既有建筑加固改造技术研究

一、引言

既有建筑是城市建设的重要组成部分，其承载着历史文化价值、社会功能需求和资源节约使命。然而，受材料老化、荷载增加、规范更新等因素影响，大量既有建筑存在结构承载力不足、功能滞后等问题，若直接拆除重建，不仅会造成资源浪费，还可能破坏城市文脉。加固改造技术通过对建筑结构进行补强、对功能空间进行优化，可在保留建筑主体的基础上实现安全性能与使用价值的双重提升。因此，深入研究既有建筑加固改造技术，对推动城市更新、践行绿色发展理念具有重要意义。

二、既有建筑加固改造的重要性与基本原则

2.1 重要性

既有建筑加固改造的重要性体现在多个维度。从安全角度看，通过加固可修复结构损伤、提升抗震性能，避免因结构失效引发坍塌等安全事故，保障人员生命财产安全；从资源利用角度，加固改造相比拆除重建可减少 80% 以上的建筑垃圾和 60% 的建材消耗，显著降低碳排放，符合 “双碳” 目标要求；从经济角度，加固改造的成本通常仅为新建建筑的 30%-60% ，且能缩短工期，减少因停工造成的经济损失；从社会角度，对历史建筑、地标建筑的加固改造可保留城市记忆，延续文化传承，同时通过功能升级满足现代生活需求，提升居民幸福感。

2.2 基本原则

既有建筑加固改造需遵循安全性、经济性、适用性和可持续性原则。安全性是首要原则，加固后的结构需满足现行设计规范对承载力、刚度、延性的要求，尤其在抗震设防区域，需通过抗震加固确保结构在地震作用下的整体稳定性；经济性要求在满足安全与功能的前提下，优化方案设计，优先选用低成本、易施工的技术，避免过度加固造成浪费；适用性强调改造后的建筑需适应使用功能变化，如老旧住宅加装电梯、工业厂房改造为商业空间等，需兼顾空间布局的灵活性与舒适性；可持续性则要求采用环保材料、节能技术，减少改造过程对周边环境的影响，并为未来再次改造预留空间。

三、常见的结构加固技术

3.1 混凝土结构加固技术

混凝土结构是既有建筑中最常见的结构形式，其加固技术主要包括增大截面法、粘贴加固法、置换混凝土法等。增大截面法通过增加构件截面尺寸并配置新增钢筋，提高结构承载力，适用于梁、柱、板等构件的加固，该方法工艺成熟但会增加结构自重；粘贴加固法（如粘贴碳纤维布、钢板）利用胶粘剂将高性能材料粘贴于构件表面，通过协同受力提升承载力，具有施工便捷、自重增加小的特点，适用于受拉、受弯构件的加固；置换混凝土法针对混凝土强度不足的构件，剔除劣化混凝土后浇筑新混凝土，可有效恢复构件性能，多用于柱根、节点等关键部位。

3.2 钢结构加固技术

钢结构加固以提升构件承载力、改善连接性能为核心，常用技术包括截面补强法、连接加固法和预应力加固法。截面补强法通过焊接型钢、螺栓连接钢板等方式增大构件截面，适用于轴心受力或受弯构件；连接加固法针对节点螺栓松动、焊缝开裂等问题，采用补焊、增加螺栓数量等措施增强节点刚度与强度；预应力加固法通过对构件施加预应力，降低原结构应力水平，提高整体承载力，多用于大跨度钢梁、钢桁架的加固。

3.3 砌体结构加固技术

砌体结构因整体性较差，加固重点在于提升抗震性能和墙体承载力，常用技术有钢筋网水泥砂浆面层加固法、增设构造柱与圈梁法、外加柱加固法等。钢筋网水泥砂浆面层加固通过在墙体两侧铺设钢筋网并抹水泥砂浆，形成复合墙体，提高墙体的抗剪承载力和延性；增设构造柱与圈梁可增强砌体结构的整体性，约束墙体变形，是抗震加固的主要手段；外加柱加固法则在墙体两侧增设钢筋混凝土柱，通过柱与墙体的协同工作提升结构刚度，适用于承载力不足的承重墙加固。

四、功能改造技术与集成应用

4.1 空间功能优化技术

功能改造需结合使用需求对建筑空间进行重新规划，常用技术包括墙体拆除与新建、楼板开洞与加固、楼梯改造与电梯加装等。墙体拆除时需通过结构验算确定是否为承重墙，对承重墙拆除需采用托梁换柱等技术进行加固，确保结构安全；楼板开洞用于新增楼梯或设备管线穿越，开洞后需在洞口周边设置加强筋或型钢边框，防止应力集中。

4.2 设备系统升级技术

既有建筑的设备系统升级是功能改造的重要内容，包括给排水系统、暖通空调系统、电气系统的更新。给排水系统改造需更换老化管道，采用节水型器具，对水质不达标的建筑增设净水设备；暖通空调系统升级可采用变频空调、地源热泵等节能设备，通过合理布置风管、优化温控方式提升舒适度与节能性；电气系统改造需增加配电容量，更换老化线路，增设智能安防、火灾报警系统，满足现代用电安全与智能化需求。

五、技术应用中的关键问题与发展趋势

5.1 关键问题

既有建筑加固改造技术应用中存在诸多挑战。一是结构检测评估精准度不足，部分建筑因缺乏原始图纸，需通过现场检测确定结构参数，若检测数据误差较大，会影响加固方案的合理性；二是新旧材料协同工作问题，如混凝土与碳纤维布的粘结性能、钢结构与新增混凝土的界面处理等，处理不当会导致加固效果打折；三是施工干扰问题，既有建筑改造多在市区或已入住区域进行，施工过程中的噪音、粉尘、交通拥堵等会影响周边环境与居民生活

5.2 发展趋势

未来既有建筑加固改造技术将向智能化、绿色化、工业化方向发展。智能化方面，通过 BIM 技术实现加固改造全过程的数字化建模与模拟，结合物联网技术对施工过程进行实时监测，提升方案优化与质量管控水平；绿色化方面，推广使用再生骨料、低碳胶凝材料等环保建材，采用模块化、装配式施工减少现场作业，降低碳排放；工业化方面，发展预制加固构件、标准化连接节点，提高施工效率与质量稳定性。

六、结论

既有建筑加固改造技术是实现建筑可持续发展的重要支撑，通过结构加固保障安全、功能改造提升价值、绿色改造践行低碳理念，可有效延长建筑寿命，满足城市发展需求。当前技术应用中需解决检测评估、材料协同、施工干扰等问题，未来应向智能化、绿色化、工业化方向创新发展。随着技术体系的不断完善，既有建筑加固改造将在城市更新中发挥更重要的作用，为构建资源节约型、环境友好型社会提供有力保障。

参考文献

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