文 / 鄧曉春,劉義仁，湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司

隨著社會(huì)的發(fā)展，很多既有建筑已不能滿足當(dāng)下的使用需求，如果悉數(shù)拆除重建將會(huì)浪費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，而對(duì)其進(jìn)行加固改造則可通過(guò)較少的投入，滿足人們的需求，可最大限度地節(jié)省資源。但加固改造設(shè)計(jì)比新建建筑設(shè)計(jì)要復(fù)雜得多，本文梳理了加固設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的要求，總結(jié)加固設(shè)計(jì)步驟，對(duì)結(jié)構(gòu)加固方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。

1 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)基本原則

1.1 規(guī)范依據(jù)

結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)需遵循的主要鑒定與加固類規(guī)范如下：

《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-2015

《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009

《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ 116-2009

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2013

《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145-2004

1.2 關(guān)于可靠性鑒定的原則

6Sigma實(shí)際代表著99.99966%的無(wú)差錯(cuò)率，即0.00034%的差錯(cuò)率，“但我們現(xiàn)在大概也就是3Sigma水平，93.32%，實(shí)際至少還存在5%的差錯(cuò)率，5%與0.00034%，這個(gè)差距還很大，雖然醫(yī)療服務(wù)行業(yè)與工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字衡量存在差異?！标惡[表示。

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-2015中3.1.1條，6類情況下應(yīng)進(jìn)行可靠性鑒定，4類情況下可僅進(jìn)行安全性檢查或鑒定，2類情況下可僅進(jìn)行使用性檢查或鑒定，還有4類情況下應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)鑒定。此處不再贅述。

1.3 關(guān)于抗震鑒定的原則

根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》1.0.6條，下列情況下，現(xiàn)有建筑應(yīng)進(jìn)行抗震鑒定：接近或超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限需要進(jìn)行繼續(xù)使用的建筑；原設(shè)計(jì)未考慮抗震設(shè)防或抗震設(shè)防要求提高的建筑；需要改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境的建筑；其他有必要進(jìn)行抗震鑒定的建筑。

采用兩級(jí)鑒定方法，第一級(jí)鑒定是宏觀控制與構(gòu)造鑒定，第二級(jí)鑒定則通過(guò)抗震驗(yàn)算與構(gòu)造影響進(jìn)行綜合抗震能力的評(píng)價(jià)。

1.4 關(guān)于結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的原則：遵循先鑒定后加固的原則，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》1.0.4條，混凝土結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)步驟

2.1 搜集和了解甲方的使用需求

包括改造之后的后續(xù)使用年限，建筑功能與布局，只有先確定詳細(xì)的目標(biāo)與要求后才能順利進(jìn)行后續(xù)加固設(shè)計(jì)工作。

2.2 收集原始設(shè)計(jì)資料

2.3 進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與抗震鑒定，得到相關(guān)鑒定報(bào)告，作為后續(xù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。鑒定進(jìn)場(chǎng)前，設(shè)計(jì)單位需詳細(xì)分析項(xiàng)目改造前后的設(shè)計(jì)圖紙，出具檢測(cè)鑒定要求。

2.4 對(duì)于改擴(kuò)建項(xiàng)目，必要時(shí)還要提供補(bǔ)充勘察要求。

2.5 了解項(xiàng)目改造設(shè)計(jì)與施工的相關(guān)限制條件，方便確定結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)原則和合理的加固方案。

比如遇到保護(hù)建筑，即便是危房，也不能拆除，只能進(jìn)行加固，有的建筑即使是加固施工，也不能破壞原外立面，必須保持歷史風(fēng)貌。有的項(xiàng)目加固施工過(guò)程中也不能中斷正常使用，大型施工機(jī)械與設(shè)備也無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，不能拆除管線，這給改造設(shè)計(jì)和施工方案的選取帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。

2.6 根據(jù)改造后的使用功能與受荷情況、結(jié)構(gòu)鑒定報(bào)告結(jié)論，按照相關(guān)現(xiàn)行規(guī)范要求，對(duì)原始竣工圖紙（本輪改造設(shè)計(jì)前已完成的改造圖紙）進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核與加固設(shè)計(jì)。

3 結(jié)構(gòu)加固方法與注意事項(xiàng)

3.1 結(jié)構(gòu)加固方法

需進(jìn)行多方案對(duì)比，確保加固方案的合理性、可行性、經(jīng)濟(jì)性。

常用的結(jié)構(gòu)加固方法有直接加固法和間接加固法兩類，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選取適宜的方法。直接加固法包括增大截面法、置換混凝土加固法、復(fù)合截面加固法。間接加固法有體外預(yù)應(yīng)力、增設(shè)支點(diǎn)、增設(shè)耗能支撐、增設(shè)抗震墻等。

3.2 加固方案需充分考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件和施工可行性、便利性。

3.3 設(shè)計(jì)需考慮施工期間的安全并進(jìn)行交待。

如：破拆的施工技術(shù)要求、加固施工工序、臨時(shí)支撐措施、加固前的卸載與回頂要求等。

3.4 加固材料的性能要求，需在設(shè)計(jì)說(shuō)明中予以明確，確保能滿足后續(xù)使用年限和耐久性要求。

4 加固案例分享

汕頭市金平區(qū)小公園外立面修繕項(xiàng)目，始建于民國(guó)時(shí)期，使用年限早已超過(guò)50年，結(jié)構(gòu)形式為多層框架結(jié)構(gòu)，2018年修繕前房屋現(xiàn)狀：主體結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層脫落或開(kāi)裂，露筋銹蝕嚴(yán)重，木樓板整體坍塌、整棟房屋圍護(hù)墻粉刷層脫落嚴(yán)重，窗戶破損嚴(yán)重，圍護(hù)墻普遍開(kāi)裂嚴(yán)重等問(wèn)題，可靠性鑒定結(jié)論為危房，按常規(guī)需進(jìn)行拆除重建。但其作為歷史風(fēng)貌保護(hù)建筑，政府統(tǒng)一進(jìn)行修繕，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理。

本工程加固設(shè)計(jì)原則：完全忽略原主體結(jié)構(gòu)承載力，對(duì)原混凝土梁柱進(jìn)行修補(bǔ)后，在梁柱外重新包型鋼，由新的格構(gòu)式鋼框架結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)結(jié)構(gòu)的水平與豎向荷載，樓板全部重新鋪設(shè)，內(nèi)墻也重新砌筑，僅保留了具有統(tǒng)一風(fēng)格，且保存相對(duì)完好的外墻。梁柱節(jié)點(diǎn)加固圖詳圖1。

5 結(jié)語(yǔ)

相對(duì)于新建建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)改擴(kuò)建或加固設(shè)計(jì)往往更復(fù)雜，需熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，熟練掌握設(shè)計(jì)步驟，綜合考慮各方面的因素，進(jìn)行廣泛的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化和調(diào)整加固方案，優(yōu)先采用施工工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量相對(duì)容易控制、檢測(cè)成本較低、綜合造價(jià)最優(yōu)的方案。