【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的逐漸提升，改革也在進(jìn)一步深入，經(jīng)濟(jì)條件及建筑技術(shù)對(duì)多數(shù)既有建筑物造成制約，造成使用功能于結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)無法與時(shí)代需求相符。若對(duì)原有建筑物進(jìn)行拆除重建，仍有一定的經(jīng)濟(jì)條件存在。因此，利用增層改造施工，促使既有建筑達(dá)到經(jīng)濟(jì)且適用的效果。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；增層改造；施工技術(shù)

一、建筑工程增層改造的優(yōu)勢

1.對(duì)建筑面積實(shí)施大幅度的增加，使得征地費(fèi)用及配套費(fèi)用得到有效節(jié)約。

2.對(duì)既有建筑物上實(shí)施增層，且在不改變占地面積的前提下，對(duì)該區(qū)域的建筑密度得到增加，實(shí)現(xiàn)用地節(jié)約，且不會(huì)對(duì)區(qū)域周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)造成影響。

3.在增層改造過程中，運(yùn)用對(duì)原建筑的平面及立面格局進(jìn)行合理調(diào)整，對(duì)水暖及電等配套設(shè)備實(shí)施更新，從而確保使用功能及美化環(huán)境的目的得以實(shí)現(xiàn)。

4.增層改造施工存在投資小且周期短的特點(diǎn)，與目前建設(shè)需求而言，存在及其重要的作用。

5.增層改造是將原有底層建筑物向多層、中高層或高層建筑進(jìn)行改造的有效方法。

二、建筑工程增層改造的施工方法

目前增層改造的施工方法主要包括：對(duì)荷載傳遞進(jìn)行改變的加層法、直接加層法以及外套框架加層法幾種。

1.直接加層法

當(dāng)加層建筑與既有建筑物的平面布置、承重體系以及結(jié)構(gòu)體系達(dá)到相同時(shí)，應(yīng)運(yùn)用直接加層法進(jìn)行應(yīng)用。該方法在基礎(chǔ)承載力中得到應(yīng)用。對(duì)于墻體和柱存在一定開挖潛力的建筑物，且在加層施工后存在一定的安全設(shè)備問題時(shí)，通常該方法加層施工不能超出3層。

通過長期荷載作用下，既有建筑物的地基土壓縮固結(jié)作用會(huì)提升土的承載能力，隨著施工時(shí)間的增多，地基承載力度也會(huì)逐漸提升。所以，在該情況下，運(yùn)用直接加層法進(jìn)行施工時(shí)，可不對(duì)地基進(jìn)行處理。

運(yùn)用直接加層法實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先對(duì)新加部分的結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，再將內(nèi)力添加至原有建筑中，驗(yàn)算出原家族的承載能力，主要驗(yàn)算的方面涉及到：地基承載力、磚混結(jié)構(gòu)的承重墻承載力、鋼筋混凝土基礎(chǔ)抗彎及抗沖切、框架結(jié)構(gòu)的框架承載力、原有屋面板改造為樓面后板的承載力等。當(dāng)原有建筑物無法對(duì)安全要求進(jìn)行滿足時(shí)，應(yīng)運(yùn)用有效的措施實(shí)施加固。

2.改變荷載傳遞的加層方法

原有建筑物的基礎(chǔ)及承重結(jié)構(gòu)體系無法對(duì)加層后承載力的要求得到滿足，或由于建筑物的使用功能要求對(duì)建筑平面布置實(shí)施改變，對(duì)結(jié)構(gòu)布置及荷載傳遞途徑的加層方法實(shí)施改變。在具有承載潛力的建筑工程中得到適用。對(duì)墻體、柱子進(jìn)行增設(shè)，或通過局部加固處理的方式，促使加層需求的建筑得到滿足，應(yīng)運(yùn)用以下方法對(duì)荷載傳遞途徑實(shí)施改變：

（1）當(dāng)原有建筑物屬于橫墻承重或縱墻承重體系時(shí)，加層部分能夠?qū)v橫承載或橫墻承重體系進(jìn)行改變。

（2）當(dāng)需要對(duì)建筑物加層部分的建筑平面實(shí)施改變時(shí)，或原有建筑物承重墻及基礎(chǔ)承載力和變形無法對(duì)加層荷載下的設(shè)計(jì)要求得到滿足時(shí)，應(yīng)對(duì)墻或柱進(jìn)行新增，使加層部分建筑物的荷載得到有效傳遞。

3.外套框架加層施工方法

外套框架加層法是在原有建筑物外對(duì)外套結(jié)構(gòu)實(shí)施增設(shè)，使外套結(jié)構(gòu)將加層部分的荷載向基礎(chǔ)實(shí)施傳遞。該方法一般在較多加層層數(shù)中得到適用，原稱重結(jié)構(gòu)或地基基礎(chǔ)難以對(duì)加層荷載進(jìn)行承受。

（1）完全分離式外套。也就是外套框架和原有建筑物達(dá)到完全分開，水平凈空距離能夠?qū)⒖拐鸺凹訉邮┕さ囊蟮玫綕M足。該加層方法存在清晰的簡圖，外套框架對(duì)加層部分的荷載實(shí)施獨(dú)立承擔(dān)。當(dāng)原有建筑物有較多層數(shù)存在或抗震設(shè)防烈度達(dá)到七度以上時(shí)，由于新舊建筑物對(duì)垂直方向的聯(lián)系有所缺乏，外套框架結(jié)構(gòu)存在較長的底層柱，造成外套框架結(jié)構(gòu)上重下輕、上剛下柔，從而形成“高雞腳”建筑，對(duì)抗震施工造成較大影響，所以，該方法在地震區(qū)域內(nèi)不宜進(jìn)行應(yīng)用。

（2）為了將分離式外套框架中存在的問題得到解決，應(yīng)將結(jié)構(gòu)整體性及橫向剛度得到提升，促使抗震得到改善，與結(jié)合式外套框架結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑼馓卓蚣芎图扔薪ㄖ镏g對(duì)鋼拉桿、咬合鍵、扣件、砂漿錨桿、鋼筋混凝土錢固件等進(jìn)行設(shè)置，或在既有建筑物橫向中對(duì)拉結(jié)鋼筋進(jìn)行設(shè)置后在外套框架中實(shí)施澆注。該方法的運(yùn)用能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)這個(gè)提醒及橫向剛度得到提升，對(duì)抗震提供幫助。但該方式僅在構(gòu)造處理中得到應(yīng)用，存在較少的試驗(yàn)研究，其計(jì)算的有效模型無法達(dá)成共識(shí)。對(duì)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法未能完整且系統(tǒng)的接受。由于對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及震害資料缺乏證實(shí)且嚴(yán)格的理論依據(jù)，因此無法確定新舊建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況與計(jì)算模型之間是否相符。

（3）對(duì)上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)按照現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的控制技術(shù)，又在新舊建筑物之間運(yùn)用耗能減震元件或彈塑性聯(lián)系的方式，使其達(dá)到協(xié)同減震的結(jié)構(gòu)。由于該方法的對(duì)耗能元件的連接得到應(yīng)用，因此可通過對(duì)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行控制的方法，促使減震效果得到有效提升。該連接屬于半剛性或柔性，能夠?qū)蚣苤脑O(shè)計(jì)高度得到減少，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)，還存在耗能、減震等優(yōu)勢。其存在的問題主要是由于在不同的地震波鼓勵(lì)下，加層建筑存在不同的減震耗能效果，對(duì)既有結(jié)構(gòu)會(huì)有有理或不利影響，從新舊借個(gè)各自動(dòng)力特性、剛度、質(zhì)量比等結(jié)構(gòu)參數(shù)及控制器參數(shù)等對(duì)其新舊結(jié)構(gòu)實(shí)施優(yōu)化。

三、增層改造的適用條件及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

建造年代、結(jié)構(gòu)情況、破損程度、使用要求、建筑物重量程度等對(duì)既有建筑物的增層改造條件是否滿足改造產(chǎn)生影響。對(duì)于存在不錯(cuò)現(xiàn)狀的建筑物應(yīng)合理且經(jīng)濟(jì)地增加二三層最為合適，通常在磚混結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu)建筑物中得到適用，該類建筑存在較多的鋼性結(jié)構(gòu)，幾乎不存在橫向側(cè)移問題，一般對(duì)風(fēng)荷載導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)內(nèi)力因素可無需計(jì)算，其主要的受力特征是對(duì)豎向荷載進(jìn)行承受，通過長期載荷的作用，以及基本完成沉降，地基基礎(chǔ)出現(xiàn)充足的強(qiáng)度現(xiàn)象。

在改造基層設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)建筑經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益進(jìn)行分析，對(duì)結(jié)構(gòu)體系的荷載分析、初步安全鑒定、受力狀況以及地基基礎(chǔ)的受載作用等進(jìn)行勘測、調(diào)查。當(dāng)確定能夠?qū)嵤└脑煸鰧雍螅O(shè)計(jì)重點(diǎn)則是對(duì)地基、基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行落實(shí)，注重新舊建筑物的各部位之間的連接。

四、建筑工程加層改造的方法

1.為了使建筑物整體性得到提升，要求對(duì)每層的增加層實(shí)施鋼筋混凝土圈梁的設(shè)置，促使新增部分荷載能夠均勻的向基礎(chǔ)上傳遞，避免增層后有不均勻沉降發(fā)生，并對(duì)圈梁實(shí)施內(nèi)外墻設(shè)置。

2.對(duì)屋面防水層進(jìn)行鏟除，將加層部分的自重得到減輕，運(yùn)用承重多孔空心磚對(duì)承重墻進(jìn)行施工，而非承重墻的施工可采用石膏板、加氣混凝土等輕質(zhì)材料進(jìn)行應(yīng)用，運(yùn)用木屋架或輕鋼屋架承重體系作為屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作。

3.保持增層部分結(jié)構(gòu)的一致，且上下對(duì)應(yīng)，在原結(jié)構(gòu)上直接進(jìn)行加層施工，原地基基礎(chǔ)應(yīng)和承重結(jié)構(gòu)處于統(tǒng)一狀態(tài)，應(yīng)將窗口位置和原建筑保持相同，煙囪、煤氣、上下水管、電氣及暖氣設(shè)備的設(shè)置應(yīng)對(duì)原有系統(tǒng)的布局及走向進(jìn)行充分考慮，確保達(dá)到統(tǒng)一效果。

4.復(fù)核及驗(yàn)算地基基礎(chǔ)及墻體的強(qiáng)度，當(dāng)與抗震設(shè)防要求相滿足時(shí)，即可運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)材料對(duì)加層墻體進(jìn)行砌筑。當(dāng)個(gè)別墻段的基礎(chǔ)達(dá)到強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)先實(shí)施局部加固操作。

五、結(jié)語

總之，在現(xiàn)今社會(huì)，既有建筑物的加層改造存在相當(dāng)?shù)钠毡樾裕訉痈脑斓膽?yīng)用能夠?qū)ι瞽h(huán)境的改善、環(huán)境的美化以及建筑用地緊張的緩解發(fā)揮著重要作用。通過對(duì)加層建筑施工方案及結(jié)構(gòu)方案的確定，采用科學(xué)、經(jīng)濟(jì)且簡便的方法，促使原建筑物結(jié)構(gòu)安全及正常使用得到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張杰. 加層改造砌體房屋的抗震鑒定與加固研究[D]. 華中科技大學(xué) 2004.

[2] 張永生. 磚混結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)直接加層法研究[D]. 太原理工大學(xué) 2005.