發展的數十年，越來越感到已有建筑的規模和功能不能滿足新的使用要求，而且原有建筑的低標準、建筑物的老齡化和長期使用后結構功能的逐漸減弱等引起的結構安全問題已開始引起人們的關注。隨著人們環保意識的加強，將走持續發展道路作為21世紀人類社會發展的主體，已在全世界范圍內形成共識。

　　從社會的角度來看，舊建筑的加固改造減少了城市建筑垃圾的排放，為保護生態、保護城市文脈和記憶起到了積極的作用。如果每天每座城市都有成百上千噸難以處理的建筑垃圾傾倒在田野中，環境將不堪重負;如果每一座建筑都因為安全可靠性、功能問題，不能滿足今天的需要而推倒重來，在日新月異中，城市將失去歷史，市民將失去記憶，新時代將失去文化積淀，流于時尚的淺薄。因此加固和改造舊的建筑，使他們煥發青春，注入活力，延年益壽，從整體生態的觀念上看，有著極好的經濟意義和文化意義。

　　一、建筑工程結構加固在我國的發展

　　對建筑工程進行改造加固的工作，在人類有建筑史以來就已出現，但在我國作為一個新興的學科領域得以迅猛發展卻是近十來年的事情。隨著該領域技術應用和研究工作的深入發展，我國己先后編制并發布了一系列相關的標準規范，如：《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367-2006)，《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》(CECSl46：2003)，《鋼結構加固技術規范》(CECS77：96)《建筑抗震加固技術規程》(JGJl 16-98)， 《既有建筑地基基礎加固技術規范》(JGJl23-2000)等。這些專業的改造加固類標準規范與相關的設計規范一起，初步形成了我國建筑工程改造加固領域的標準規范體系，對我國該領域的發展和各種最新科研成果的推廣應用起到了積極作用。

　　二、目前我國建筑工程加固存在的問題

　　目前，我國建筑改造加固領域的發展中還存在一些問題，主要表現在以下幾個方面：

　　(1)現階段我國部分建筑工程改造加固的設計，仍然停留在僅對結構的局部甚至是個別的構件進行分析處理的層次上，缺乏從整體上對結構改造加固的影響進行分析處理的概念。由此可能產生部分構件加強了，但由于對整體結構的計算分析不足，忽視了部分結構設計的基本概念(如“強柱弱梁”、“強剪弱彎"等)，造成其他構件甚至結構整體的安全性下降。

　　(2)對加固改造工程的圖紙審查，目前存在較大的盲區和漏洞。就現已了解的情況看，因加固改造工程的技術方案具有很大的靈活性和很高的技術含量，每個工程需要解決的問題又不盡相同(特別是對需要解決的問題是否把握準確存在疑問)，因此，該類圖紙的審查存在較大難度。對這一問題，一方面需要參加審查的人員應具有更豐富的該類工程實踐經驗和專業知識，另一方面也需要主管部門加大管理力度，盡快提高全員的整體素質，為工程質量負責。

　　(3)目前很多建筑工程改造加固施工質量和效果難以保證。首先，國內從事建筑工程加固改造施工的隊伍，成份復雜，大多是小公司，有的甚至沒有固定工人和專業技術人員，其管理水平和技術力量受到一定限制，有些公司還一定程度的存在減少工序、以次充好、弄虛作假等不良行為;其次，已發布實施的標準規范覆蓋的面和深度均有待提高，對有些加固材料的選擇以及對有些加固技術施工質量的檢驗等都有待進一步的完善;特別是對加固施工的質量驗收缺乏監管;最后，有些與施工質量有關的方面和管理人員對所用改造加固技術的特殊性及其關鍵環節的理解掌握不夠，致使監管不力，使得施工過程的隨意性很強。這些都對建筑工程改造加固的施工質量和效果產生不同程度的影響。

　　三、結構加固的方案設計

　　3.1 加固原理

　　加固、改造前原結構已經承受荷載，若將其稱之為第一次受力，則加固、改造后屬于二次受力。加固、改造前原結構已經產生應力應變，存在一定的壓縮變形、彎曲變形等，同時原結構混凝土的收縮變形已完成。而加固時一般是未卸除已承受的荷載，或部分卸荷下進行的，加固后新增加的結構部分在荷載變化時，開始受力。所以新加部分的應力、應變滯后于原結構。新、舊結構不能同時到達應力峰值，破壞時，新舊部分可能達不到自身的承載能力極限。如果原結構構件的應力和變形較大，則新加部分的應力將處于較低水平，承載潛力不能充分發揮，起不到應有的加固效果。

　　加固結構屬于新—舊組合結構，新舊部分能否成為整體共同受力，關鍵取決于結合面能否充分地傳遞剪力。實際上混凝土結合面的抗剪強度一般總是遠遠低于一次整澆混凝土的抗剪強度，所以二次組合結構承載力低于一次整澆結構。加固結構的這些受力特征，決定了混凝土結構加固設計計算、構造及施工，不同于新建混凝土結構。

　　3.2 比表成熟的加固方法

　　對混凝土結構構件進行加固，目前比較成熟的加固方法有增大截面加固法、復合截面加固法(包括粘鋼加固法、粘貼碳纖維片材加固法)、植筋法、外加預應力加固法、繞絲加固法、外粘型鋼加固法等加固處理方法。本文對其中的粘鋼加固法、碳纖維片材加固法和植筋法作重點介紹。

　　1.粘鋼加固法

　　(1)加固原理及應用

　　粘鋼加固法的原理，是將鋼板用建筑結構膠粘貼于鋼筋混凝土構件的表面(一般在受拉區)，利用粘結力來傳遞剪力，使鋼板與原有鋼筋混凝土結構成為一體，形成二次組合構件，從而將鋼板作為受力鋼筋的一部分，起著受力鋼筋的作用，用以提高結構的承載力。該法的應用有以下幾種形式：

　�、僬迟N鋼板于梁(或板)式構件底部，提高其跨中正截面抗彎承載能力;

　�、谡迟N鋼板于梁式構件中性軸以上或梁板頂面，提高支座正截面抗彎承載能力;

　　③將“U矽形箍板粘貼于梁式構件上，可提高其斜截面抗剪承載能力(或作為縱向鋼板的錨固鋼板);

　　④以雙“U"形箍板相互搭接粘貼于框架柱箍向，并形成環向約束，用以對柱進行抗震加固或對軸壓比超限柱進行處理(改善柱的延性)。

　　(2)構造要求

　　由于粘鋼加固結合面的粘結強度主要取決于混凝土表面的正拉粘結強度，因此，被加固構件的混凝土強度不能太低，強度等級不應低于C15。粘結鋼板厚度主要根據結合面混凝土強度、鋼板錨固長度及施工要求而定。下表3-1反映了不同混凝土強度下的鋼板最佳厚度。

　　表3-1：粘鋼加固鋼板最佳厚度

　　混凝土強度等級C25

　　鋼板厚度(mm)2-33-44-5

　　鋼板的錨固長度，除滿足計算規定外，還必須滿足一定的構造要求：對于受拉區錨固，不得小于200to(乙為鋼板厚度)，且不得小于600mm;對于受壓區的錨固，得小于160 to，且不得小于480mm：對于大跨結構或可能經受反復荷載的結構，錨固尚應采取增設錨固螺栓或U形箍板等附加錨固措施。

　　2.碳纖維片材加固法

　　碳纖維片材(CFRP)作為一種新型復合材料而被應用于結構加固改造工程，靠配套材料將碳纖維片材粘貼于構件表面，使碳纖維片材承受拉應力，并與混凝土變形協調，共同受力，達到提高構件承載能力的目的。

　　(2)構造要求

　�、儆捎谔祭w維材料的極限拉應變很大，為了避免原鋼筋過早屈服，保證結構在正常使用條件下的使用性能，加固后在荷載短期效應組合(標準組合)下鋼筋的拉應力不宜超過鋼筋抗拉強度設計值。

　　②外貼碳纖維加固一般適用于溫度不超過60°C，承受靜力作用的一般受彎構件，當不符合上述使用條件或處于其他特殊環境中時，應采取有效的防護措施。另外，為保證加固效果，被加固構件的混凝土強度等級不得小于C15。

　�、厶祭w維材料的力學性能應按照國家有關標準通過試驗確定。選用的碳纖維材料應具有產品合格證書、應用許可證，以及碳纖維材料和配套粘結劑等的產品規格和主要物理力學性能指標，對配套粘結劑尚應提供耐久性指標及施工和使用環境條件等。由于加固的碳纖維片材的主要力學指標一般應滿足規定要求，配套粘結劑(底層樹脂、找平材料和浸漬樹脂或粘結樹脂)的主要力學指標一般應滿足規定的要求。.

　　3.植筋法

　　(1)方法及應用

　　植筋法適用于鋼筋混凝土受彎、受壓構件的加固。植筋法就是在原混凝土結構上鉆孔、注膠并使鋼筋在其中生根，且在淺埋深的情況下，使已固化生根的鋼筋具有足夠的錨固和抗拉拔性能(一般可大于使鋼筋屈服時的拉拔力)的改造及加固方法。

　　近年來，植筋技術作為一種全新的鋼筋錨固方法，在對在役建筑結構改造和加固工程中應用非常廣泛，而且也使這方面的加固改造設計工作更趨靈活和簡化。植筋法具有工藝簡單、對原結構影響小和使設計更靈活等特點。通過對以往同類工程的分析，可將植筋技術在對建筑結構改造和加固工程中的應用形式歸納為以下四種：

　�、僭谠�有混凝土結構上增加新的混凝土結構構件，改變原有結構平面布置;

　�、谠龃笤�有混凝土結構構件的截面尺寸;

　　③利用增加支座約束(比如增加牛腿等)的方法，改變原有混凝土結構構件的約束條件和受力特征;

　�、茉谠�結構上增加錨筋或錨栓，以形成錨板代替結構預埋件使用，或作為混凝土結構構件和鋼結構等的連接手段。

　　(2)構造要求

　　①加固用的鋼筋，應采用帶肋鋼筋。板的受力鋼筋直徑不應小于8mm;梁的受力鋼筋直徑不應小于12mm;柱的受力鋼筋直徑不應小于14mm;加錨式箍筋直徑不應小于8mm;U形箍直徑應與原箍筋直徑相同;分布筋直徑不應小于6mm。

　　②按現場檢測結果確定的原構件混凝土強度等級不應小于C20。

　　③新增受力鋼筋與原受力鋼筋的凈間距不應小于20mm，并應采用短筋或箍筋與原鋼筋焊接。

　�、芰旱男略隹v向受力鋼筋，其兩端應可靠錨固;柱的新增縱向受力鋼筋的下端應伸入基礎并應滿足錨固要求;上端應穿過樓板與上層柱腳連接或在屋面板處封頂錨固。

　　四、結束語

　　對建筑工程的加固改造方案多種多樣，因此在具體的工程中我們應該根據實際情況選擇合適的加固方案，如果對假設加固完成后結構的分析結果反映所采用的加固方案仍存在修改完善的必要，應該對加固方案進行必要的修改和完善。

　　參考文獻

　　[1] 袁海軍、姜紅：《建筑結構檢測鑒定與加固手冊》，中國建筑工業出版社，2003.

　　[2] 萬墨林、韓繼云：《混凝土結構加固技術》，中國建筑工業出版社，1995.

　　[3] 惠強：《建筑結構診斷鑒定與加固修復》，華中科技大學出版社，2002.