房屋建筑結(jié)構(gòu)加固措施探析

■侯 前 ■湖北省黃石市大冶有色設(shè)計院，湖北 黃石 435005

雖然我國房屋建筑結(jié)構(gòu)的可靠度設(shè)計基準期限被設(shè)定為50年，但是結(jié)構(gòu)的可靠度會隨著時間的推移逐漸降低。所以，為了促使房屋建筑結(jié)構(gòu)的可靠性得到保障，就有必要對結(jié)構(gòu)進行檢測、維修、加固，從而有效提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的可靠度。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的緣由

房屋建筑結(jié)構(gòu)需要加固的緣由有很多，大致可總結(jié)為四點:一是房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標準偏低，發(fā)生設(shè)計概念性錯誤，造成房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在缺陷，促使建筑功能無法滿足人們對房屋建筑的正常使用需求。二是房屋建筑施工時使用的技術(shù)有限，無法將結(jié)構(gòu)設(shè)計中的錯誤及時解決掉，只能有限地在施工過程中糾正參數(shù)等;材料本身無法達到一定的技術(shù)標準，造成房屋建筑結(jié)構(gòu)在后期使用時出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。三是在使用過程中，房屋建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件等的用途被人們肆意更改，任意提高設(shè)備等級、增加房屋建筑的噸位等，造成結(jié)構(gòu)使用荷載超過最大標準限度。四是房屋建筑的使用長期處于惡劣的環(huán)境條件下，造成結(jié)構(gòu)材料等的性能每況愈下，尤其是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等受到自然環(huán)境的影響，促使房屋建筑結(jié)構(gòu)的力學性能、功能等逐漸下降。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固方法分析

房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固主要包括間接加固、直接加固兩類，所以在設(shè)計時應以房屋建筑結(jié)構(gòu)的實際使用需求為依據(jù)，選擇出最恰當?shù)募庸谭椒ǎ?］。人們常用的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固方法主要有以下三種:

一是置換混凝土。這一加固方法的優(yōu)點在于能通過有效增加截面的高度來提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的截面剛度及抗剪能力，且運用這一方法進行加固不會對房屋建筑的凈空造成影響。然而該加固方法也存在缺點，即施工濕作業(yè)的時間較長，適用于混凝土強度偏低的受壓區(qū)域加固或是存在嚴重缺陷的混凝土承重柱、梁等構(gòu)件加固。

二是加大截面。該加固方法的優(yōu)點跟置換混凝土加固法一樣，能在鋼筋混凝土受壓區(qū)域的彎變構(gòu)件上加固混凝土澆層，促使構(gòu)件能夠正截面抗彎，發(fā)揮出加固補強的功效。混凝土彎變構(gòu)件的正截面承載力將會隨著鋼筋強度及面積的逐漸增大而得到大力提高。當原構(gòu)件的正截面配筋率較低時，可以采取增大主筋面積的方式有效提高原構(gòu)件的正截面抗彎承載力。加大截面加固房屋建筑結(jié)構(gòu)方法的施工工藝有很強的適應性，且具備較成熟的施工經(jīng)驗，適用范圍包括柱、梁、墻、板及房屋建筑一般構(gòu)造物的混凝土加固，只是現(xiàn)場施工濕作業(yè)的持續(xù)時間較長，會對人們的日常生活帶來影響。此外，實施加大截面加固法后，房屋建筑物的凈空將變小。

三是預應力。房屋建筑結(jié)構(gòu)的預應力加固法作用于水平拉桿，以加固混凝土受彎構(gòu)件。由于受到新增外部荷載及預應力的共同影響，拉桿內(nèi)將產(chǎn)生軸向拉力，并通過桿端錨固偏心作用把力傳遞到構(gòu)件上，從而產(chǎn)生偏心受壓作用，克服外荷載造成的彎矩，有效減少外荷載效應，最終促使構(gòu)件的抗彎能力得到改善。與此同時，由于拉桿將壓力傳遞給構(gòu)件，促使構(gòu)件的裂縫擴散速度得到控制，并逐漸提高房屋建筑結(jié)構(gòu)斜截面的抗剪承載力。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計及施工措施

在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)加固工程時，科學選擇加固施工措施至關(guān)重要。加固措施是否恰當不僅會對加固工程的質(zhì)量、效果等造成影響，還會對投入加固工程的資金數(shù)量造成影響。如當一個房屋建筑的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，且裂縫的長度、寬度均過大，但其承載力已經(jīng)足夠時，即便增加縱筋也無法將已有裂縫的寬度變小、數(shù)量減少，所以此時增加縱筋進行加固的措施已經(jīng)行不通。在實際的加固施工中，處理這一問題最行之有效的措施是將預應力鋼筋加到原有結(jié)構(gòu)的外面，或采取外加預應力的措施達到支撐的目的，以改變結(jié)構(gòu)的受力體系。又如當房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度不足但承載力足夠時，如一些廠房因為剛度不達標，導致車間工作人員因機器振動產(chǎn)生不適感。此時，我們應優(yōu)先使用增大梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸或增設(shè)支點等措施完成加固處理，有效提高廠房結(jié)構(gòu)的整體剛度，有效改變房屋建筑結(jié)構(gòu)的自振頻率。

房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計工作包括三部分:驗算被加固構(gòu)件的承載力、處理構(gòu)件、繪制加固施工圖［2］。參與結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的單位務必要具備加固設(shè)計專項工程相應的專業(yè)資質(zhì)，否則不能從事房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計工作。如果采用專業(yè)分包作業(yè)，那么房屋建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工務必要分包給具備相應資質(zhì)的施工單位完成，且房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工總包必須跟分包單位簽訂合同，并在規(guī)定期限內(nèi)將合同報送給當?shù)叵嚓P(guān)的建設(shè)部門備案，派專業(yè)管理人員組織管理施工活動，同時派駐專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助施工。

在加固施工措施的實踐過程中，房屋建筑結(jié)構(gòu)安全及所有施工人員安全都很重要，因此在編制施工組織報告時，房屋建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工單位要充分考慮該工程施工是否在結(jié)構(gòu)體負荷允許的情況下進行，盡可能在開始施工前將一部分外部荷載卸除，同時采取預應力頂撐加固法，有效減小原有房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應力。在拆除并清理原有的廢舊構(gòu)件時，施工人員要特別重視觀察是否存在跟檢測報告不符的情況。相關(guān)安全人員及專業(yè)技術(shù)人員應親臨結(jié)構(gòu)加固施工現(xiàn)場，隨時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的異常情況，一旦發(fā)生意外要第一時間停止施工，及時采取措施進行妥善處理，嚴禁發(fā)生安全事故。在加固構(gòu)件的安裝環(huán)節(jié)，施工人員要特別注意新舊構(gòu)件之間的結(jié)合部位是否粘結(jié)好，連接質(zhì)量是否過關(guān)，同時派駐專業(yè)技術(shù)人員加強施工指導。當房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工完成之后，相關(guān)單位要及時將業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工總包、加固分包等參建單位組織起來完成專項驗收工作，并通知相關(guān)行政機構(gòu)監(jiān)督驗收。

4 結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)加固是系統(tǒng)工程，不僅要在加固方法及施工措施方面不斷付出努力，還應從緣由入手加強對房屋建筑結(jié)構(gòu)的管理和維護，有效避免發(fā)生損壞，爭取為我國房屋建筑結(jié)構(gòu)加固做出貢獻。

［1］金江鋒．淺析結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用［J］．中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013(22):105．

［2］范國興．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用研究［J］．雞西大學學報，2014(08):23 －25．