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摘要：随着高层建筑向更高层、更大跨度的发展，在施工期间临时钢结构支撑体系的安全性、稳定性直接决定了整个工程的质量。本文主要针对高层建筑施工过程中临时钢结构支撑加固改造问题进行探讨，分析出常见的问题，在此基础上结合力学原理及工程经验总结出针对性加固改造技术方案并以实际案例进行论证其可行性和经济性，以供相关工程参考。

关键词：高层建筑；临时钢结构支撑；加固改造；施工技术

引言

临时钢结构支撑系统主要承担传递上部荷载、保证结构稳定的作用。与传统的混凝土支撑相比，钢结构支撑重量轻、安装方便、可拆除利用，是超高层住宅建筑施工的一个发展趋势。但是由于施工现场条件、荷载变化以及设计缺陷等因素影响，一些临时钢结构支撑会出现变形、应力集中、节点松动等现象，如果不及时加固会引发一系列的安全事故发生。近年来国内多地因为临时支撑的失效导致了施工安全事故的发生，造成了人员伤亡和财产损失，所以进行临时钢结构支撑加固改造施工研究对于提高施工安全性、降低工程风险具有十分重要的意义。本文从支撑体系常见问题入手，探讨加固改造技术路径与实施要点。

一、高层建筑临时钢结构支撑常见问题分析

临时钢结构支撑在施工阶段面临的问题主要源于设计、施工与使用三个环节，具体表现如下：

（一）设计层面缺陷

（1）荷载取值偏差：一些设计未充分考虑施工过程中的动荷载。如起重机吊运冲击荷载、风力的变化等，造成支撑系统的承载能力降低。（2）节点设计不合理：节点是支撑体系的重要一环，在简易焊接或者螺栓连接的情况下，容易产生焊缝开裂或者螺栓松动的现象。（3）支撑形式简单：对于一些特殊的结构情况，单一的竖向支撑或者水平支撑不能解决复杂的受力问题，容易导致局部应力集中。

（二）施工环节问题

（1）安装精度不足：钢结构支撑件连接时，如果轴线偏差或垂直度不合格，会造成支撑件受力不均，加快构件的破坏速度。（2）焊接质量缺陷：现场焊接施工受环境影响较大，容易出现气孔、夹渣、未焊透等情况，使得节点连接强度降低。（3）防腐措施不到位：临时支撑长期暴露于空气中，未采取防腐措施，钢材腐蚀会导致构件断面强度降低。

（三）使用阶段隐患

（1）超载使用：施工期间随意堆放重物或者改变施工顺序，使得支撑实际受力大于设计值。（2）监测不到位：没有建立及时有效的监测机制，不能及时发现支撑的位移、内力等异常现象。（3）保养不及时：对于支撑系统的日常检查敷衍了事，小问题没有及时处理好，日积月累变成了安全隐患。

二、临时钢结构支撑加固改造技术方案

针对上述问题，结合钢结构力学特性与施工实际，从补强加固、节点优化、体系升级三个维度提出以下技术方案：

（一）构件补强加固技术

（1）增大截面法：在原有构件上焊接钢板或包覆混凝土，增加构件的截面尺寸，提高其承载力，适用于构件截面不够或者是受力过大的情况，施工时注意新旧材料之间的协调工作。（2）粘贴碳纤维布法：利用碳纤维布的高强度特点，用专用的胶水粘贴在构件受拉、受剪部位，加强构件抗拉、抗剪能力，此方法具有轻巧、方便、不增加结构重量的优点，适用于空间狭小的建筑工地。（3）预应力加固法：对受弯构件施加预应力，消除部分因荷载引起的内力，降低构件所承受的应力水平，能够较好地控制构件的变形，适用于已经出现较大挠度的支承梁。

（二）节点优化改造技术

（1）节点加固补强：对于开裂焊缝进行补焊，对于松动螺栓进行拧紧或者更换高强螺栓，在节点处增加加劲肋板，减少节点处应力集中，加强节点连接的强度。（2）新型节点应用：将传统螺栓连接改成高强度摩擦型螺栓连接或者用铸钢节点代替焊接节点，提高节点的抗疲劳性能及可靠度。（3）节点防腐处理：对节点处进行除锈刷漆处理，利用镀锌或者热喷涂的方法提高节点的防腐性能，延长节点的使用寿命。

（三）支撑体系升级技术

（1）增设斜向支撑：在原有垂直支撑体系中增加斜向支撑，构成空间桁架，提高体系的整体稳定性和抗侧力性能，适用于大跨度、高负荷工况；（2）智能监控系统集成：在关键的构件和节点上布置应力传感器、位移传感器，进行数据的实时采集并传输到监控中心，做到对支撑体系的实时监控及预警，及时发现安全隐患；（3）支撑系统模块化：把原来凌乱分散的支撑部件组合成模块化的单元，方便快捷地进行安装与拆卸，使系统更加规范，受力更加均匀。

三、工程实例应用

（一）工程概况

该项目地上68层，地下4层，主体结构采用框架－核心筒结构体系，在施工阶段采用环形钢结构支撑平台承受核心筒模板荷载。在施工过程中发现有部分钢梁挠度过大（最大挠度达25mm，已超出规范允许范围15mm），而且部分节点焊缝有细微裂缝产生。

（二）加固改造方案

（1）构件补强：对挠度超标的支承梁采用粘贴碳纤维布的方法进行加固，在梁底部贴有三层碳纤维布，每层厚度为0.167mm，增强梁的抗弯能力；（2）节点处理：对开裂焊缝进行打磨补焊，在节点处增加10mm厚加劲肋，并改为高强度摩擦型螺栓连接；（3）系统完善：在支撑体系中增加四个斜向支撑，与原有的竖向支撑构成一个空间稳定的结构，设置智能监测系统，随时监测支撑体系中的应力及变形情况。

（三）实施效果

加固改造完成后，经检测，支撑梁挠度降低到8mm，符合规范要求；节点应力水平降低了30%，没有新的裂缝产生；智能监测系统运转良好，实现了支撑系统的实时监控。不仅解决了目前所存在的问题，还增强了支撑系统的安全性，保证了后期施工能正常进行。

四、结论

总之，高层建筑临时钢结构支撑加固改造是保证施工安全的有效措施，有针对性的施工方案和严格的质量控制可以解决支撑体系存在的问题，提高支撑系统的安全性及稳定性，随着建筑技术不断进步，智能监测，新型材料等新技术将会在临时支撑加固领域大量应用，使高层建筑施工更加安全。

祁强

杭州环宸基础工程有限公司