简论建筑工程增层改造施工技术应用

论文导读：
【摘要】随着经济发展速度的逐渐提升，改革也在进一步深入，经济条件及建筑技术对多数既有建筑物造成制约，造成使用功能于结构形式已经无法与时代需求相符。若对原有建筑物进行拆除重建，仍有一定的经济条件存在。因此，利用增层改造施工，促使既有建筑达到经济且适用的效果。
【关键词】建筑工程；增层改造；施工技术

一、建筑工程增层改造的优势

1.对建筑面积实施大幅度的增加，使得征地费用及配套费用得到有效节约。

2.对既有建筑物上实施增层，且在不转变占地面积的前提下，对该区域的建筑密度得到增加，实现用地节约，且不会对区域周边环境的协调造成影响。
3.在增层改造过程中，运用对原建筑的平面及立面格局进行合理调整，对水暖及电等配套设备实施更新，从而确保使用功能及美化环境的目的得以实现。

4.增层改造施工存在投资小且周期短的特点，与目前建设需求而言，存在及其重要的作用。

5.增层改造是将原有底层建筑物向多层、中高层或高层建筑进行改造的有效策略。

二、建筑工程增层改造的施工策略

目前增层改造的施工策略主要包括：对荷载传递进行转变的加层法、直接加层法以及外套框架加层法几种。

1.直接加层法

当加层建筑与既有建筑物的平面布置、承重体系以及结构体系达到相同时，应运用直接加层法进行应用。该策略在基础承载力中得到应用。对于墙体和柱存在一定开挖潜力的建筑物，且在加层施工后存在一定的安全设备理由时，通常该策略加层施工不能超出3层。
通过长期荷载作用下，既有建筑物的地基土压缩固结作用会提升土的承载能力，随着施工时间的增加，地基承载力度也会逐渐提升。所以，在该情况下，运用直接加层法进行施工时，可不对地基进行处理。
运用直接加层法实施设计时，应先对新加部分的结构内力进行计算，再将内力添加至原有建筑中，验算出原家族的承载能力，主要验算的方面涉及到：地基承载力、砖混结构的承重墙承载力、钢筋混凝土基础抗弯及抗冲切、框架结构的框架承载力、原有屋面板改造为楼面后板的承载力等。当原有建筑物无法对安全要求进行满足时，应运用有效的措施实施加固。

2.转变荷载传递的加层策略

原有建筑物的基础及承重结构体系无法对加层后承载力的要求得到满足，或由于建筑物的使用功能要求对建筑平面布置实施转变，对结构布置及荷载传递途径的加层策略实施转变。在具有承载潜力的建筑工程中得到适用。对墙体、柱子进行增设，或通过局部加固处理的方式，促使加层需求的建筑得到满足，应运用以下策略对荷载传递途径实施转变：
（1）当原有建筑物属于横墙承重或纵墙承重体系时，加层部分能够对纵横承载或横墙承重体系进行转变。
（2）当需要对建筑物加层部分的建筑平面实施转变时，或原有建筑物承重墙及基础承载力和变形无法对加层荷载下的设计要求得到满足时，应对墙或柱进行新增，使加层部分建筑物的荷载得到有效传递。

3.外套框架加层施工策略

外套框架加层法是在原有建筑物外对外套结构实施增设，使外套结构将加层部分的荷载向基础实施传递。该策略一般在较多加层层数中得到适用，原称重结构或地基基础难以对加层荷载进行承受。
（1）完全分离式外套。也就是外套框架和原有建筑物达到完全分开，水平净空距离能够将抗震及加层施工的要求得到满足。该加层策略存在清晰的简图，外套框架对加层部分的荷载实施独立承担。当原有建筑物有较多层数存在或抗震设防烈度达到七度以上时，由于新旧建筑物对垂直方向的联系有所缺乏，外套框架结构存在较长的底层柱，造成外套框架结构上重下轻、上刚下柔，从而形成“高鸡脚”建筑，对抗震施工造成较大影响，所以，该策略在地震区域内不宜进行应用。
（2）为了将分离式外套框架中存在的理由得到解决，应将结构整体性及横向刚度得到提升，促使抗震得到改善，与结合式外套框架结构能够将外套框架和既有建筑物之间对钢拉杆、咬合键、扣件、砂浆锚杆、钢筋混凝土钱固件等进行设置，或在既有建筑物横向中对拉结钢筋进行设置后在外套框架中实施浇注。该策略的运用能够将结构这个提醒及横向刚度得到提升，对抗震提供帮助。但该方式仅在构造处理中得到应用，存在较少的试验研究，其计算的有效模型无法达成共识。对抗震设计计算策略未能完整且系统的接受。由于对试验数据及震害资料缺乏证实且严格的理论依据，因此无法确定新旧建筑结构的实际受力状况与计算模型之间是否相符。
（3）对上述两种策略的优缺点进行分析时，应按照现代结构的制约技术，又在新旧建筑物之间运用耗能减震元件或弹塑性联系的方式，使其达到协同减震的结构。由于该策略的对耗能元件的连接得到应用，因此可通过对力学参数进行制约的策略，促使减震效果得到有效提升。该连接属于半刚性或柔性，能够对框架柱的设计高度得到减少，当地震出现时，还存在耗能、减震等优势。其存在的理由主要是由于在不同的地震波鼓励下，加层建筑存在不同的减震耗能效果，对既有结构会有有理或不利影响，从新旧借个各自动力特性、刚度、质量比等结构参数及制约器参数等对其新旧结构实施优化。

三、增层改造的适用条件及设计要点

建造年代、结构情况、破损程度、使用要求、建筑物重量程度等对既有建筑物的增层改造条件是否满足改造产生影响。对于存在不错目前状况的建筑物应合理且经济地增加二三层最为合适，通常在砖混结构或砖木结构建筑物中得到适用，该类建筑存在较多的钢性结构，几乎不存在横向侧移理由，一般对风荷载导致的结构内力因素可无需计算，其主要的受力特征是对竖向荷载进行承受，通过长期载荷的作用，以及基本完成沉降，地基基础出现充足的强度现象。
在改造基层设计时，首先应对建筑经济及社会效益进行分析，对结构体系的荷载分析、初步安全鉴定、受力状况以及地基基础的受载作用等进行勘测、调查。当确定能够实施改造增层后，设计重点则是对地基、基础及结构设计进行落实，注重新旧建筑物的各部位之间的连接。

四、建筑工程加层改造的策略

1.为了使建筑物整体性得到提升，要求对每层的增加层实施钢筋混凝土圈梁的设置，促使新增部分荷载能够均匀的向基础上传递，避开增层后有不均匀沉降发生，并对圈梁实施内外墙设置。
2.对论文导读：复核及验算地基基础及墙体的强度，当与抗震设防要求相满足时，即可运用轻质高强材料对加层墙体进行砌筑。当个别墙段的基础达到强度不足时，应先实施局部加固操作。五、结语总之，在现今社会，既有建筑物的加层改造存在相当的普遍性，加层改造的应用能够对生活环境的改善、环境的美化以及建筑用地紧张的缓解发挥着重要作用
屋面防水层进行铲除，将加层部分的自重得到减轻，运用承重多孔空心砖对承重墙进行施工，而非承重墙的施工可采用石膏板、加气混凝土等轻质材料进行应用，运用木屋架或轻钢屋架承重体系作为屋面结构进行操作。
3.保持增层部分结构的一致，且上下对应，在原结构上直接进行加层施工，原地基基础应和承重结构处于统一状态，应将窗口位置和原建筑保持相同，烟囱、煤气、上下水管、电气及暖气设备的设置应对原有系统的布局及走向进行充分考虑，确保达到统一效果。
4.复核及验算地基基础及墙体的强度，当与抗震设防要求相满足时，即可运用轻质高强材料对加层墙体进行砌筑。当个别墙段的基础达到强度不足时，应先实施局部加固操作。
五、结语
总之，在现今社会，既有建筑物的加层改造存在相当的普遍性，加层改造的应用能够对生活环境的改善、环境的美化以及建筑用地紧张的缓解发挥着重要作用。通过对加层建筑施工方案及结构方案的确定，采用科学、经济且简便的策略，促使原建筑物结构安全及正常使用得到保障。
参考文献：
[1] 张杰. 加层改造砌体房屋的抗震鉴定与加固研究[D]. 华中科技大学 2004.
[2] 张永生. 砖混结构轻钢结构直接加层法研究[D]. 太原理工大学 2005.