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摘要：文章主要从改造加固改造工作的意义出发，并且结合实际工程案例分析了钢筋混凝土结构构件的加固设计原则和加固方法分类，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：多层砼框架；结构改造加固；方法及应用
一、改造加固改造工作的意义
在工程项目建设初期，繁琐的土地审批手续，巨大的资金投资成本，高额的拆迁费用，这些因素导致新建建筑的成本较高，耗费大量的资源，产生很多建筑垃圾，造成大量的环境污染，相比之下，既有建筑的改造加固再利用优点尤为突出。社会不断发展，人们对环境的要求也有了更深层次的认识，在节约投资成本的同时，对既有建筑的加固改造，施工工期大大缩短，人力物力投入少，资金回收速度快，在很大程度上缓解了城市的用地压力。加固后的建筑不仅延长了使用寿命，满足人们的使用需求，还在很大程度上与人们保护环境的理念完美契合，因此，对既有建筑的改造加固工作将成为今后的建筑业发展中不可缺少的一个方向。在评估老建筑自身现有情况的后，准确把握建筑的损害情况，遵循安全、合理、经济的原则，确定科学合理的加固改造方案将成为改造加固项目的重点。
二、实际工程应用实例研究——以A工程为例
1.工程概况
该建筑始建于1991年，使用期间经过多次改造，目前处于闲置状态。根据政府要求拟将该建筑物改为贝林自然博物馆，建成后总面积约为7190m2，其中展区面积约为5380 m2，可同时容纳1200人观赏的动物标本博物馆。原建筑显然已不满足新项目的使用功能及现行规范的要求，需对该房屋进行改造。
2.现场勘查情况
（1）基础：钢筋砼柱基础未见明显的不均匀沉降、变形和裂缝，无露筋和钢筋锈蚀现象。墙下条形基础：无明显沉降、酥碱、风化现象，无沉降引起的变形，基础工作基本正常。
（2）钢筋砼柱：钢筋砼柱，无明显过大结构偏位和过大的裂缝（>0.3mm），室内砼柱表面无明显缺陷，无露筋，无钢筋锈蚀等现象，柱外观检查基本正常；暴露在室外的钢筋砼柱，因保护层过小造成钢筋锈蚀，保护层开裂、脱落，抹灰层开裂等，且这种情况较为普遍。
（3）预制钢筋砼网架板：该建筑网架板采用密肋钢筋砼预制板，因建筑物使用过程中屋顶漏雨和使用环境潮湿，预制板板厚尺寸较小，钢筋保护层较小，现场检查网架板支撑点处肋梁钢筋锈蚀，纵肋沿钢筋开裂，接近完全失去承载能力。
（4）网架结构：现场勘察网架结构杆件齐全，未见有明显杆件屈曲、节点松动现象，但网架因使用中缺少维护，大部分杆件有中度锈蚀，屋顶漏雨处因受雨水腐蚀，部分节点和杆件出现严重锈蚀的情况，甚至杆件有断裂的情况，如图2.1。
图2.1 节点锈蚀且杆件断裂
（5）钢筋砼梁：梁无露筋、钢筋锈蚀现象，除砼干缩引起的微小裂缝外，无明显结构变形和裂缝，表面无明显缺陷，梁外观检查工作正常。
4.工程中采用的加固方法
本项目已闲置近两年，结构构件缺乏维护保养，普遍表面出现裂缝，局部甚至出现构件表层混凝土脱落，钢筋外露锈蚀，为保证构件的耐久性，需要进行加固处理。
应建筑方案对使用功能的调整，有些区域需要对承重墙体进行开洞，在设计中尽量将此类洞口布置在长度较长且非横纵墙交界区域，同时对墙体开洞后承载能力及稳定性进行复核，对洞口处进行加强处理，做法详见下图。有些原有门窗洞口处需要进行封堵，处理时应注意所采用的封堵材料需要与墙面有效结合，防止后期出现裂缝或脱落。
三、钢筋混凝土结构构件的加固设计原则和加固方法分类
1.钢筋混凝土结构加固改造的设计原则
（1）改造加固应以不损害原结构主要受力构件为原则，尽量避免拆除和破坏；（2）加固改造前应对原有建筑进行可靠有效的检测鉴定，检测鉴定结果是结构复核的重要依据；（3）对环境变化、地基沉降、化学腐蚀、人为破坏等原因造成的结构构件损坏较多的建筑，应先进行加固，消除自身结构体系存在的问题和潜在的危险后，才能进行改造再利用；（4）加固改造后的结构应同时满足承载能力要求及所在地区的抗震等级要求，需要考虑加固部位在地震效应中引起的结构刚度变化；（5）改造后的结构能满足国家规范的各项要求。
2.建筑结构加固改造的方法分类
（1）增大截面加固法
增大截面法的施工重点主要有连接处的表面处理及施工前的卸荷处理两方面。对原有混凝土构件的受损和缺陷部位进行清理，凿除风化酥脆的表层及油污层，表面凿毛、开沟槽，除去浮渣和尘土并涂刷界面处理剂，原有钢筋外露部位还应进行除锈处理，将新增受力钢筋与原有钢筋焊接应保证有效的焊接长度，注意减少焊接热量对原结构构件钢筋的影响。
（2）粘钢加固法
粘钢加固法的施工过程非常简单，仅仅需要将混凝土构件的表面打磨处理后将钢板通过粘结剂粘到构件上即可。本法中采用的胶黏剂应满足环保要求及国家规范要求，加固后注意对表面的钢板进行防腐防锈处理。因本方法所用材料为粘结剂及钢板，这两种材料均存在耐久性较低，防腐性能差的原因，对环境的温度和湿度要求较高，被加固构件的表面温度不宜高于 35oC，混凝土表层含水率不应大于 4%。对含水率很高或浇筑不超过九十天的结构构件需要用此法加固时，应进行人工干燥处理。当环境温度高于 60oC 或湿度大于 70%且存在一定的腐蚀性时，不适用此加固方法。
（3）外包角钢加固法
外包角钢加固法是采用型钢或角钢包裹在混凝土构件的外表面，加固后构件的承载力能大幅提升。这种方法一般是在柱的四角沿着柱高通长设置角钢，角钢之间用缀板或套箍横向连接，在构件的外圈形成一个钢框架。处理后的钢框架不仅可以增强原构件的承载力，有些甚至能完全取代原构件单独作业。本方法的优缺点与粘钢加固法一样，加固前后对构件的外观影响很小，且施工周期短，施工空间小，成本低，加固效果显著；广泛应用于对梁、柱等混凝土构件的加固处理，使用中应注意对加固后外包型钢的防腐处理。
（4）粘碳纤维布加固法
粘贴碳纤维布加固法的施工技术简单，现场均为干性作业，但需注意的是，纤维材料属于脆性材料，抗剪切能力与抗冲击韧性能力都很低，耐高温性能差，在采用此法时需要对加固后的构件做专门的防火处理。同样，对于施工的环境温度湿度有较高的要求，因本方法所采用的胶粘材料均为环氧树脂，如未作明确规定时，宜在 5oC~35oC 温度区间条件下进行作业。环境湿度很大时，纤维片材的粘贴质量无法保证，粘贴后易出现空鼓或剥离现象。禁止在雨雪天气中露天作业。当采用适用于潮湿或高温环境的粘结材料时，则不受以上条件限制。被加固构件混凝土表层含水率不应大于 4%。对含水率很高或浇筑不超过九十天的结构构件需要用此法加固时，应进行人工干燥处理。
结语
建筑在使用过程中难免会出现这样那样的问题，人们对新事物的追求也永远不会停止，因此，建筑改造加固是既有建筑发展的必经之路，也是我国建筑行业发展的必然趋势。
参考文献
[1]何敏亮.多层砼框架结构改造加固的方法[J].中国建设信息，2018（15）
[2]吴语准.多层砼框架结构改造加固的技术应用[J].四川水泥，2017（3）
[3]刘纯.多层商业建筑物结构改造加固的技术措施[J].住宅与房地产，2017（6）
论文作者:陈阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/16
标签：构件论文; 钢筋论文; 建筑论文; 结构论文; 锈蚀论文; 网架论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;