結(jié)構(gòu)加固是對既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)和改造，以提高其承載能力、耐久性和安全性，滿足新的使用要求或抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，原理是通過增強(qiáng)或調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力，使其具備足夠的安全性與耐久性，方法多樣，包括混凝土結(jié)構(gòu)加固、鋼結(jié)構(gòu)加固、砌體結(jié)構(gòu)加固等，在應(yīng)用方面，對于20世紀(jì)50、60年代建造的大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓，因使用維修不當(dāng)或建造質(zhì)量問題，采用結(jié)構(gòu)加固可花少量投資恢復(fù)承載力，確保安全使用。

結(jié)構(gòu)加固的定義與必要性

1 什么是結(jié)構(gòu)加固？

結(jié)構(gòu)加固是指通過工程技術(shù)手段，對既有建筑或構(gòu)筑物的承載能力、剛度、穩(wěn)定性等進(jìn)行提升，以滿足新的使用需求或安全標(biāo)準(zhǔn)，加固的對象包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、橋梁、隧道、工業(yè)廠房等領(lǐng)域。

2 為什么需要結(jié)構(gòu)加固？

結(jié)構(gòu)加固的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1. 建筑老化：混凝土碳化、鋼筋銹蝕、材料疲勞等因素導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能下降。
2. 荷載變化：建筑用途變更（如辦公樓改為商場）、設(shè)備增重等導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)承載力不足。
3. 設(shè)計(jì)或施工缺陷：原設(shè)計(jì)不符合現(xiàn)行規(guī)范，或施工質(zhì)量問題影響結(jié)構(gòu)安全。
4. 災(zāi)害影響：地震、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損，需修復(fù)加固。
5. 法規(guī)要求：建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)提高，需對既有建筑進(jìn)行抗震加固。

結(jié)構(gòu)加固的主要方法

結(jié)構(gòu)加固方法多種多樣，需根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、損傷程度、經(jīng)濟(jì)性等因素合理選擇，以下是幾種常見的加固技術(shù)：

1 混凝土結(jié)構(gòu)加固

1. 增大截面法：通過增加混凝土截面尺寸和配筋，提高構(gòu)件承載力，適用于梁、柱、板等構(gòu)件。
2. 碳纖維布（CFRP）加固：利用高強(qiáng)度碳纖維布粘貼于結(jié)構(gòu)表面，提高抗彎、抗剪能力，施工便捷且不影響建筑外觀。
3. 外包鋼加固：在混凝土柱或梁外包角鋼或鋼板，并用結(jié)構(gòu)膠或螺栓固定，提高承載力和延性。
4. 預(yù)應(yīng)力加固：通過施加預(yù)應(yīng)力鋼絞線或碳板，抵消部分荷載，減少結(jié)構(gòu)變形。

2 鋼結(jié)構(gòu)加固

1. 焊接或螺栓連接加固：通過增加鋼板、角鋼等構(gòu)件，增強(qiáng)原有結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。
2. 增設(shè)支撐體系：如增加斜撐、剪力墻等，提高整體穩(wěn)定性。
3. 改變受力體系：如將簡支梁改為連續(xù)梁，優(yōu)化荷載分布。

3 砌體結(jié)構(gòu)加固

1. 鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固：在墻體表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)并抹砂漿，提高抗震性能。
2. 增設(shè)構(gòu)造柱和圈梁：增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性，防止地震時倒塌。
3. 注漿加固：對裂縫或松散砌體進(jìn)行注漿修復(fù)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)完整性。

4 基礎(chǔ)加固

1. 擴(kuò)大基礎(chǔ)法：增加基礎(chǔ)底面積，提高地基承載力。
2. 樁基托換：增設(shè)樁基，分擔(dān)原有基礎(chǔ)的荷載。
3. 地基注漿加固：通過注漿改善地基土質(zhì)，提高承載能力。

結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計(jì)與施工流程

1 結(jié)構(gòu)檢測與評估

加固前需進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)檢測，包括：

• 材料強(qiáng)度測試（回彈法、取芯法等）
• 裂縫與損傷調(diào)查
• 荷載分析
• 抗震性能評估

2 加固方案設(shè)計(jì)

根據(jù)檢測結(jié)果，選擇經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的加固方案，并確保符合相關(guān)規(guī)范（如《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50367）。

3 施工與質(zhì)量控制

加固施工需嚴(yán)格遵循工藝要求，如：

• 表面處理（打磨、清理）
• 膠粘劑或灌漿材料的質(zhì)量控制
• 施工后的養(yǎng)護(hù)與檢測

4 驗(yàn)收與監(jiān)測

加固完成后需進(jìn)行荷載試驗(yàn)或無損檢測，確保加固效果，并建立長期監(jiān)測機(jī)制，防止后續(xù)問題。

結(jié)構(gòu)加固的應(yīng)用案例

1 歷史建筑加固

許多古建筑因年代久遠(yuǎn)，需在不破壞原有風(fēng)貌的前提下進(jìn)行加固，故宮的木質(zhì)結(jié)構(gòu)采用碳纖維布加固，既提高了抗震能力，又保持了歷史風(fēng)貌。

2 橋梁加固

老舊橋梁常因交通荷載增加而需加固，如采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強(qiáng)梁體承載力。

3 工業(yè)廠房加固

廠房因設(shè)備增重或生產(chǎn)需求變化，常采用鋼支撐或混凝土外包鋼加固。

結(jié)構(gòu)加固的未來發(fā)展趨勢

1. 智能化加固技術(shù)：利用傳感器和AI技術(shù)實(shí)時監(jiān)測結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性加固。
2. 綠色加固材料：研發(fā)環(huán)保型加固材料，如可回收纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
3. 3D打印加固：采用3D打印技術(shù)快速修復(fù)受損結(jié)構(gòu)，提高施工效率。
4. 抗震韌性加固：不僅提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還增強(qiáng)其在地震后的可修復(fù)性。

結(jié)構(gòu)加固是保障建筑安全、延長使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)，隨著新材料、新工藝的發(fā)展，加固技術(shù)將更加高效、環(huán)保和智能化，結(jié)構(gòu)加固不僅關(guān)注安全性，還將兼顧經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性，為城市更新和建筑維護(hù)提供更優(yōu)解決方案。

（全文完）