摘要：当前结构与地基加固项目日益增多，加固已成为建筑行业的一个重要分支。加固是通过采取一些有效的措施，以满足新的使用条件下结构的功能要求。本文对产生加固的原因进行了分析，研究了常用结构加固方法的特点以及相关注意事项，并对地基加固技术的应用进行了探讨。
关键词：工程设计；结构加固；地基加固；技术应用
引言
进入新世纪以来，我国的社会主义市场经济持续繁荣，给建筑行业带来了前所未有的发展机遇和挑战。而工程设计中结构与地基加固项目日益增多，对已有建筑进行加固，也越来越受到人们重视，建筑结构加固已成为建筑行业的一个重要分支。结构与地基加固是通过采取一些有效的加固措施，使受损结构恢复原有的结构功能，或者在原有结构的基础上提高结构抗力性能，以满足新的使用条件下结构的功能要求。因此，根据形势的发展，相关人员要逐渐熟悉和掌握对既有房屋的加固设计技术。下面将对结构与地基加固相关问题的进行探讨研究。
1结构加固产生原因分析
产生房屋结构加固的原因种类繁多，了解清楚产生的原因对进行加固设计有重要的意义。加固产生原因的主要类型如下：建筑使用性质改变而导致荷载增加；为了增加使用面积，在层高较大的部位或在屋顶上进行加建；为满足业主或政府要求，对立面及外观进行改造；由于灾害性（如地震、火灾等）的影响使结构产生破坏；在设计或施工中发生差错引起工程质量问题；在建筑正常使用年限内，结构的损伤老化、钢筋的腐化侵蚀等原因，造成结构不能满足功能要求等等。有以上因素的产生，则必须对相关建筑采取有效措施，进行结构修复加固，进而提高结构或构件的安全性、稳定性和耐久性等，满足建筑的功能要求。
2常用结构加固方法及特点
常用的用结构加固方法有增大截面法、外粘型钢加固法、外加预应力加固法、增设支点加固法、粘钢加固法、粘贴纤维复合材料法等等。
1）增大截面法即增大构件的截面面积（包括混凝土和配筋量），以达到提高构件承载能力的一种传统的加固方法。这种加固方法的优点是工艺简单，技术较为成熟，可靠性强，且能提高构件刚度和稳定性。
2）外粘型钢加固法是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢（常为角钢或槽钢等）的一种加固方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸增加不多的情况下，大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小，受力较为可靠等优点，适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆，以及高层建筑的加固。
3）外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加固法几乎没有改变使用空间，并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固效果。
4）增设支点加固法是以减小结构的计算跨度和变形，间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度，常采用增设支点（包括柱支座和弹性支座）和采用托梁技术，从而改变结构的受力体系，使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物的原貌和使用功能，减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等水平结构的加固。
5）粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部，以提高结构承载能力的一种方法。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。其优点是几乎不改变构件外形和使用空间，施工简单、快速，湿作业量小。适用于承受静力作用且处于正常环境下的受弯、受拉构件的加固。
6）粘贴纤维复合材料加固方法，加固用的材料是纤维复合材料，如玻璃纤维（GFRP）、碳纤维（CFRP）、芳纶纤维（AFRP）等。它是目前国内外研究较多且具有很大发展潜力的加固方法。现已用于梁、板、柱、桥梁、屋架等多种结构的加固，但它抗剪强度较低，耐火极限不高。
3加固设计相关注意事项
1）加固设计时，应根据鉴定的评估报告对结构目前实际的安全性、适用性、耐久性作分析，在此基础上确定能否进行改造加固及采用何种设计方案。
2）改造加固设计各构件的混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用。
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3）混凝土结构房屋加固后的使用年限，与该结构已使用年数之和不得超过50年。
4）对原有构件进行加固处理应采用传力明确、构造简单、不损伤或少损伤原有构件、施工方便、费用低的方案。
5）采用植筋、锚栓时，应注意最小边距和最小中距的规定，还应特别注意在原有构件钢筋密集的部位钻孔和定位的可能性，并应严禁损伤和截断原构件受力钢筋。
6）应避免过多地采用植筋、锚接筋而损伤原有构件。
7）进行改造加固设计时，应积极与承担施工的单位进行配合，根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。
8）加固项目中，在原有剪力墙上开洞是常见的，按现行规范及某些图集的做法，为了开洞后沿洞边进行补强，采用粘贴钢板或粘贴碳纤维布，这类做法较难达到共同工作的目的，原有剪力墙的竖向和水平分布筋没有可靠的锚固，且必须采取防火和防锈措施。建议可采用增加暗梁暗柱的加固做法，但需要注意的是施工时原有墙竖向和水平分布钢筋绝对不能在新开洞边截断，应预留足够长度要求，新增洞口纵筋应按计算确定。
4常用地基加固技术的应用
随着中国建筑业的飞速发展，现有建筑不可避免的要在不良的地基场地上建造，而且对地基质量的要求也将越来越高，这就导致了地基加固技术将会有极广阔的应用地基的加固应遵循“安全适用，经济合理，技术先进”的原则，同时还应考虑加固时施工的难易程度。常用方法有锚杆静压桩法，树根桩法，注浆加固法等。
1）锚杆静压桩法：锚杆静压桩法用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层，当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时，必须根据桩机的压桩力与终压力及土层的形状、厚度、密度、上下土层的力学指标、桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。
2）树根桩法：树根桩是一种类似树根呈不同方位或直斜交错分布的钻孔桩群，树根桩桩径一般都在150～300毫米左右。树根桩法用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、古建筑的整修、地下铁道的穿越等加固工程。树根桩桩长不宜超过30m，桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。
3）注浆加固法：注浆加固是用液压、气压或电化学原理通过注浆管把浆液均匀地注入土层中，填充、渗透和挤密驱走土颗粒间的水分和气体，并填充、硬化后将土颗粒成一个整体形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀的沉降。注浆加固法，一般适用于砂土、粉土、粘土、粘性土和人工填土等地基加固。
地基加固是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，这不但要求认真制订技术措施的技术标准，保证施工质量，还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制，监视地基加固动态变化，控制地基的稳定性和变形的发展，检验加固的效果，确保地基方案顺利的实施。
5 结束语
本文主要探讨了建筑工程设计中结构与地基加固技术的相关问题，并对相关技术的特点及设计注意事项进行研究。总体而言，在对建筑工程进行结构加固、地基加固设计中，相关人员必须要正确认识到加固技术的类型及特点，再结合工程项目的实际情况及要求，采用最合适的加固技术，以满足建筑在加固后达到要求。
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论文作者:莫智耀
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
标签：结构论文; 地基论文; 构件论文; 技术论文; 方法论文; 建筑论文; 树根论文; 《基层建设》2017年第22期论文;