探討建筑結(jié)構(gòu)常用的加固技術(shù)

周林斌

(南京明輝建設(shè)有限公司，江蘇 南京 211200)

探討建筑結(jié)構(gòu)常用的加固技術(shù)

周林斌

(南京明輝建設(shè)有限公司，江蘇 南京 211200)

隨著建筑工程數(shù)量的日益攀升，建筑結(jié)構(gòu)的鑒定技術(shù)，以及其加固改造技術(shù)也得到了廣泛發(fā)展。由于建筑結(jié)構(gòu)在長時(shí)間的使用過程中，會(huì)受到各種外界環(huán)境的影響，其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及應(yīng)有的功能作用有所減弱，如果不能及時(shí)的進(jìn)行鑒定處理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)有問題的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，勢必會(huì)給建筑安全帶來隱患。本文就對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)鑒定原則、方法以及常用加固技術(shù)進(jìn)行研究，為其在實(shí)際中的應(yīng)用提供指導(dǎo)。

建筑結(jié)構(gòu) 鑒定原則 加固改造 技術(shù)應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了人們生活水平的不斷提升，基于建筑是人們的生活場所，對(duì)其要求也隨著時(shí)代的進(jìn)步有所增加，目前建筑不僅要具有更多的實(shí)用功能，更要有較高的安全性。由于建筑結(jié)構(gòu)的存在質(zhì)量問題，建筑物坍塌事故也時(shí)有發(fā)生，對(duì)人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全，都產(chǎn)生了較嚴(yán)重的威脅。建筑結(jié)構(gòu)的鑒定和加固，作為建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全的重要保障措施，因此加強(qiáng)其技術(shù)研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、建筑物結(jié)構(gòu)鑒定的基本原則

建筑結(jié)構(gòu)的鑒別是指在規(guī)定的建筑物設(shè)計(jì)期限內(nèi)，通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)損傷情況、速率和維修狀況等的分析，計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)剩余的耐久年限，并從安全角度出發(fā)，鑒定建筑結(jié)構(gòu)是否滿足使用的目標(biāo)年限要求。在鑒別中遵循的原則有：

（一）安全性原則

顧名思義，安全性原則即建筑的安全穩(wěn)定，此原則是指在規(guī)定的條件下，建筑結(jié)構(gòu)遇到自然災(zāi)害或者其他原因?qū)е碌耐饬r(shí)，整體結(jié)構(gòu)依然能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生安全事故【1】。

（二）適用性原則

建筑是人們主要的生活場所，應(yīng)具有較多的適用功能。因此建筑在正常使用過程中，建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生過大裂縫、變形等問題，能夠滿足建筑的基本要求，不會(huì)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钤斐刹槐恪?/p>

（三）耐久性原則

往往建筑的使用年限較長，目前大部分建筑可以使用近百年，甚至有些建筑需要有更長的使用年限要求，因此建筑結(jié)構(gòu)需要具有耐久性原則，即在正常使用和維護(hù)條件下，建筑結(jié)構(gòu)的材料、性能并不會(huì)發(fā)生急劇退化，整體結(jié)構(gòu)依然能夠滿足人們使用的各種需求。

二、建筑物結(jié)構(gòu)鑒定的使用方法

在建筑結(jié)構(gòu)鑒別方法中，主要有傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法，其缺點(diǎn)在于鑒別的結(jié)果并不完全可靠；其次為使用鑒定法，主要缺點(diǎn)是鑒定的安全性較差；然后是概率鑒定法，缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性較差，最后是最為可靠的概率極限狀態(tài)鑒定法。

在各種鑒別方法中，都需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行具體的檢測，常用的檢測方法包括混凝土鉆芯取樣和統(tǒng)一回彈檢測兩種。其中，前者是通過在相應(yīng)位置鉆孔取得建筑物結(jié)構(gòu)中的部分混凝土芯樣，制定相應(yīng)的試件并進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力試驗(yàn)，來鑒別建筑結(jié)構(gòu)情況，在此種檢測方法中，獲取的混凝土芯樣要數(shù)量要超過十件，且要具備代表性，才能確保鑒定結(jié)果的可靠。后者是利用統(tǒng)一回彈儀進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的監(jiān)測，具有檢測效率高、操作方便、檢測精度準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前建筑鑒別中常用的檢測手段。

三、建筑物結(jié)構(gòu)常用的加固技術(shù)

（一）混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)是建筑物中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，其加固技術(shù)也相對(duì)較多，具體包括以下幾種：

1、置換混凝土加固技術(shù)

受到環(huán)境影響，部分建筑結(jié)構(gòu)難以滿足受力要求，可利用新配置的高強(qiáng)度混凝土，對(duì)原結(jié)構(gòu)中強(qiáng)度較低、無法滿足結(jié)構(gòu)受力需求的混凝土進(jìn)行置換，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)，在使用此技術(shù)過程中，要做好新、舊混凝土結(jié)合面的處理，保證兩者之間能夠形成統(tǒng)一的整體，協(xié)同受力，建筑結(jié)構(gòu)保持整體性。

2、加大截面加固技術(shù)

通過將原有建筑結(jié)構(gòu)中的某些構(gòu)件截面積加大的方式，來提高此部分結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)構(gòu)件問題部位的差異，可以采取單側(cè)加厚、雙側(cè)加厚、三側(cè)甚至四側(cè)加厚等措施。此技術(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)加固中應(yīng)用最為普遍的一種技術(shù)，屬于直接加固的方法，對(duì)解決混凝土受壓、受彎構(gòu)件不穩(wěn)定問題十分有效。

3、外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

此技術(shù)是通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)某個(gè)方向或構(gòu)件加以外部的預(yù)應(yīng)力，改變其原來的受力方式，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)整體受力能力的提高，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是一種間接加固的技術(shù)。外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)使用的材料是鋼絞線，在應(yīng)用過程中，要做好預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線的防火保護(hù)【2】。

4、外部粘鋼加固技術(shù)

借助鋼板或纖維復(fù)合增強(qiáng)材料等材料，利用粘結(jié)劑將其附著在建筑結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性差的構(gòu)件位置，從而提高此構(gòu)件的強(qiáng)度、承載力和延展性，起到加固建筑結(jié)構(gòu)的效果。此技術(shù)對(duì)于施工環(huán)境和施工技術(shù)要求較高，通常而言，施工溫度和濕度分別不能高于60℃、70%，但是，使用此技術(shù)進(jìn)行加固可以縮短維護(hù)周期，不會(huì)影響建筑物的外立面，加固效果較好。

5、增設(shè)支點(diǎn)加固技術(shù)

在建筑結(jié)構(gòu)上增設(shè)支點(diǎn)，來分擔(dān)構(gòu)件的承重，減少構(gòu)件的承重跨度，使力分布的更加均勻，從而有效提高結(jié)構(gòu)整體的受力能力，實(shí)現(xiàn)加固建筑結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，一般而言，增設(shè)的支點(diǎn)應(yīng)選擇在板、梁上。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡單、牢固性好，對(duì)于大跨度的構(gòu)件較為適用，缺點(diǎn)是在使用空間上有所限制。

6、外包鋼加固技術(shù)

在構(gòu)件外露的角上包裹型鋼來加強(qiáng)構(gòu)件穩(wěn)定性的方式，主要應(yīng)用于混凝土的梁、柱等構(gòu)件加固，按照包裹時(shí)機(jī)的不同，可以分為濕式外包鋼和干式外包鋼兩種。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于加固效果良好、操作簡單，但缺點(diǎn)也十分明顯，主要是需要大量的型鋼，會(huì)大幅度增加維修加固成本。

除了以上加固技術(shù)之外，根據(jù)實(shí)際構(gòu)件問題，還開發(fā)出了一些特定的加固技術(shù)，包括設(shè)置剪力墻支撐體系，有效改善結(jié)構(gòu)整體的剛度；裂縫修補(bǔ)和處理技術(shù)等，都在一定情形下可以滿足加固建筑結(jié)構(gòu)的要求。

（二）砌體結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

1、增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)

原有的砌體外側(cè)增設(shè)混凝土或磚石扶壁柱，對(duì)砌體起到支撐作用，提高砌體的承載能力，進(jìn)而加固建筑結(jié)構(gòu)的措施，稱之為增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)。在使用此技術(shù)過程中，要做到原砌體與后加扶壁柱之間的協(xié)調(diào)，兩者能夠共同工作。

2、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固技術(shù)

在砌體表面上覆蓋鋼筋網(wǎng)，然后外抹水泥砂漿，利用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿來加強(qiáng)砌體上下結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系，改變墻體的承載能力，完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的加固。

（三）鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

1、加固連接縫加固的技術(shù)

此技術(shù)是指在鋼結(jié)構(gòu)連接部位，通過增加焊縫的有效厚度、長度等措施，來提高焊縫的效果，增強(qiáng)構(gòu)件連接的牢固度，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

2、改變構(gòu)件結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

此技術(shù)是通過在構(gòu)件上附加以支撐、桿件或者外部預(yù)應(yīng)力等措施，將構(gòu)件上的荷載分布、力的傳遞、邊界條件等改變，提高結(jié)構(gòu)承載力水平，從而加固結(jié)構(gòu)。

（四）木結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

木結(jié)構(gòu)也是建筑結(jié)構(gòu)的一種，雖然在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較少，但是部分古建筑、園林建筑等中也需要加固，常用的加固技術(shù)有：

一是利用下?lián)问嚼瓧U加固梁技術(shù)。此技術(shù)是針對(duì)梁構(gòu)件在受到過大外部力時(shí)，撓度會(huì)超出規(guī)定限制發(fā)生斷裂，通過在梁構(gòu)件下方增加拉桿，可以與梁體形成新的受力結(jié)構(gòu)，提高梁的承載能力，起到加固效果[3]。

二是利用夾接、托接加固梁技術(shù)。此技術(shù)是針對(duì)木梁支撐點(diǎn)部位容易腐朽、蟲蝕等問題，通過夾接、托接方式解決此問題，完成建筑結(jié)構(gòu)加固。

結(jié)語：

在建筑結(jié)構(gòu)問題的鑒別過程中，需要遵循一定的基本原則，采用不會(huì)傷害建筑結(jié)構(gòu)的鑒別方法，然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體類型和實(shí)際問題情況，采取相應(yīng)的加固技術(shù)來進(jìn)行加固，提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，保障建筑物的安全并延長建筑物使用年限。

[1]張鑫,李安起,趙考重. 建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造技術(shù)的進(jìn)展[J]. 工程力學(xué),2011,01:1-11+25.

[2]鄭先元. 既有建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固技術(shù)概述及應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2011,01:54-61.

[3]梁雪松. 建筑結(jié)構(gòu)的加固與鑒定研究[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,04:34-35.

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