近年來由于城市工業(yè)化和商業(yè)化的迅速發(fā)展，城市建設(shè)用地日趨緊張，有些已建成的建筑物已經(jīng)不能適應(yīng)日益繁榮的物質(zhì)、文化需求，使用功能受到限制，需要進(jìn)一步擴(kuò)大使用面積。在這種情況下建筑加層技術(shù)就成了擴(kuò)大房屋面積的一個(gè)很好手段，由于它是在舊建筑物上加層，不占用土地或占用很少一部分土地，因此，可以緩解現(xiàn)今土地資源緊張的形勢(shì)。此外，加層比新建房屋的投資要少得多，這對(duì)于資金緊缺的情況，加層不失為一種很好的舉措。近年來，各類房屋加層改造的房屋檢測(cè)以及房屋加固設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目日益增多。
一、加層技術(shù)適應(yīng)對(duì)象及加層方案
1. 適應(yīng)對(duì)象加層改造的目的主要是節(jié)約投資，短期收效。在選擇改造對(duì)象時(shí)，更應(yīng)著重于其安全設(shè)計(jì)。凡滿足下列條件的房屋可進(jìn)行改造：①經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，加層改造房屋的造價(jià)低于新建房屋造價(jià);②2～4層磚混結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)房屋;③房屋結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好，未因基礎(chǔ)不均勻下沉、地震和其他人為因素引起裂縫;④加層改造后房增高、進(jìn)深加大，應(yīng)基本滿足房屋對(duì)日照的要求。
2. 加層方案由于原有建筑結(jié)構(gòu)形式的不同，需要對(duì)其采取不同的加層方案?？紤]到加層方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，現(xiàn)在經(jīng)常采取的方案有以下幾種。
(1)采用輕鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：施工周期短、重量輕、加層結(jié)構(gòu)形式多樣，結(jié)構(gòu)上的一些節(jié)點(diǎn)問題比較容易處理，適合大跨度、大空間的結(jié)構(gòu)。不足之處是：造價(jià)較高、屋頂有一定的坡度、沿街面比較難處理，以后結(jié)構(gòu)的維護(hù)較麻煩，而且屋頂不能利用，隔音效果也較差。
(2)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)相對(duì)比較低，能和原有建筑的結(jié)構(gòu)相同并有很好的連接，立面比較容易處理，維護(hù)簡單方便，屋頂可以被更好的利用(作為綠化、休閑場(chǎng)所，也可以作為消防避難的場(chǎng)所)。缺點(diǎn)：重量大、跨度大的空間所用的梁、柱截面都比較大，影響利用空間，對(duì)下層結(jié)構(gòu)的影響也大，上下節(jié)點(diǎn)連接的處理也麻煩。
(3)采用鋼筋混凝土柱圈梁、鋼結(jié)構(gòu)屋面優(yōu)點(diǎn)：柱圈梁加結(jié)后的剛度較好，與圍護(hù)墻和窗戶都能較好的連接。不足之處為柱的自重大，其他同采用鋼結(jié)構(gòu)。
二、加層后結(jié)構(gòu)處理及加固
1. 屋面處理
(1)鋼結(jié)構(gòu)屋面板可以選用彩鋼夾芯板(其重量約為一般混凝土板的20 %) 等輕質(zhì)材料。(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可將原屋面隔熱層清除干凈;排水坡可以采用C10 爐渣輕質(zhì)混凝土找平;為減輕屋面的荷載，減少框架柱和基礎(chǔ)所承受的荷載，改造后的屋面可以采用水泥珍珠巖找坡或結(jié)構(gòu)找坡，且防水保溫材料可以采用聚氨酯發(fā)泡材料、苯板等輕質(zhì)材料。
2. 柱鋼筋接長處理
加層柱與下部柱的連接是結(jié)構(gòu)上處理比較關(guān)鍵的部位。在加層工程中，一般是鑿開頂層柱縱筋保護(hù)層，將可以焊接長柱的柱筋盡量焊接連接;對(duì)于不能采用焊接的柱筋可以采用結(jié)構(gòu)膠種植鋼筋的方法，柱角筋處宜種植兩根柱筋，以保證受力。鋼筋種植長度為15 d (d為縱筋的直徑)，種植鋼筋應(yīng)進(jìn)行曲強(qiáng)度抽檢。鑿開處應(yīng)對(duì)新舊混凝土結(jié)合處及時(shí)采取高強(qiáng)度的細(xì)石混凝土灌漿進(jìn)行修補(bǔ)處理;對(duì)于原柱上沒有足夠長度的柱鋼筋來焊接的，也可以在原屋面上加做一道圈梁，把圈梁的鋼筋與原屋面梁的上部負(fù)筋敲開并進(jìn)行焊接，把加層柱的縱筋與圈梁鋼筋和下層柱伸入梁內(nèi)的鋼筋焊接，這樣大圈梁就形成了一道箍和支座，把上部的柱很好地固定并與下部的梁柱連成一體,進(jìn)行有效的傳力。
3. 框架柱與鋼柱連接柱腳形式的確定，是剛接還是鉸接，能否實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)計(jì)形式，決定于施工中錨栓的安裝。
4. 梁、柱節(jié)點(diǎn)處理
(1)梁柱節(jié)點(diǎn)可以采用直接鉆孔連接。在既有框架柱頭上直接鉆孔，錨固鋼筋焊接于過渡鋼板上。錨固鋼筋伸入柱內(nèi)，用結(jié)構(gòu)膠錨固，待結(jié)構(gòu)膠硬化到一定程度，即可安裝鋼柱。這種方法能精確保證鋼柱地腳螺栓的安裝位置，且施工速度快，對(duì)柱頂?shù)钠茐男 ?/p>
(2)當(dāng)有些鋼筋混凝土框架柱的配筋較多，無法成孔，可采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接的方法。即在柱內(nèi)挑選位置合適的主筋加熱調(diào)直后，反投到底板上開孔塞焊，柱頂鋪細(xì)石混凝土找平，鋼柱與底板螺栓連接。
(3)建筑加層中，不是所有新增結(jié)構(gòu)柱子位置都與原結(jié)構(gòu)位置相吻合的。當(dāng)新增柱子和原結(jié)構(gòu)梁相聯(lián)系的情況，可以采用兩種方法來處理：
1)膨脹螺栓連接法，這種方法主要用于原建筑為上人屋面或吊頂內(nèi)管線分布復(fù)雜，很難在梁下端進(jìn)行施工的情況。具體作法是：①首先定出梁軸線位置;②對(duì)梁上表面處理;③按圖紙要求用沖擊鉆(或風(fēng)鎬)鉆眼;④將膨脹螺栓固定在梁上;⑤按膨脹螺栓位置在柱底板上打眼，用高強(qiáng)砂漿找平后放上柱底板，用螺母將膨脹螺栓擰緊。
2)夾箍方法，這種方法主要用于柱荷載較大，可以在梁上施工的情況。做法是：①定出梁軸線的位置;②依照原結(jié)構(gòu)梁的尺寸和加層設(shè)計(jì)要求，做好上下夾板及夾箍螺桿;③在梁上下及兩側(cè)分別用夾板和螺栓做好加箍，然后擰緊。
5. 鋼筋混凝土外套加固
在原有的鋼筋混凝土構(gòu)件外設(shè)鋼筋混凝土外套，混凝土可用澆注或噴射方式擴(kuò)大原有關(guān)鍵截面，以提高構(gòu)件的承載能力，稱為鋼筋混凝土外套加固。
每一種加固方法各有特點(diǎn)和適用范圍,應(yīng)根據(jù)具體情況加以選擇。
三、施工技術(shù)要求及加層結(jié)構(gòu)施工注意事項(xiàng)
1. 施工技術(shù)要求
(1)拆除工程通常采用保護(hù)性拆除技術(shù)(這與破壞性拆除明顯不同)，它包括確定拆除方法;選擇合適的材料、拆除機(jī)械;制定切實(shí)可行的保護(hù)措施等綜合技術(shù)。拆除采用由上至下的方法，并根據(jù)原結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，把每一項(xiàng)具體拆除項(xiàng)目合理安排，確定拆除順序。為保證房內(nèi)工作人員及施工人員的安全，除搭設(shè)必要的水平防護(hù)棚、防護(hù)圍墻外，還應(yīng)盡量減少噪聲，控制塵土飛揚(yáng)，可以采用靜態(tài)破碎、局部風(fēng)鎬、人工剔鑿等方法。
(2)加固、加層工程鋼筋的化學(xué)錨固應(yīng)由專業(yè)的施工隊(duì)伍施工并做現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn);新舊混凝土結(jié)合面必須鑿毛、打齒槽，深度不小于6mm;所有碎塊浮碴都必須清除，并用水沖洗干凈;在整個(gè)施工過程中應(yīng)采取可靠的支撐措施;加固改造施工應(yīng)遵守有關(guān)加固技術(shù)規(guī)范。
2. 施工注意事項(xiàng)
(1)在澆注新混凝土?xí)r，原混凝土表面應(yīng)鑿毛，清除干凈后，適當(dāng)濕潤，并新涮一層界面劑，以確保新舊混凝土形成一體。
(2)施工時(shí)，應(yīng)采取確保施工質(zhì)量和施工安全的措施。在剔除原有結(jié)構(gòu)前必須對(duì)可能影響到的原結(jié)構(gòu)(包括梁、板)進(jìn)行可靠支護(hù)，并對(duì)新設(shè)支護(hù)的下方主體支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。
(3)梁板開洞、錨筋及灌漿、加固，需要由有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)施工隊(duì)伍完成?？锥匆瞬捎脵C(jī)械鉆孔，事先應(yīng)探測(cè)原鋼筋位置以免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成損傷。如無特殊說明，剔鑿混凝土?xí)r，原結(jié)構(gòu)中鋼筋不得切斷。
(4)為保證增層結(jié)構(gòu)的耐久性，化學(xué)植筋用結(jié)構(gòu)膠除對(duì)抗拉、抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)提出要求外，對(duì)耐高溫、抗老化性能指標(biāo)也應(yīng)提出具體要求。
房屋加層改造涉及面較多，且復(fù)雜度較大，相關(guān)抗震鑒定規(guī)范便明確，加層改造項(xiàng)目應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和鑒定。做好加層改造，在有充分檢測(cè)鑒定依據(jù)的基礎(chǔ)上，還需有詳細(xì)可靠的抗震加固設(shè)計(jì)，并應(yīng)保證加固的質(zhì)量，才能達(dá)到預(yù)期的改造效果。
