一、引言
随着我国城镇化进程从“增量扩张”转向“存量提质”,既有建筑加固与改造已成为土木工程领域的核心议题。据测算,2025年国内高层建筑修缮市场规模已超过7000亿元,五年内将突破万亿规模-8。在这一背景下,建筑加固技术从传统的被动修补向主动性能提升转变,从单一技术应用向多技术协同集成演进,正成为保障城市安全、延续建筑生命、推动绿色发展的关键支撑。
本文将从技术体系、标准规范、创新实践和发展趋势四个维度,系统梳理建筑加固领域的最新进展。
二、加固技术体系:从传统到现代
2.1 传统加固方法的持续应用
增大截面法是在原有构件外部浇筑新混凝土、增加钢筋用量来扩大截面面积,可有效提升构件的承载能力和刚度。这种方法优势在于技术成熟、可靠性高,但施工周期长、湿作业多、占用空间大-10。
粘贴钢板加固法通过胶粘剂将钢板粘贴于混凝土构件表面,利用钢板的高强度特性分担荷载。该方法施工快捷、不显著增加构件自重,且对原结构外观影响小-10。
化学植筋技术利用粘合剂将钢筋或螺杆锚固于混凝土基材中,实现新旧结构的有效连接。施工中需精准控制钻孔位置、深度及钢筋角度,锚固胶的固化质量是成败关键-10。
2.2 高性能复合材料加固技术
碳纤维增强复合材料因其轻质高强、耐腐蚀、施工便捷等优势,成为近年应用最广的新型加固材料。碳纤维加固通过结构胶将碳纤维布或板粘贴于构件受拉区,可显著提升抗弯、抗剪承载力。该技术不增加结构自重,几乎不改变构件外形尺寸,尤其适用于空间受限、外观要求高的工程-10。
在泰山风景名胜区泰安八十八医院建筑群的保护性加固中,项目团队采用高延性混凝土与碳纤维复合材料协同加固技术,在不改变建筑风貌、不影响医院运营的前提下,使抗震性能从6度设防跃升至7度设防,墙体抗剪强度和楼板抗弯承载力大幅提升-4。这一案例充分展示了高性能材料在历史建筑保护中的独特价值。
2.3 锚固技术的革新突破
传统化学植筋锚固存在不耐水、不耐高温、耐久性差等固有问题,长期困扰工程界。武汉大学周剑波教授团队发明的“扩孔自锁锚固技术”成功破解了这一难题-1。
该技术的核心原理是:在直孔底部进行机械扩孔,锚杆底部可张开与扩孔壁形成机械咬合自锁,再灌注水泥基注浆材料使锚杆与被锚固体连为整体。与传统化学锚栓相比,扩孔自锁锚固完全消除了有机胶粘剂的老化风险,实现了真正的“永久锚固”-1。
该技术已在丰城电厂冷却塔加固、丹江口大坝加高加固、武广高铁瞬时自锁锚固等千余个项目中成功应用,经济效益显著。此外,该团队还攻克了钢滑道移位技术,可实现建筑物的顶升、顶降、纠偏、旋转和平移操作-1。
三、标准规范体系日趋完善
标准是技术推广的“通行证”。近年来,建筑加固领域的标准体系建设取得显著进展。
在国家标准层面,T/CI 565—2024《既有建筑物结构加固改造 施工技术指南》团体标准于2024年11月发布实施,涵盖了原始结构检测、既有建筑物加固、加固改造施工、加固后性能检测的全流程技术指导-3。T/CAIEC 043—2024《既有建筑高延性水泥加固施工技术规范》则专门针对高延性水泥基材料的施工工艺、材料要求、检验验收进行了规范-9。
在专业领域标准方面,中国工程建设标准化协会于2025年8月发布了多项重要标准,包括《既有建筑结构稳定性加固技术规程》(T/CECS 1994-2025)和《桥梁钢结构加固技术规程》(T/CECS 1995-2025),均于2026年1月1日起施行-6。这些标准的出台,为加固工程的规范化设计和施工提供了依据。
四、智能化与绿色化:行业转型的双轮驱动
4.1 智能建造赋能加固行业
2025年10月召开的第八届全国既有建筑加固与改造技术交流大会,特设“城市更新与智能建造”专题论坛,彰显了行业向智能化转型的明确趋势-2。
在技术应用层面,人工智能正逐步渗透加固工程的各环节:同济大学卢昱杰教授的研究表明,AI技术在既有建筑检测评估、加固方案优化、运维实时监测等领域具有广阔应用前景,可显著提升改造效率、精度与安全性-2。
在人才培养层面,北方工业大学、郑州商学院等高校已启动智能建造专业和微专业建设,探索产教融合的人才培养新模式,为行业储备既懂土木又通信息技术的复合型人才-2。
4.2 绿色加固理念的实践
国家自然科学基金委发布的《建筑与土木工程学科发展战略研究报告(2026-2035)》明确提出,高效加固与功能提升技术、耐久性修复与提升是未来重点研究方向-5。报告强调研发新型高性能复合材料加固技术、自预应力加固技术、可逆式连接技术等,并推动电化学修复、微生物自修复、表面高性能防护涂层等耐久性提升技术。
在泰安八十八医院项目中,高延性混凝土与碳纤维协同加固技术不仅实现了“微创”施工,还利用工业废料、降低运输能耗,建筑垃圾极少,契合绿色建造理念-4。这种兼顾结构安全与环境保护的“绿色加固”模式,代表了行业的发展方向。
五、挑战与展望
5.1 当前挑战
存量建筑基数大、加固需求集中:全国大量建于20世纪八九十年代的建筑正加速进入修缮周期,预计2032-2038年将达到高峰-8,对技术、人才和产能形成集中考验。
历史建筑保护与功能升级的矛盾:风貌保护区、文物建筑等对原貌保护有严格要求,传统加固手段难以适用,需要更多“隐形”加固技术。
标准落地与市场规范:尽管标准体系日趋完善,但市场执行层面仍存在技术选用不当、施工质量参差不齐等问题,需加强监管和从业人员培训。
5.2 未来方向
材料革新持续深化:高延性混凝土、超高韧性水泥基复合材料、智能响应型材料等将不断突破,为加固提供更多“利器”。
全寿命周期管理理念普及:从“坏了再修”转向基于数字孪生的预防性维护,建立结构健康监测系统,实现状态实时评估与预测性维护-5。
工业化与模块化:预制加固构件、标准化施工工艺将提升工程质量和效率,降低现场作业强度。
跨学科融合加速:材料科学、人工智能、机器人技术与土木工程的深度融合,将催生检测-设计-加固-监测一体化的智能解决方案。
六、结语
建筑加固是城市更新时代赋予土木工程行业的重要使命。从碳纤维布到高延性混凝土,从化学植筋到扩孔自锁锚固,从经验判断到AI辅助决策,加固技术正经历着一场深刻的变革。在这场变革中,材料创新是根基,标准规范是保障,智能建造是引擎,而“让老建筑安全、舒适、绿色地活下去”则是所有从业者共同的价值追求。未来,随着万亿级市场的持续释放和技术创新的不断突破,建筑加固行业必将迎来更加广阔的发展空间。

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