随着人们生活水平的进一步提高，人们对建筑功能的要求越来越高，这无疑对建筑结构设计提出了更高的要求，本文介绍了建筑工程加固在我国的发展情况及存在的问题。
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目前我国建筑业经历了蓬勃发展的数十年，越来越感到已有建筑的规模和功能不能满足新的使用要求，而且原有建筑的低标准、建筑物的老龄化和长期使用后结构功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起人们的关注。随着人们环保意识的加强，将走持续发展道路作为21世纪人类社会发展的主体，已在全世界范围内形成共识。
从社会的角度来看，旧建筑的加固改造减少了城市建筑垃圾的排放，为保护生态、保护城市文脉和记忆起到了积极的作用。如果每天每座城市都有成百上千吨难以处理的建筑垃圾倾倒在田野中，环境将不堪重负;如果每一座建筑都因为安全可靠性、功能问题，不能满足今天的需要而推倒重来，在日新月异中，城市将失去历史，市民将失去记忆，新时代将失去文化积淀，流于时尚的浅薄。因此加固和改造旧的建筑，使他们焕发青春，注入活力，延年益寿，从整体生态的观念上看，有着极好的经济意义和文化意义。
一、建筑工程结构加固在我国的发展
对建筑工程进行改造加固的工作，在人类有建筑史以来就已出现，但在我国作为一个新兴的学科领域得以迅猛发展却是近十来年的事情。随着该领域技术应用和研究工作的深入发展，我国己先后编制并发布了一系列相关的标准规范，如：《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)，《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECSl46：2003)，《钢结构加固技术规范》(CECS77：96)《建筑抗震加固技术规程》(JGJl 16-98)， 《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJl23-2000)等。这些专业的改造加固类标准规范与相关的设计规范一起，初步形成了我国建筑工程改造加固领域的标准规范体系，对我国该领域的发展和各种最新科研成果的推广应用起到了积极作用。
二、目前我国建筑工程加固存在的问题
目前，我国建筑改造加固领域的发展中还存在一些问题，主要表现在以下几个方面：
(1)现阶段我国部分建筑工程改造加固的设计，仍然停留在仅对结构的局部甚至是个别的构件进行分析处理的层次上，缺乏从整体上对结构改造加固的影响进行分析处理的概念。由此可能产生部分构件加强了，但由于对整体结构的计算分析不足，忽视了部分结构设计的基本概念(如“强柱弱梁”、“强剪弱弯"等)，造成其他构件甚至结构整体的安全性下降。
(2)对加固改造工程的图纸审查，目前存在较大的盲区和漏洞。就现已了解的情况看，因加固改造工程的技术方案具有很大的灵活性和很高的技术含量，每个工程需要解决的问题又不尽相同(特别是对需要解决的问题是否把握准确存在疑问)，因此，该类图纸的审查存在较大难度。对这一问题，一方面需要参加审查的人员应具有更丰富的该类工程实践经验和专业知识，另一方面也需要主管部门加大管理力度，尽快提高全员的整体素质，为工程质量负责。
(3)目前很多建筑工程改造加固施工质量和效果难以保证。首先，国内从事建筑工程加固改造施工的队伍，成份复杂，大多是小公司，有的甚至没有固定工人和专业技术人员，其管理水平和技术力量受到一定限制，有些公司还一定程度的存在减少工序、以次充好、弄虚作假等不良行为;其次，已发布实施的标准规范覆盖的面和深度均有待提高，对有些加固材料的选择以及对有些加固技术施工质量的检验等都有待进一步的完善;特别是对加固施工的质量验收缺乏监管;最后，有些与施工质量有关的方面和管理人员对所用改造加固技术的特殊性及其关键环节的理解掌握不够，致使监管不力，使得施工过程的随意性很强。这些都对建筑工程改造加固的施工质量和效果产生不同程度的影响。
三、结构加固的方案设计
3.1 加固原理
加固、改造前原结构已经承受荷载，若将其称之为第一次受力，则加固、改造后属于二次受力。加固、改造前原结构已经产生应力应变，存在一定的压缩变形、弯曲变形等，同时原结构混凝土的收缩变形已完成。而加固时一般是未卸除已承受的荷载，或部分卸荷下进行的，加固后新增加的结构部分在荷载变化时，开始受力。所以新加部分的应力、应变滞后于原结构。新、旧结构不能同时到达应力峰值，破坏时，新旧部分可能达不到自身的承载能力极限。如果原结构构件的应力和变形较大，则新加部分的应力将处于较低水平，承载潜力不能充分发挥，起不到应有的加固效果。
加固结构属于新—旧组合结构，新旧部分能否成为整体共同受力，关键取决于结合面能否充分地传递剪力。实际上混凝土结合面的抗剪强度一般总是远远低于一次整浇混凝土的抗剪强度，所以二次组合结构承载力低于一次整浇结构。加固结构的这些受力特征，决定了混凝土结构加固设计计算、构造及施工，不同于新建混凝土结构。
3.2 比表成熟的加固方法
对混凝土结构构件进行加固，目前比较成熟的加固方法有增大截面加固法、复合截面加固法(包括粘钢加固法、粘贴碳纤维片材加固法)、植筋法、外加预应力加固法、绕丝加固法、外粘型钢加固法等加固处理方法。本文对其中的粘钢加固法、碳纤维片材加固法和植筋法作重点介绍。
1.粘钢加固法
(1)加固原理及应用
粘钢加固法的原理，是将钢板用建筑结构胶粘贴于钢筋混凝土构件的表面(一般在受拉区)，利用粘结力来传递剪力，使钢板与原有钢筋混凝土结构成为一体，形成二次组合构件，从而将钢板作为受力钢筋的一部分，起着受力钢筋的作用，用以提高结构的承载力。该法的应用有以下几种形式：
①粘贴钢板于梁(或板)式构件底部，提高其跨中正截面抗弯承载能力;
②粘贴钢板于梁式构件中性轴以上或梁板顶面，提高支座正截面抗弯承载能力;
③将“U矽形箍板粘贴于梁式构件上，可提高其斜截面抗剪承载能力(或作为纵向钢板的锚固钢板);
④以双“U"形箍板相互搭接粘贴于框架柱箍向，并形成环向约束，用以对柱进行抗震加固或对轴压比超限柱进行处理(改善柱的延性)。
(2)构造要求
由于粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土表面的正拉粘结强度，因此，被加固构件的混凝土强度不能太低，强度等级不应低于C15。粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、钢板锚固长度及施工要求而定。下表3-1反映了不同混凝土强度下的钢板最佳厚度。
表3-1：粘钢加固钢板最佳厚度
混凝土强度等级C25
钢板厚度(mm)2-33-44-5
钢板的锚固长度，除满足计算规定外，还必须满足一定的构造要求：对于受拉区锚固，不得小于200to(乙为钢板厚度)，且不得小于600mm;对于受压区的锚固，得小于160 to，且不得小于480mm：对于大跨结构或可能经受反复荷载的结构，锚固尚应采取增设锚固螺栓或U形箍板等附加锚固措施。
2.碳纤维片材加固法
碳纤维片材(CFRP)作为一种新型复合材料而被应用于结构加固改造工程，靠配套材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，达到提高构件承载能力的目的。
(2)构造要求
①由于碳纤维材料的极限拉应变很大，为了避免原钢筋过早屈服，保证结构在正常使用条件下的使用性能，加固后在荷载短期效应组合(标准组合)下钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度设计值。
②外贴碳纤维加固一般适用于温度不超过60°C，承受静力作用的一般受弯构件，当不符合上述使用条件或处于其他特殊环境中时，应采取有效的防护措施。另外，为保证加固效果，被加固构件的混凝土强度等级不得小于C15。
③碳纤维材料的力学性能应按照国家有关标准通过试验确定。选用的碳纤维材料应具有产品合格证书、应用许可证，以及碳纤维材料和配套粘结剂等的产品规格和主要物理力学性能指标，对配套粘结剂尚应提供耐久性指标及施工和使用环境条件等。由于加固的碳纤维片材的主要力学指标一般应满足规定要求，配套粘结剂(底层树脂、找平材料和浸渍树脂或粘结树脂)的主要力学指标一般应满足规定的要求。.
3.植筋法
(1)方法及应用
植筋法适用于钢筋混凝土受弯、受压构件的加固。植筋法就是在原混凝土结构上钻孔、注胶并使钢筋在其中生根，且在浅埋深的情况下，使已固化生根的钢筋具有足够的锚固和抗拉拔性能(一般可大于使钢筋屈服时的拉拔力)的改造及加固方法。
近年来，植筋技术作为一种全新的钢筋锚固方法，在对在役建筑结构改造和加固工程中应用非常广泛，而且也使这方面的加固改造设计工作更趋灵活和简化。植筋法具有工艺简单、对原结构影响小和使设计更灵活等特点。通过对以往同类工程的分析，可将植筋技术在对建筑结构改造和加固工程中的应用形式归纳为以下四种：
①在原有混凝土结构上增加新的混凝土结构构件，改变原有结构平面布置;
②增大原有混凝土结构构件的截面尺寸;
③利用增加支座约束(比如增加牛腿等)的方法，改变原有混凝土结构构件的约束条件和受力特征;
④在原结构上增加锚筋或锚栓，以形成锚板代替结构预埋件使用，或作为混凝土结构构件和钢结构等的连接手段。
(2)构造要求
①加固用的钢筋，应采用带肋钢筋。板的受力钢筋直径不应小于8mm;梁的受力钢筋直径不应小于12mm;柱的受力钢筋直径不应小于14mm;加锚式箍筋直径不应小于8mm;U形箍直径应与原箍筋直径相同;分布筋直径不应小于6mm。
②按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应小于C20。
③新增受力钢筋与原受力钢筋的净间距不应小于20mm，并应采用短筋或箍筋与原钢筋焊接。
④梁的新增纵向受力钢筋，其两端应可靠锚固;柱的新增纵向受力钢筋的下端应伸入基础并应满足锚固要求;上端应穿过楼板与上层柱脚连接或在屋面板处封顶锚固。
四、结束语
对建筑工程的加固改造方案多种多样，因此在具体的工程中我们应该根据实际情况选择合适的加固方案，如果对假设加固完成后结构的分析结果反映所采用的加固方案仍存在修改完善的必要，应该对加固方案进行必要的修改和完善。
参考文献
[1] 袁海军、姜红：《建筑结构检测鉴定与加固手册》，中国建筑工业出版社，2003.
[2] 万墨林、韩继云：《混凝土结构加固技术》，中国建筑工业出版社，1995.
[3] 惠强：《建筑结构诊断鉴定与加固修复》，华中科技大学出版社，2002.
