我国经济建设迅速发展，人们对建筑的要求日益提高。建筑物出现裂损现象，一方面会降低美观度，另一方面严重时会影响人们的正常生产和生活。建筑物中的裂缝意味着结构承载力可能不足，过大的裂缝会使钢筋生锈，降低结构耐久性，还会导致房屋渗漏，影响建筑物美观，进而影响人们生活。

哪些建筑物需要进行结构加固

上世纪六七十年代建成的教学楼工程和住宅楼工程，随着运行时间不断推移。其中，有些工程设施出现了老化失修的情况；还有些工程设施，由于当时受客观条件限制，存在设计考虑不够周全以及规范标准较低的缺陷。因此，需要对这些建筑物进行除险加固。

1）质量较差。

为对原建筑进行结构质量鉴定，在原结构的一些主要受力构件部位，凿开了部分抹灰层。经查看发现，主要受力构件的砼质量不佳，存在较多蜂窝、麻面等缺陷，局部位置有露筋现象且已发生锈蚀，砼的整体密实度较为松散。所以，必须首先对结构进行补强。

2）补强项目多，施工难度大。

每层需补强的柱有 30 根，9 层总共 270 根。补强要求是从基础开始开凿，将各楼面柱角凿通，一直凿到 10 楼面（原屋面），然后与加层结构相连接。梁的补强主要是对支承新增电梯井壁的梁进行加固，通过放线后，打掉新增电梯井位置的楼板混凝土，保留该位置的各层间梁，新增电梯井壁坐落在梁面上，梁经过用角铁及扁铁焊接加固后，成为新增电梯井壁的支座。

建筑物结构加固的分类和方法

1）基础结构加固

基础结构加固主要针对的是那些需要进行加固的建筑物的地基承载力。其主要的方法包含：

采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁穿过原建筑的基础梁下方。将其置于原基础两侧的桩或墩基础之上，以此来支承新增结构的荷载。抬墙梁的平面位置需要避开一层的门窗洞口，倘若无法避开，就应当对抬墙梁上的门窗洞口采取加强措施，同时还需要验算梁支承处砖墙的局部承压强度。

墩式加固法。先在基础下进行分段挖空操作，直至到达持力层。接着在挖空处浇筑墩式混凝土基础。最后将分段基础连接成一个整体，以承受增层结构所带来的荷载。

当原建筑的基础底面积不够时，能够运用基础加宽法。对于条形基础，能够采用在一侧加宽或者两侧加宽的方式。对于柱基，能够沿着基础的四边进行加宽。在加宽的时候，可以每隔 1000 到 1500 毫米设置一根钢筋混凝土减荷梁。

2）混凝土结构加固

1．加大截面加固法。

该法的施工工艺较为简单，适应性也很强，并且有着成熟的设计以及施工经验。它适用于对梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土进行加固。然而，在现场施工进行湿作业时，所需时间较长，会对生产和生活产生一定的影响。同时，经过加固后的建筑物，其净空会有一定程度的减小。

2．置换混凝土加固法。

该法的优点跟加大截面法差不多，加固之后不会影响建筑物的净空。不过，它也有缺点，那就是施工的湿作业时间比较长。这种方法适用于受压区混凝土强度偏低或者存在严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3．植筋技术法。

这是一项连接与锚固技术，较为简捷且有效，针对混凝土结构；既能植入普通钢筋，又能植入螺栓式锚筋；并且已在已有建筑物的加固改造工程中得到广泛应用。

4．预应力加固法。

该法能够降低被加固构件的应力水平。它不仅能使加固效果良好，还能较大幅度地提高结构整体承载力。然而，加固后会对原结构外观产生一定影响。此方法适用于大跨度或重型结构的加固，以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。但在无防护的情况下，不宜用于混凝土收缩与变大的结构。

5．裂缝修补技术。

根据混凝土裂缝的起因、性状以及大小等情况，采用不同的封护方法来进行修补。通过这种方式，能够使因开裂而导致结构的使用功能和耐久性降低的情况得以恢复，这是一种专门的技术。它适用于已有建筑物中各类裂缝的处理。然而，对于受力性裂缝，除了进行修补之外，还应当采用相应的加固措施。

3）钢结构加固

1．改变钢结构计算图形的加固法。

指通过改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑，施加预应力，考虑空间协同工作等措施来对结构进行加固；改变结构计算图形的常见方法有：增加支撑从而形成空间结构并按空间结构进行验算；加设支撑可增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等，以此来提高结构承载力并改善结构动力特性；增设支撑或辅助杆件，能使结构的长细比减小进而提高其稳定性；在排架结构中重点增强某一列柱的刚度，让其承受大部分水平力，以此来减轻其他柱列的负荷。

2．增设支点加固法。

增设支点加固法的方式是增设支承点。这样做可以减小结构的计算跨度，能够改变结构内力的分布，还能提高其承载能力。当梁、板在跨中增设支点后，跨度就会减小，因此能够较大幅度地提高承载能力，同时也能减小和限制梁、板的挠曲变形。这种加固方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法具有简单可靠的优点。同时，它也存在使用空间会受到一定影响的缺点。

3．有粘结外包型钢加固法。

外包钢加固的做法是将型钢或钢板包裹在被加固构件的外侧。对于外包钢加固钢筋混凝土梁，通常会采用湿式外包法，也就是运用环氧树脂化灌浆等方式，把型钢与被加固构件黏结成一个整体。经过加固后的构件，因为受拉和受压钢的截面面积得到了大幅度提升，所以正截面承载力以及截面刚度也都大幅度提高了。

4．粘贴纤维增强塑料加固法。

除具备粘结外包型钢加固法的一些优点外，还具备耐腐、耐湿的特性，几乎不会增加结构自重，较为耐用，维护费用也比较低。不过，它需要进行专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件以及一般的构筑物。需要注意的是，在加固工程完成后，应当用小锤轻轻地敲击粘贴钢板，通过响声来判断粘接效果，或者使用超声波法探测粘贴的密度。如果锚固区粘贴面积小于 90%，并且非锚固区粘贴面积小于 70%，那么这种粘贴是无效的，需要剥下重新粘贴。对于重大工程，为了真实检验加固效果钢结构楼板加固，还需要抽样进行荷载试验，通常只进行标准使用荷载试验，也就是把卸去的荷载重新全部加上，此时结构的变形和裂缝开展应该满足设计使用要求。

加固案例：

全方位加固

某希望小学的教学楼加固工程里，该项目有局部是四层的，其建筑面积为 1500 平方米。原有施工过程中，水泥混凝土的强度不符合设计要求，也不能满足使用要求，所以需要进行工程加固。对原有的教学楼的梁、板、柱进行加固，柱的加固方式是增大截面，在原有框架柱四周增加 7.5CMC35 水泥混凝土。梁的加固采用无粘 15.24 的结预应力钢绞线，张拉力为 0.5，外部再用黏贴钢丝网粉刷砂浆。板采用黏贴 T300 的碳纤维。

工程在加固期间，全方位地进行质量管理，整个过程都有质量把控。这样确保了工程的合格率达到了 100%，并且优良率在 80%以上。同时也确保了整体工程在竣工验收时能够达到优良标准。

柱的加固

原设计基础是按照建 12 层来考虑的。当时因为资金问题，暂时只建了 9 层。现在经过复核，基础的承载力可以满足加建到 15 层的要求。垂直受力构件（砼柱）经过补强之后，也能够满足加建到 15 层的要求。

柱身先将抹灰层打掉，接着用角铁 L80X80X8 把柱的四角包裹住，同时用扁铁 -60X8 以 500 的间距预留灌浆管，之后抹上 1:2 水泥砂浆进行封闭。当水泥砂浆的强度达到 80%时，使用环氧树脂进行压力灌浆，这样能让柱的加固材料与原结构紧密地结合在一起，从而形成一个整体共同受力。

新增电梯井周边的构件加固

新增电梯位于旧电梯井旁边。这里有一个位置，是长方形房间。在这个位置的一边增设一条梁，再加上原有房间的三条梁，就能组成新的电梯间梁结构体系。打穿这个位置的楼板钢结构楼板加固，然后在梁上增建电梯井壁板，就可以形成新的电梯井。9 层以下需与旧电梯井进行特殊连接，10 层及以上则随新增加层一同施工。新电梯井基础采用人工挖孔桩，在桩顶设置承台及地梁。按常规施工到首层后，接着进行以下流程：先对旧楼的柱、电梯井、层间楼面梁进行加固处理；然后绑扎井壁钢筋；接着焊接井壁钢筋；之后进行钢筋验收；再安装井壁模板；之后浇砼；最后进行上一层电梯井结构施工。

旧梁上增建了电梯井壁板，所以旧梁需要进行补强，补强的做法可以在图中查看。旧梁加固补强的施工工艺如下：一是按照轴线以及设计要求钻孔，然后安装好各个部位的膨胀螺栓；二是将梁的扁铁箍进行焊接；三是按照图所示，把各个部位的角铁、扁铁、钢筋按照规范和设计要求焊接牢固。加固材料的尺寸需要在每层进行实际测量，凡是与角铁有接触的电梯井砼墙钢筋的端部都要焊接牢固。

加层新、旧柱接头部位处理技术

加层的柱子都按照旧楼柱子的位置来进行布置。接头采用钢骨架连接的方式，首先把九层加固旧柱的柱四角角铁伸出到原有的天面 1000 毫米处，接着配上角铁、扁铁和钢筋组成钢骨架接头，之后利用钢骨架接头来接驳上层柱子的钢筋，以便往上施工加层的砼柱和框架结构。施工前需先对旧屋面要加层的部位进行打凿操作，同时将原有的构筑物、隔热层等清理干净。接着按照以下流程进行施工：一是凿穿屋面；二是在九楼有柱的四角焊接新增柱的角铁箍；三是进行柱筋绑扎、焊接；四是进行钢筋验收；五是安装柱及楼面梁、板模板；六是浇灌柱砼；七是安装楼面梁、板钢筋；八是浇灌楼面梁、板砼；九是进行保养并进入上一层结构施工。

加层新、旧柱接头施工工艺如下：

与 10 楼柱脚角铁箍焊接：与 10 楼的柱脚角铁箍进行焊接。10 楼面的柱筋全部设计成 U 型柱筋，并且与伸出的角铁以及角铁箍焊接得很牢固；为了增强柱脚的稳固性，使用 300mm 高的 U 形筋（其直径规格和柱中筋一样）与柱中筋进行焊接；为避免柱头箍筋加密部位难以绑扎的情况，焊接两道扁铁 -60X6 并使其成十字形，与柱筋和角铁进行焊接。

总之，建筑物结构加固与改造工程是人类历史发展所需要的。它契合科学发展观所倡导的可持续发展战略。目前，上述结构加固技术需在实践中进一步探索。随着建筑科学技术不断进步，新型建筑材料不断涌现，更好的加固方法将有更广阔的拓展空间。