摘要：混凝土结构作为建筑工程中较常使用的一种结构形式，其安全稳固性直接影响着建筑整体质量及其使用性能。因此需要对建筑混凝土结构工程进行加固设计，在这一背景下，本文将结合具体工程实例及相关研究资料，分别从建筑原梁、隔墙以及局部重点部位三方面出发，对建筑混凝土结构工程的加固设计策略进行简要分析。
关键词：建筑工程; 混凝土结构; 加固设计;
0 引言
当建筑混凝土结构因出现设计不当或是直接受到建筑使用年限较长等因素的影响，比较容易导致建筑混凝土结构出现不稳定的情况，甚至由此产生建筑坍塌、倾覆等一系列安全问题。因此有必要加强对建筑混凝土结构工程的加固设计，本文旨在为丰富该领域理论研究的同时，也为真正实现建筑混凝土结构工程的加固优化设计，提供相应实践指导与帮助。
1 工程概况
为有效说明建筑混凝土结构工程的加固设计，本文以某地区的老旧商城改造工程项目为例。该建筑项目建立于20世纪90年代初，总建筑面积超过20 000 m2，主体建筑共计5层，其中地上4层地下1层，每层高度约为3 m，建筑总高度超过15 m。建筑结构采用典型的混凝土结构，由于建筑从正式投入使用至今已将近30年，仅依靠原有的建筑设计显然已经无法满足现如今的建筑多样化使用功能需求，并且在原建筑结构中因长时间的使用而产生诸多安全隐患。因此业主提出需要对原建筑混凝土结构工程进行加固改造设计。在有效增强建筑结构安全可靠性与坚固度的同时，使得建筑各项使用功能及其应有效用均可以得到充分发挥。
2 建筑混凝土结构工程加固设计原则
2.1 安全性原则
在实际开展建筑混凝土结构工程加固设计时，相关工作人员首先需要在结合工程实际的基础上，认真贯彻落实安全性原则。即需要相关工作人员依照工程实际情况与原建筑混凝土结构特点，合理选择相应的加固方式，保障所选用的加固方式能够有效提高原建筑混凝土结构的安全可靠性，并尽可能延长建筑结构的使用寿命。
2.2 经济性原则
进行建筑混凝土结构构成加固设计时，相关工作人员需要坚持的另一项原则即为经济性原则。即在制定的众多加固设计方案中，在保障其与建筑实际相符合，且确实能够有效达到加固建筑混凝土结构的前提下，选择成本费用最低的加固方案。进而有效控制建筑混凝土结构加固设计成本，帮助企业实现经济效益最大化的根本目标[1]。
2.3 实用性原则
在建筑混凝土结构加固设计中，实用性原则与操作性原则大致相同，即要求工作人员在以提高建筑混凝土结构的安全稳定性与坚固度为主要目标的基础上，制定出的建筑混凝土结构加固设计方案应当具有较高的可操作性，便于施工且能够在短时间内完成所有建筑结构加固施工工作。
3 建筑结构工程混凝土结构设计加固常用措施
3.1 原梁加固
在该建筑混凝土结构工程的加固设计中，工作人员在认真遵循安全性、经济性与实用性原则下，因考虑到在此次老旧商城加固改造施工当中，需要对既有建筑结构某处楼梯2层与3层的楼梯间位置处进行封闭加板。并且为了能够实现楼板合理传荷，防止板跨度好过规定允许值，相关工作人员设计在两根原梁之上依次增设一根次梁，并运用植筋将原梁和次梁主筋相互连接。在完成所有植筋操作后，要求工作人员严格按照相关标准要求开展拉拔试验，待试验结果通过后，再将模板同时搭设在新增梁与楼板处，进行一次性浇筑。建筑中原楼梯间周围混凝土梁受此影响，将极有可能出现难以承受新增板厚荷载的情况，因此需要相关工作人员安全加固该建筑原梁。
在加固建筑混凝土梁时，常用的加固设计方式包括加大截面、外包钢加固等等。本建筑混凝土结构工程中，工作人员通过充分参考施工现场的实际情况，并与原建筑结构特点进行充分考量下，选择在原结构管道周围的混凝土梁加固中运用粘贴碳纤维加固法。该种加固方式主要是运用抗拉强度设计值可以达到1000～2300 MPa的高性能碳纤维材料，借助树脂类材料在建筑结构或构件表面上直接牢固粘贴碳纤维，由此构成一种复合材料体CFRP。在与结构或构件相互配合下有效增强其安全稳固性，提升结构构件受力性能。根据相关数据显示，相较于钢材，碳纤维抗拉强度是其5～10倍，其弹性模量可以达到1.4×105～2.3×105MPa，碳纤维应用范围较广，在普通建筑受拉构件以及轴心受压等当中均可以有效应用以达到加固效果[2]。本工程中，工作人员设计采用两层的200 g碳纤维布，将其牢固粘贴在原建筑混凝土梁的底部，在其侧面则依照净距离200 mm，将一层宽度为200 mm的300 g碳纤维布牢固粘贴其上，同时将一层宽度为150 mm的300 g碳纤维压条，直接牢固粘贴在原混凝土梁侧面上部位置处。待粘贴完所有碳纤维布后，工作人员通过均匀地将浸渍树脂涂抹在碳纤维布表面上，而后再将一层粗砂粘贴其上，最后均匀涂抹一层厚度为15 mm的纤维砂浆充当防护层即可。
针对该建筑的另一根原梁，工作人员则选用加大截面的方式对其进行有效加固。原梁的截面尺寸在250 mm×750 mm，增加截面后其截面尺寸扩大为250 mm×850 mm。工作人员采用4根准20的4级钢筋，将其设置在原梁的下口位置处，在其保护层处，则设计使用焊接工艺，在不改变原相邻箍筋间距的情况下，将原箍筋和新增加的箍筋进行牢固焊接。待焊接结束后，需要施工人员及时对截面被加大的新混凝土和旧混凝土的交界面，进行凿毛处理，及时将残留其上的突出、灰尘以及杂物等彻底清除干净。使得新混凝土可以与既有混凝土实现有效结合。最后，要求相关工作人员先均匀将一层高标号水泥浆均匀刷涂在旧混凝土结合面上，再进行混凝土直接浇筑，由此有效达到加固原混凝土梁的效果[3]。
3.2 隔墙加固
在本建筑工程中，原有部分商铺因其面积不大，可摆放商品极为有限，为了能够有效利用空间资源与土地资源，需要对部分小商铺进行合并，故而需要拆除部分墙体。而根据工程实际情况与建筑原混凝土结构可知，此阶段需拆除的部分墙体为承托上层楼面预制板的承重墙，此类承重墙无圈梁。如果此时工作人员强行将其直接拆除，则极有可能对整个建筑混凝土结构安全稳固性造成不利影响。因此在对其进行加固设计的过程中，工作人员首先运用设置满堂脚手架的方式支撑上层楼板，待其已经完全紧密支撑之后再对墙体进行凿除作业。在原楼板当中，将部分现浇混凝土梁进行规范拆除后，需要施工人员重视加强保护原钢筋，防止其在凿除作业时出现破损、断裂等情况。最后直接在原混凝土柱内植入新的梁主筋，直至混凝土强度与规定要求相符合后，再将该楼板楼层临时支撑逐一规范拆除即可。针对在施工作业中或是前期已经出现裂缝的建筑隔墙及其他结构构件，工作人员也应当迅速采用灌注浆工艺技术对其进行相应加固处理。根据加压与否，灌注浆工艺可细分成两种，分别为压力注浆与常规灌浆。对于本建筑工程，当隔墙与其他建筑结构构件中的裂缝宽度不超过0.3 mm时，工作人员需使用化学净浆。当裂缝宽度达到0.3～1 mm时，需要工作人员使用水玻璃砂浆和单液水泥浆等相互均匀混合而成的混合浆液。如果有隔墙或结构构件中的裂缝宽度超过10 mm，则需要工作人员使用上列砂浆或胶泥对裂缝进行严密填塞，而后再进行抹平处理。
3.3 局部加固
鉴于本建筑工程使用年限相对较长，在长时间的使用过程中建筑内部部分结构位置处出现诸多安全隐患。针对此类不稳定的建筑结构部位，同样需要工作人员及时对其进行加固处理。例如在该工程的2楼走廊中，部分墙体及其上部圈梁存在被私自拆除的情况，导致上部预制板支撑不足，随着荷载的逐渐增大，极有可能出现塌落的情况。因此相关工作人员在不改变通道规划的基础上，先设计使用脚手架作为原混凝土结构二层楼板的临时支撑，将已经被拆除的墙体及其上部圈梁一一复原。现场人员通过运用专业的检测仪器设备对墙体的坚固度、承载力等进行准确测定，确保各项检测值均与规定允许值相吻合后，再将临时支撑拆除即可。此外，针对本建筑工程中局部构件如承重构件等，在长期使用过程中出现强度逐渐降低、刚度逐渐减小等情况，或是存在明显开裂、折断等缺陷问题。在对建筑工程局部构件进行加固时，工作人员在充分结合建筑局部结构情况以及加固设计预算等多方面因素下，选择采用构件置换的方式。即重新使用具有较高强度与刚度的构件，置换存在严重缺陷问题或是强度与刚度和规定要求不相符的构件。在本建筑工程中，局部的原生土筑墙后期由钢筋混凝土墙进行置换，部分建筑木梁与木柱同样也使用钢筋混凝土梁与钢柱进行置换。所使用的置换材料为新浇捣C30混凝土，将其作为原本存在开裂或腐蚀等情况的陈旧混凝土，对于实现建筑局部结构构件加固，提高建筑整体结构质量水平等均具有重要的帮助作用。
4 结束语
综上所述，在建筑混凝土结构工程的加固设计中，相关工作人员需要始终围绕工程实际，严格遵循国家相关标准要求与设计规程，合理选择与之相适宜的加固技术，如加大截面、置换混凝土以及粘钢加固等。并对其中各项关键环节及要点进行严格把控，从而设计出科学合理的建筑混凝土结构工程加固方案，为全面提高建筑结构的稳定性、安全性和可靠性创造良好条件。
参考文献
[1]张家荣.混凝土结构加固技术研究及应用综述[J].四川水泥，2018(12):156.
[2]童玉英.刍议建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用措施[J].居舍，2018(25):121.
[3]刘翠英.浅谈既有建筑结构加固设计与施工技术[J].安徽建筑，2018,24(5):137-139.
