摘要：建筑结构因设计缺陷、施工问题、材料老化或自然灾害(如地震、火灾)等原因出现承载力不足、变形过大或耐久性降低等问题时，需通过加固措施恢复其安全性。下面加固之家就给大家介绍一下建筑结构加固的系统性方案，涵盖检测评估、加固方法选择、施工要点及长期维护：
建筑结构因设计缺陷、施工问题、材料老化或自然灾害(如地震、火灾)等原因出现承载力不足、变形过大或耐久性降低等问题时，需通过加固措施恢复其安全性。下面加固之家就给大家介绍一下建筑结构加固的系统性方案，涵盖检测评估、加固方法选择、施工要点及长期维护：
一、结构问题诊断与评估
1. 初步调查
(1)外观检查：观察裂缝分布(宽度、走向)、构件变形(梁柱弯曲、墙体倾斜)、混凝土剥落或钢筋锈蚀情况。
(2)使用历史：了解建筑用途变更、荷载增加(如加层、设备增设)、周边环境变化(如地基浸水)。
(3)灾害影响：确认是否经历地震、火灾、爆炸等冲击，评估损伤范围。
2. 专项检测
(1)材料强度检测：
混凝土：回弹法、钻芯法测定抗压强度。
钢材：超声波测厚仪检测锈蚀后剩余厚度。
砌体：原位轴压法测定抗压强度。
(2)结构变形监测：
使用全站仪或激光测距仪测量梁柱倾斜率(允许值：H/250，H为构件高度)。
沉降观测：设置基准点，定期测量基础沉降差(允许值：≤0.002L，L为相邻柱间距)。
(3)动力特性测试：
通过环境振动法或锤击法获取结构自振频率，与理论值对比判断刚度退化程度。
3. 承载力复核
(1)建模分析：采用PKPM、ETABS等软件建立有限元模型，输入检测得到的材料参数和实际荷载(含活荷载、风荷载、地震作用)。
(2)安全等级划分：
一级：重要建筑(如医院、学校)，安全系数≥1.5。
二级：普通建筑，安全系数≥1.3。
三级：临时建筑，安全系数≥1.1。
出具检测报告：明确加固部位、加固方法及设计使用年限(通常≥30年)。
二、加固方法选择与适用场景
1. 混凝土结构加固
(1)增大截面法
适用：梁、板、柱承载力不足且空间允许增粗。
施工：
剔除原构件表面疏松层至坚实基层。
植筋(Φ12-Φ25，间距300-500mm)连接新旧混凝土。
浇筑高强度混凝土(C30-C50)，养护28天。
案例：某厂房框架梁因荷载增加开裂，采用增大截面法后承载力提升40%。
(2)粘贴碳纤维布加固
适用：抗弯、抗剪加固，尤其适用于空间受限的梁、板。
施工：
基层处理：打磨至粗糙度≥50μm，清除浮尘。
涂刷底胶(粘结强度≥3MPa)，静置2小时至指触干燥。
粘贴碳纤维布(单向布，层数1-3层)，每层用滚筒压实排除气泡。
表面涂刷防火涂料(耐火极限≥1.5h)。
优势：自重轻(仅0.167kg/m²/层)，施工周期短(3-5天/层)。
(3)外包型钢加固
适用：柱轴压比超限或需显著提高承载力。
施工：
沿柱四角焊接角钢(L100×10或L125×12)。
用化学螺栓(M16-M20)固定角钢，间距500-800mm。
灌注结构胶填充空隙(抗压强度≥60MPa)。
效果：可提高柱承载力50%-100%，但需注意防火处理(外包混凝土或防火板)。
2. 砌体结构加固
(1)钢筋网水泥砂浆面层加固
适用：砖墙抗震性能不足或裂缝修复。
施工：
墙面凿毛(深度10-15mm)，清除砖缝灰浆。
铺设Φ4-Φ6钢筋网(间距200-300mm)，用S形穿墙筋固定。
喷射M15水泥砂浆(厚度30-50mm)，分2-3层施工。
案例：某教学楼砖墙因地震开裂，加固后抗震能力从7度提高至8度。
(2)增设构造柱加固
适用：墙体稳定性不足或开洞过大。
施工：
在墙体交接处或洞边凿出马牙槎(尺寸60mm×60mm)。
绑扎构造柱钢筋(4Φ12主筋+Φ6@200箍筋)。
支模浇筑C25混凝土，高度与墙体同高。
3. 钢结构加固
(1)焊接补强板加固
适用：梁、柱局部屈曲或焊缝开裂。
施工：
打磨裂纹两端至光滑，坡口角度45°-60°。
焊接补强板(厚度≥原构件1/2)，采用E50型焊条。
无损检测(UT或MT)验证焊缝质量。
(2)高强螺栓连接加固
适用：节点连接松动或承载力不足。
施工：
拆除原螺栓，清理连接面(摩擦面抗滑移系数≥0.45)。
安装10.9级高强螺栓(预拉力设计值按规范取值)。
初拧扭矩为终拧的50%，终拧后24小时内检查扭矩值偏差≤±10%。
三、加固施工关键控制点
(1)界面处理：
混凝土表面需凿毛至露出粗骨料，粗糙度≥4mm(喷砂法或高压水射流)。
钢材表面需喷砂除锈至Sa2.5级(粗糙度40-75μm)。
(2)加载控制：
加固前需卸载(如设置临时支撑)，避免加固过程中构件二次受力。
分阶段加载：每层加固材料施工后需养护7天再施加下一层荷载。
(3)质量验收：
碳纤维布粘贴：用小锤轻击检查空鼓率≤5%，单块空鼓面积≤100cm²。
灌浆料强度：同条件养护试块28天抗压强度≥设计值115%。
四、长期维护与监测
(1)定期检查：
每5年进行一次结构外观检查，重点观察加固部位是否有新裂缝或变形。
每10年进行一次材料性能复测(如混凝土碳化深度检测)。
(2)环境控制：
避免加固部位长期浸水或暴露于腐蚀性环境(如化工厂附近需涂刷防腐涂料)。
冬季施工的加固构件需采取保温措施(如覆盖电热毯)，防止冻胀损伤。
(3)应急预案：
在加固构件附近设置应变计或裂缝计，实时监测应力变化。
若监测数据异常(如应变突增50%)，立即停止使用并启动加固方案复核。
建筑结构加固需遵循“检测-设计-施工-监测”的全流程管理。选择加固方法时需综合考虑结构类型、损伤程度、空间限制及经济性。施工阶段需严格把控界面处理、加载顺序及质量验收，加固完成后需建立长期维护机制，确保结构安全持久。对于复杂项目(如历史建筑保护或超限高层加固)，建议委托具有特种工程资质的专业单位实施。
来源：小王讲科学
