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高层建筑结构加固方法研究谢少雄

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：谢少雄

[导读] 摘要：随着人们对建筑物的安全性，实用性，耐久性需求的提高，建筑结构加固越发显得重要。

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        摘要：随着人们对建筑物的安全性，实用性，耐久性需求的提高，建筑结构加固越发显得重要。近年来，建筑方案和建筑方式的改变导致建筑功能改变，在受到自然灾害的影响下，高层建筑结构变更提醒我们高层建筑加固已经变为必然选择。下文主要阐述了高层建筑需要加固的主要原因，以及加固的主要方法。
        关键词：建筑结构；加固；方法；改造
        引言
        建筑质量关乎企业效益的高低，更与人们的生命安全息息相关，影响人们的正常生活，高层建筑受到风力和雨的侵蚀力更大，所以对此的保护工作也应该更重视，定期的检查和维护必不可少，除此之外，在必要时还要进行建筑加固。但是对于高层建筑的加固与低层建筑有一定的区别，需要技术性更强，目前主要是对基础结构加固、混凝土结构加固和钢结构的加固。
        1高层建筑加固的原因
        1.1人为因素
        基层施工人员素质低下，不能正确看待建筑工作安全与坚固问题是我国高层建筑需要加固的主要原因。即使国家一直在强调“安全第一”的主要思想，仍然会有很大一部分施工人员不以为然。况且我国的建筑工程大多数是以外包为主，必要时还会聘请临时工，这种工程的建设方式导致施工人员的技术参差不齐，他们的文化水平普遍不高，在工作中细节问题处理不好很容易出现工程质量问题。在现实生活中，做好建筑加固工作让人们的生命安全多了一份保障[1]。
        1.2自然因素
        高层建筑是完全暴露在空气中的，由于恶劣天气等各方面不稳定因素的影响，建筑结构很容易被破坏，太阳的暴晒，酸雨的侵蚀和雷电的击中都很有可能使建筑墙皮脱落或者内部材料受损等。即使不受恶劣天气的影响，木质材料使用在建筑中时间久了也会腐朽。所以我们要根据具体情况具体判断，选择最合适的加固方法。
        2高层建筑加固的基本原则
        首先，高层建筑加固应该遵守整体效应原则，往往一个建筑的结构都十分复杂，出现问题的地方只是其中的一个部分，而加固工作一般只针对不稳固的构件，但对这个构件的处理就有可能破坏整体建筑结构，所以在加固时工作人员一定要全面考虑，从建筑主体结构分析利弊，不能因小失大。其次，建筑加固不能敷衍、盲目，不可以根据施工人员的主观判断便开始加固工作，一定要在专业人员去现场勘测过后，准确的找到原因再确定加固方法，后进行加固工作。另外，加固时材料的选取也要作为重点原则之一，充分考虑原材料的取值范围，尽量与其保持一致，以免破坏建筑其他结构，在原材料没有取值范围时，要根据现实情况严格选材[2]。
        3常用高层建筑结构加固方法
        3.1基础结构的加固
        基础结构的加固主要是指对建筑的地基进行加固，加大其承载能力。我国存在建筑因为基础不牢固而造成建筑不均匀的下沉或者整体出现轻微倾斜的现象，影响建筑整体的美观性，严重时有安全隐患，所以基础结构的加固是结构加固中最主要环节。其中将原基础的面积进行扩大，达到加固的目的是最省时省力又最简单的方法，因此在周围环境允许的情况下，将施工场地加宽，通过加大受力面积将建筑的整体承受能力加大能很好的达到加固目标[3]。
        3.2混凝土结构加固
        1）截面加固。截面加固的原理就是在原混凝土构件的外部再浇筑一层混凝土，同时增加钢筋的含量，通过提升截面面积来达到提高构件承载力的目的。在应用截面加固法进行施工的过程中，工作人员必须对构件的受力情况进行详细了解，明确施工阶段中的薄弱之处，这样可以有效提升工作人员的施工效率和施工质量。

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在截面加固的过程中，加配筋是最主要的加固形式，施工单位为提升配筋工作的效率和质量，就必须要先明确钢筋间距，之后结合高层建筑工程的实际情况增加截面尺寸，借此有效提升构件的荷载能力和刚度，延长其使用寿命。但是截面加固法也存在一定的不足之处，首先该方法的施工周期长且湿作业多，对于施工人员的专业素养有着较高的要求；其次，工作人员在应用截面加固法对高层建筑进行加固之后，高层建筑的薄弱层很容易出现偏移问题。鉴于此，施工人员应结合工程项目的实际情况，采用合理的方法处理截面[4]。
        2）预应力加固与裂缝缝补。预应力加固法主要是指通过施加一定的预应力，降低整体建筑结构的应力水平。这种加固方法的主要原理是将原建筑结构中的应力转移一部分到撑杆或者拉杆上，最终达到提高整体结构承载能力的目的。裂缝缝补是在混凝土出现裂缝时使用的加固方法，为了防止暴露在空气中的钢筋出现锈蚀，根据裂缝的不同形状和大小用不同的方式进行填补，以恢复其耐用性。
        2.3钢结构的加固
        1）增设支点加固。增设支点的加固方法操作简单，效果明显，在很多高层建筑的加固工作中都得以运用。这种操作方法主要是通过增加支承点减小跨度，间接提高建筑的承载能力。其原理主要是通过改变结构内部的受力情况，将梁、板变形的可能性降低到最小。但如果建筑本身的使用空间较小，这种加固方法就难以进行，因为支点的增多会影响其使用空间。
        2）碳纤维加固。碳纤维加固就是通过应用碳素纤维对高层建筑结构进行加固。碳纤维加固技术有着其他加固技术无法比拟的优点，首先该技术的施工成本较低，因此应用该技术可有效提升建筑工程的施工效益；其次，碳纤维是一种强度非常高的材料，同时具备较强的抗腐蚀性，因此应用碳纤维加固技术对高层建筑结构进行加固能让其不会轻易受到外界因素的影响；最后，碳纤维是一种比较轻巧的材料，工作人员使用该材料进行施工能有效提升工程施工效率。通过应用碳纤维加固技术对高层建筑结构进行加固，能有效解决高层建筑渗水问题，大幅提升工程项目的总体质量[5]。
        3）外包钢加固。是加强角部或两个面包钢结构构件的方法，是常规方法中使用更广泛的方法，并具有干、湿式外包钢种形式。这种加固方法既可以适用于加固混凝土柱，梁，桁架弦腹杆，也可以适用于加固烟囱和其他混凝土结构。该加固方法的优点是可以在混凝土构件的横向增加和截面的尺寸小小纵向增加的两种情况下，使混凝土构件的强度和承载能力大幅增加，结构简单，现场施工简便，受力更加可靠。该方法的缺点是粘贴钢板使用量大，加固和维修的费用相对较高。
        4）粘贴钢板加固。该方法的优点是在加固的混凝土构件的外部粘贴钢板，主要用来有效提高混凝土结构的强度和承载能力，相当于在体外配筋。优点是几乎不发生形状和使用空间的改变，对于正常使用的简单结构，对生产和生活影响不大，合适的期间可以提高承受静力的结构构件的承载能力和在正常环境的挠曲，但是要求工作环境相对温度不高于60℃，相对湿度小于70%，工作环境的加固保证构件的本身没有任何化学腐蚀。
        结语
        高层建筑的发展显示一个国家建筑业的发展水平，也是国家综合技术水平的体现，随着我国建筑实力变得雄厚，高层建筑越来越多屹立在各个城市，但是由于环境和人为等各方面因素的影响，近年来，高层建筑的损坏问题变得越来越严重，为了保证其安全性，减少居民的安全隐患，减少国家资金的损失，高层建筑的加固改造成为建筑过程中的重要环节。为了更好的提高建筑的质量标准，各种加固方法逐一出现，为高层建筑的安全性多了一份保障。
        参考文献
        [1]赵志强.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].门窗,2019(16):139.
        [2]张于.建筑板柱结构改造加固设计构建分析[J].中国标准化,2019(16):67-68.
        [3]王兴红.建筑结构加固工程施工质量及安全管理的研究[J].门窗,2019(15):91+94.
        [4]杨利凯.房屋建筑结构加固施工技术研究[J].居舍,2019(23):69.
        [5]韦剑勋.多层框架结构建筑沉降鉴定及加固研究[J].河南建材,2019(04):59-61.