高層建筑發(fā)展現狀
1.1 什么是高層建筑
國家標準《民用建筑設計通則》(GB50352—2005)中規定，高層建筑是指10層及10層以上的住宅及高度大于24m的公共建筑，建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。按1972年召開(kāi)的國際高層建筑會(huì )議中確定：第一類(lèi)高層建筑，9～16層(最高到50m);第二類(lèi)高層建筑，17～25層(最高到75m)，第三類(lèi)高層建筑，36～40層( 最高到 100m);超高層建筑，40層以上（高度100m以上）。
1.2 我國高層建筑概況
我國在20世紀50年代迎來(lái)一次大規模的建設，該建設時(shí)期高層建筑得到較大的發(fā)展，同時(shí)由于該時(shí)期經(jīng)濟水平較低以及建筑標準尚未形成，故該時(shí)期對于高層建筑的標準要求較低。20世紀80年代，我國迎來(lái)建筑行業(yè)快速發(fā)展的第二階段，在該階段建筑特點(diǎn)表現為新建與改造、維修并舉，除此之外，建造的標準與技術(shù)水平得到較高的提升。
目前，我國建設用地較為緊張，文物和環(huán)境保護意識增強，高層建筑單體綜合功能特別是綠地空間、節能減排需要，城市經(jīng)濟發(fā)展及剛性住房觀(guān)念極為突出，城鎮化促使高層建筑全面發(fā)展。同時(shí)，從20世紀70年代中期以來(lái)，通過(guò)大量的工程實(shí)踐，我國的高層建筑施工技術(shù)、施工裝備、施工材料及大數據的應用等得到很大的發(fā)展。形成了大模板、爬模、滑模、全現澆、內澆外掛、內澆外砌等成套工藝;在設備方面已有手動(dòng)、液壓和電動(dòng)提升設備;地質(zhì)探勘、基礎處理及結構大數據計算運用等，促進(jìn)了高層建筑的發(fā)展。
高層建筑加固的原因
（1）設計不達標、建筑功能設計不能滿(mǎn)足正常使用需求。
（2）基礎性的設計概念理解偏差，導致設計計算及設計方案出現偏差。
（3）受限于施工技術(shù)以及施工水平，施工過(guò)程中出現的設計問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，導致施工存在一定的問(wèn)題。再加之施工中所使用的建筑材料未能達到設計標準要求，導致建筑結構或結構構件在建成的使用過(guò)程的耐久性受到嚴重的影響。
（4）在施工過(guò)程中對建筑結構或構件進(jìn)行用途的變更，導致構件荷載超過(guò)極限。
（5）擅自進(jìn)行建筑功能的改變，對于建筑結構進(jìn)行改造，或隨意對房屋進(jìn)行增層、增加荷載等。
（6）使用環(huán)境惡劣，對材料性能產(chǎn)生嚴重影響。如自然環(huán)境對木結構、鋼筋混凝土結構的功能及力學(xué)性能會(huì )產(chǎn)生削弱影響。
（7）文物及古建筑的保護，大開(kāi)發(fā)對周邊環(huán)境特別是地質(zhì)的影響，輕微地震等對高層建筑的影響。
（8）拆除重建受限或經(jīng)濟性?xún)r(jià)比等原因。
高層建筑結構加固基本原則
（1）高層建筑結構的力學(xué)體系構建需要遵守總體效應原則。雖然有時(shí)進(jìn)行結構加固僅為提高某些危險構件的性能，但是仍需要從整體結構體系角度進(jìn)行結構加固的考慮。
（2）先鑒定，后加固的原則。正常情況下，需要以加固高層建筑的結構或構件信息為基礎進(jìn)行全面系統的鑒定分析， 在客觀(guān)分析現有結構材料性能、結構與構造、結構體系、結構缺陷、結構及構件受損程度、結構受力狀況、持力水平等數據之后，進(jìn)行科學(xué)合理的高層建筑結構加固方案的制定。
（3）以材料的性能為基礎進(jìn)行初選方案的挑選，確保選取的方案數值與原結構設計相符。若施工的高層建筑結構沒(méi)有原始資料記錄，需要進(jìn)行認真細致的材料強度等級測試。進(jìn)行混凝土強度等級的確定時(shí)，需要在原結構混凝土強度等級的基礎上進(jìn)行一級強度等級的提高，以此實(shí)現對構件的加固處理。
（4）充分發(fā)揮原有材料及構件的作用，實(shí)現社會(huì )及經(jīng)濟效益的最大化。雖然原有高層建筑結構出現一定破損，但仍有一定承載能力。進(jìn)行結構加固設計時(shí)，可以盡量提高對原有高層建筑結構的利用率，減輕對原有高層建筑結構或構件因拆除造成的二次損傷或破壞。
（5）對高層建筑的結構或構件進(jìn)行加固處理的方案具有多樣性，并不是唯一的，所以進(jìn)行最終處理方案的確定時(shí)需充分考慮各方意見(jiàn)，并對最終確定的設計處理方案遵循優(yōu)化加固方案的原則，確保高層建筑結構加固方案技術(shù)上的可行性以及可靠性，經(jīng)濟指標上的合理性，加固施工上的方便性、快捷性以及加固方案上的環(huán)保性。
（6) 高層建筑結構進(jìn)行加固需要與抗震設防進(jìn)行結合的原則。我國是地震頻發(fā)國家，6度及以上級別的地震區幾乎遍及全國。我國的高層建筑在1976年以前對于抗震設防進(jìn)行得極少。1989年以前的抗震規范僅為7度以上震區進(jìn)行抗震設防設計。但2008年汶川地震以后，我國地震災害引發(fā)的問(wèn)題不容小視，嚴重影響到我國社會(huì )及經(jīng)濟的健康穩定發(fā)展。
高層建筑結構加固方法
4.1 框架柱加固
（1）框架柱軸壓比超過(guò)規范規定可根據碳纖維布試驗結果纏繞加固，增加柱混凝土側向約束，并提高構件在地震荷載作用下的變形性能。
（2）可根據現場(chǎng)實(shí)際情況和施工條件在原柱四周加包鋼筋混凝土，增強區域框架柱承載能力。
（3）留用原結構柱，在柱周包型鋼骨架，并在二者之間灌注結構膠，隨后對加固后的柱外包鋼絲網(wǎng)抹高強砂漿。
4.2 框架梁加固
（1）采取結構膠粘鋼板剪力箍加固框架梁，并在鋼板表面抹水泥漿。
（2）對于主梁端部箍筋不滿(mǎn)足規范要求的梁體，可在梁端粘貼U形碳纖維布提高抗剪能力。
（3）對非結構垂直裂紋進(jìn)行結構膠灌注加壓封閉處理。
（4）進(jìn)行鋼筋阻銹處理，穿入加強通長(cháng)筋，植入U形箍筋，安裝抗剪鋼托座并采用對拉螺栓固定。
4.3 框架其他結構加固
（1）獨立基礎加固:可部分留用老獨立基礎，加大長(cháng)、寬和高度，澆筑加寬部位混凝土墊層，且避免破壞底板鋼筋。然后對原基礎進(jìn)行鋼筋阻銹處理并涂刷新舊混凝土界面劑。
（2）柱根部位:在柱周植入柱墩主筋并綁扎柱墩鋼筋，此部位新澆筑混凝土時(shí)也應涂刷新舊混凝土界面膠。澆筑混凝土后支模、拆模、養護澆筑混凝土。
（3）樓板部位:在原有樓面板和屋面板粘貼碳布加固，對原樓板底進(jìn)行鋼筋阻銹處理。
（4）結構連接:對于原結構梁與新增梁體連接時(shí)，應將次梁下部主筋植入原梁體，并補澆混凝土以保證次梁的抗剪強度，隨后進(jìn)行拆模及養護等工序。
4.4 加固方案比較
（1）加大梁橫截面：梁是建筑物的重要重力支持，對梁的截面進(jìn)行加大，可以大大提高構件的承載力;與此同時(shí)，對梁的截面進(jìn)行增加相應會(huì )增加結構的自重，促進(jìn)樓層凈空的減少;若全采用梁加大橫截面法，需要做好混凝土、鋼筋、模板等各個(gè)工序的施工配合，施工的工程量相應加大。
（2）粘鋼或粘碳布：采用該加固方式進(jìn)行施工處理，可以加快施工速度，在不影響結構外形的前提下直接完成抗震目的的加固;單以膠粘接鋼板或碳纖維布對梁進(jìn)行加固，其長(cháng)期抗老化性能還有待考察。
（3）框架結構梁底加固：對結合面及鋼板結合面進(jìn)行加固處理是整個(gè)加固施工過(guò)程的關(guān)鍵。干式加固施工方法可以更好地使角鋼緊貼構件的表面，需要注意的是要做好混凝土表面的平整工作，確保混凝土表面無(wú)雜物及塵土;加固過(guò)程中使用濕式加固方法施工時(shí)，需要做好角鋼筋及混凝土表面的清理工作，做好鋼板的除銹工作。
總結
隨著(zhù)我國高層和超高層建筑的進(jìn)一步發(fā)展，傳統技術(shù)會(huì )進(jìn)一步提高，一些新理論、新技術(shù)，新工藝也在不斷涌現，結構加固作為一個(gè)技術(shù)含量要求較高的新興行業(yè)也得到較大的發(fā)展。為提高結構加固工程的施工質(zhì)量，需要找專(zhuān)業(yè)設計單位進(jìn)行設計，再找有加固改造專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的施工單位進(jìn)行工程的施工。
搞好舊房的加固與改造工作能夠節省資源、優(yōu)化基建投資、縮短建設工期、延長(cháng)高層建筑的使用壽命，緩解我國住房緊張的矛盾。