結(jié)構(gòu)加固工程案例及技術(shù)應(yīng)用引言隨著城市更新進(jìn)程加快與既有建筑生命周期的延續(xù)，結(jié)構(gòu)加固工程已成為提升建筑安全性、適配功能升級(jí)的核心技術(shù)領(lǐng)域。從老舊住宅的抗震加固到歷史建筑的風(fēng)貌修復(fù)，從工業(yè)廠房的荷載升級(jí)到公共建筑的性能優(yōu)化，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在解決“存量建筑改造”難題中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文通過典型工程案例剖析與核心技術(shù)應(yīng)用解析，為行業(yè)從業(yè)者提供兼具實(shí)踐參考與技術(shù)深度的專業(yè)內(nèi)容。一、典型工程案例分析（一）老舊小區(qū)住宅樓抗震加固工程工程背景：某建于上世紀(jì)90年代的磚混結(jié)構(gòu)小區(qū)，原抗震設(shè)防烈度按6度設(shè)計(jì)，現(xiàn)需滿足8度要求；墻體開裂、樓板撓度超限，需在保障居民正常生活的前提下完成加固。加固技術(shù)應(yīng)用：墻體加固：采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法，對(duì)承重墻體雙面鋪設(shè)Φ6@200鋼筋網(wǎng)，抹30mm厚M10水泥砂漿，增強(qiáng)墻體抗剪承載力。樓板加固：對(duì)預(yù)制板樓蓋采用粘貼碳纖維布（CFRP）法，沿板跨方向粘貼300g/m2碳纖維布，間距150mm，提升抗彎剛度與延性?；A(chǔ)加固：采用樹根樁（微型樁）加固，直徑150mm，樁長(zhǎng)8m，間距1.5m，增強(qiáng)地基整體穩(wěn)定性。實(shí)施效果：加固后結(jié)構(gòu)抗震性能滿足現(xiàn)行規(guī)范8度要求，墻體裂縫閉合，樓板撓度減小至規(guī)范允許值；工程成本僅為拆除重建的40%，居民生活未受長(zhǎng)期影響。（二）工業(yè)廠房設(shè)備升級(jí)加固工程工程背景：某混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房原設(shè)計(jì)荷載5kN/m2，需更換重型設(shè)備，荷載提升至15kN/m2，框架梁、柱承載力不足；需在不影響生產(chǎn)的前提下完成加固。加固技術(shù)應(yīng)用：梁加固：采用預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固法，在梁底張拉1.2mm厚、100mm寬碳纖維板，施加預(yù)拉力15kN，有效抵消部分新增荷載，提升梁抗彎承載力40%。柱加固：采用外包鋼加固法，角鋼（L75×5）與綴板（-6×150）組成鋼骨架，外包環(huán)氧樹脂砂漿，增強(qiáng)柱軸壓與抗剪能力。節(jié)點(diǎn)加固：對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)采用植筋技術(shù)，植入Φ16鋼筋，灌注高強(qiáng)灌漿料，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)剛性。實(shí)施效果：加固工期僅45天（夜間施工+局部區(qū)域封閉），設(shè)備安裝后結(jié)構(gòu)變形量＜0.3mm，滿足生產(chǎn)荷載要求；企業(yè)停產(chǎn)損失降低60%。（三）歷史風(fēng)貌建筑修繕加固工程工程背景：某清末民初磚木結(jié)構(gòu)四合院，木構(gòu)件蟲蛀、腐朽，墻體酥堿，需修復(fù)并改造為文化展廳，需保留原有風(fēng)貌并提升結(jié)構(gòu)安全性。加固技術(shù)應(yīng)用：木構(gòu)件加固：采用“墩接”法修復(fù)腐朽柱腳，剔除腐朽部分后植入新木（同材質(zhì)），通過榫卯連接并灌注環(huán)氧樹脂；對(duì)梁枋采用古建筑專用碳纖維布包裹，增強(qiáng)抗彎性能。墻體加固：對(duì)青磚墻體采用“壓力注漿”法，注入石灰-糯米漿（傳統(tǒng)材料+現(xiàn)代工藝），修復(fù)酥堿裂縫；局部采用型鋼骨架支撐，避免過度加固破壞風(fēng)貌?；A(chǔ)加固：采用掏土擴(kuò)底法，人工掏挖基礎(chǔ)下土層擴(kuò)大底面積，同步設(shè)置混凝土圈梁，增強(qiáng)地基穩(wěn)定性。實(shí)施效果：加固后建筑抗震性能提升至7度設(shè)防，木構(gòu)件耐久性延長(zhǎng)50年，空間滿足展廳功能需求，獲“歷史建筑活化利用優(yōu)秀案例”。二、核心加固技術(shù)應(yīng)用解析（一）傳統(tǒng)加固技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用1.增大截面法（混凝土結(jié)構(gòu)）原理：通過增加構(gòu)件截面尺寸（如梁、柱外包混凝土）提高承載力。適用場(chǎng)景：構(gòu)件截面嚴(yán)重不足、環(huán)境惡劣（腐蝕、凍融）的結(jié)構(gòu)。案例延伸：案例二廠房柱若采用增大截面法，工期將延長(zhǎng)至90天；外包鋼法通過工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝，大幅縮短工期，體現(xiàn)技術(shù)選擇的靈活性。2.植筋技術(shù)原理：利用環(huán)氧型植筋膠將鋼筋植入既有構(gòu)件孔內(nèi)，形成可靠連接。關(guān)鍵要點(diǎn)：鉆孔深度≥15d（d為鋼筋直徑）、高壓氣槍+毛刷清孔、注膠槍勻速注膠確保膠層飽滿。案例應(yīng)用：案例三節(jié)點(diǎn)加固中，植筋深度達(dá)20d（d=16mm），確保節(jié)點(diǎn)剛性。（二）新型復(fù)合材料加固技術(shù)1.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）優(yōu)勢(shì)：輕質(zhì)高強(qiáng)（抗拉強(qiáng)度為鋼材10倍）、耐腐蝕性強(qiáng)、施工便捷（無需大型設(shè)備）。應(yīng)用局限：對(duì)基材表面平整度要求高（需打磨至平整度≤3mm/m），高溫環(huán)境（＞60℃）需防護(hù)。案例對(duì)比：案例一樓板若采用鋼板加固，自重增加30%；碳纖維布法自重增加＜5%，更適合既有建筑“輕量化”加固。2.芳綸纖維（AFRP）特性：耐高溫（長(zhǎng)期使用溫度150℃）、抗沖擊性能優(yōu)異，適用于高溫車間、體育場(chǎng)館等。潛在應(yīng)用：工業(yè)窯爐附近結(jié)構(gòu)加固，目前在案例中應(yīng)用較少，未來可拓展。（三）預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)預(yù)應(yīng)力碳纖維板/鋼絞線原理：通過預(yù)張拉碳纖維板或鋼絞線，主動(dòng)抵消部分荷載，降低構(gòu)件內(nèi)力。適用場(chǎng)景：大跨度梁、荷載增量大的結(jié)構(gòu)（如案例二廠房梁加固）。施工控制：張拉應(yīng)力需分級(jí)施加（0→50%→80%→100%設(shè)計(jì)應(yīng)力），避免應(yīng)力集中導(dǎo)致構(gòu)件開裂。（四）古建筑特色加固技術(shù)1.傳統(tǒng)材料創(chuàng)新應(yīng)用如案例三的石灰-糯米漿注漿，結(jié)合現(xiàn)代壓力注漿設(shè)備，既保留傳統(tǒng)工藝的兼容性（與青磚粘結(jié)性好），又提升施工效率。2.可逆性加固采用可拆卸的型鋼支撐、可移除的碳纖維布（專用離型膜），滿足歷史建筑“最小干預(yù)”原則，便于未來修繕。三、實(shí)施要點(diǎn)與難點(diǎn)（一）設(shè)計(jì)階段1.原結(jié)構(gòu)檢測(cè)：采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、回彈法+超聲法綜合檢測(cè)，避免“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)”（如案例一若僅按外觀判斷墻體強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致加固不足）。2.荷載分析：區(qū)分恒載、活載增量，考慮二次受力（如加固后構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作）。（二）施工階段1.界面處理：混凝土構(gòu)件加固前需鑿毛、清除浮漿，保證新舊材料粘結(jié)（如增大截面法中，界面劑涂刷需均勻，厚度≤2mm）。2.工藝控制：碳纖維布粘貼需“滾壓排氣”，確保無空鼓（空鼓面積＞5%需返工）；植筋膠固化前避免擾動(dòng)（固化時(shí)間≥24h）。3.安全防護(hù)：高空作業(yè)（如案例二廠房梁加固）需設(shè)置生命線，古建筑加固需防火（木構(gòu)件加固時(shí)嚴(yán)禁明火）。（三）檢測(cè)與驗(yàn)收1.無損檢測(cè)：采用超聲-回彈綜合法檢測(cè)加固后混凝土強(qiáng)度，碳纖維布粘結(jié)質(zhì)量采用錘擊法（空鼓聲判斷）或紅外熱像儀檢測(cè)。2.荷載試驗(yàn)：重要結(jié)構(gòu)（如案例二廠房）需進(jìn)行靜載試驗(yàn)，加載至1.2倍設(shè)計(jì)荷載，持荷2h，變形≤L/2000（L為跨度）。四、未來發(fā)展趨勢(shì)（一）新型材料研發(fā)1.玄武巖纖維（BFRP）：成本僅為碳纖維的1/3，耐堿性強(qiáng)，適用于海洋工程、地下結(jié)構(gòu)加固。2.形狀記憶合金（SMA）：可自動(dòng)恢復(fù)變形，用于地震后結(jié)構(gòu)自復(fù)位加固，目前處于試驗(yàn)階段。（二）智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)1.光纖光柵傳感器：植入加固構(gòu)件內(nèi)部，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)力、應(yīng)變（如案例三歷史建筑可通過傳感器監(jiān)測(cè)木構(gòu)件變形，預(yù)警腐朽發(fā)展）。2.BIM+AR技術(shù)：在加固施工中，通過AR導(dǎo)航定位植筋孔、碳纖維布粘貼區(qū)域，提升精度（誤差≤2mm）。（三）綠色加固技術(shù)1.再生材料應(yīng)用：將拆除的混凝土塊破碎為再生骨料，用于增大截面法的混凝土澆筑（案例一小區(qū)加固中再生骨料摻量達(dá)30%，降低碳排放20%）。2.低碳工藝：采用干法施工（如碳纖維布免底膠施工技術(shù)），減少有機(jī)溶劑使用，提升環(huán)保性。結(jié)語(yǔ)結(jié)構(gòu)加固工程是一門“平衡的藝術(shù)”——平衡原結(jié)構(gòu)性能與新增功能需求，平衡傳統(tǒng)