洪滔
(江西省農(nóng)墾建筑管理站)
淺析建筑結(jié)構(gòu)加固
洪滔
(江西省農(nóng)墾建筑管理站)
我國(guó)建筑業(yè)取得了優(yōu)異的發(fā)展成果,引起體系的不斷完善,建筑質(zhì)量也隨之不斷成熟發(fā)展,也不斷更新了施工的工藝手法,再次,對(duì)于老化建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固也成了施工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了每一位使用者的安全,世界上都把舊建筑進(jìn)行維修,加固和改造當(dāng)做是施工的重點(diǎn)項(xiàng)目之一?,F(xiàn)今,我國(guó)建筑維修的發(fā)展很快,已逐漸成為建筑行業(yè)的重要部分。
加固技術(shù);建筑結(jié)構(gòu);施工
建筑物使用年限一增長(zhǎng),一些設(shè)備長(zhǎng)久老化失修,原有建筑物的規(guī)模和功能正在逐步減弱,已經(jīng)影響了生產(chǎn)生活,所以開(kāi)始重視了結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題,但是拆遷費(fèi)用的高昂嚴(yán)重阻礙了新建筑的發(fā)展,所以在原有建筑的基礎(chǔ)上,進(jìn)行維修加固就勢(shì)在必行。因?yàn)橛行┕こ淌艿较拗疲行┰O(shè)計(jì)考慮不夠周全,規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低,預(yù)示著承載力不足的裂縫就會(huì)出現(xiàn),太大的裂縫直接導(dǎo)致了鋼筋生銹從而降低結(jié)構(gòu)的耐久性。為了對(duì)那些出現(xiàn)問(wèn)題的建筑物加固,采用何種形式加固才能使建筑物最終達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,并且能保證建筑物能節(jié)省投資,保證建筑的質(zhì)量。
根據(jù)國(guó)家規(guī)定,特別重要以及紀(jì)念性的建筑物的使用年限是100年,普通建筑物的使用時(shí)間則為50年,替換較快的建筑物為25年等一些相關(guān)規(guī)定,要對(duì)在使用的建筑物定期進(jìn)行維護(hù)和檢測(cè)。所以,為了保證建筑物的耐久性,進(jìn)行維護(hù),加固就是非常必要的工程了。建筑工程通過(guò)施工才得以實(shí)現(xiàn),在對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行判定的時(shí)候,就要進(jìn)行對(duì)整體結(jié)構(gòu),某一部分或者是構(gòu)建檢查測(cè)驗(yàn),被判定為存在隱患的結(jié)構(gòu),要對(duì)其進(jìn)行加固。設(shè)計(jì)建筑物的時(shí)候,會(huì)存在一些嚴(yán)重錯(cuò)誤或者設(shè)計(jì)不嚴(yán)密,例如,由于個(gè)別的設(shè)計(jì)人員素質(zhì)過(guò)低,對(duì)水文地質(zhì)等條件了解不全面,地基承載能力預(yù)估過(guò)高,少算或者漏算的作用到結(jié)構(gòu)上的承載。除此以外,還會(huì)有沒(méi)有通過(guò)核算就對(duì)原有的建筑進(jìn)行改造,對(duì)原來(lái)的結(jié)構(gòu)造成了承載不足,直接在使用上改變了建筑物的負(fù)荷量和用途。對(duì)于這些有問(wèn)題的建筑物,我們沒(méi)有精力和時(shí)間再去推倒重建,只有進(jìn)行加固,以延長(zhǎng)使用年限。
要注意加固建筑的幾項(xiàng)基本原則:①否滿足結(jié)構(gòu)的三性,適用性,耐久性和安全性,加固之前就要對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定和檢測(cè),當(dāng)鑒定為必須進(jìn)行加固時(shí),加固范圍可以是選取具體區(qū)域或特指的的構(gòu)建,也可以是整體建筑。②因?yàn)楦邷?,腐蝕,凍融等引起的機(jī)構(gòu)損壞,應(yīng)采取抵御,減小不利因素,這種對(duì)策的采用,能保證結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固后安全可靠。③加固結(jié)構(gòu)時(shí),要考慮到經(jīng)濟(jì)效果,盡量在不停產(chǎn)下加固,減少拆除構(gòu)件和不損傷原有構(gòu)件。④進(jìn)行加固時(shí),要注意做好安全防范工作,一旦發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷的結(jié)構(gòu),就要立即停止,消除隱患后,才可以繼續(xù)施工。⑤進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到施工的可行方法,保證原有結(jié)構(gòu)與現(xiàn)行結(jié)構(gòu)共同工作。
加固方案要從實(shí)用,經(jīng)濟(jì),安全等角度出發(fā),結(jié)合結(jié)構(gòu)的特征,要求,對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行加固。方案是要加固在原有的結(jié)構(gòu)上,要考慮到應(yīng)用新技術(shù),新工藝,選取新材料。
常用方法:
依據(jù)不同的情況,采取不同的方法,這才能取得安全和經(jīng)濟(jì)的效果?;A(chǔ)方法有:
(1)置換法:原有結(jié)構(gòu)韌性差,強(qiáng)度低的材料用韌性好的材料進(jìn)行替換,主要適用于受壓區(qū)的混凝土有嚴(yán)重缺陷的地方。具有空間占用較小,工藝簡(jiǎn)單,造價(jià)偏低的優(yōu)點(diǎn),但是施工時(shí)間長(zhǎng),在加固用的混凝土最終凝結(jié)之前就要保證安全的支撐和卸力。
(2)增大截面:依據(jù)原來(lái)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況,在受壓區(qū)或者受拉區(qū)增加混凝土外層進(jìn)行澆筑。這種方法,適用于墻體等一般構(gòu)造的加固。應(yīng)用面較為廣闊,實(shí)用性也比較強(qiáng),主要是施工比較簡(jiǎn)單。但是養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng),作業(yè)量也比較大,一定的影響了結(jié)構(gòu)的外觀和凈空。
(3)增加支點(diǎn):減少了受彎構(gòu)件的跨度,從而減少了被加固構(gòu)建的負(fù)荷,以提高承載水平為目的,此方法應(yīng)用在梁板等結(jié)構(gòu)上,主要是因?yàn)檫@種方式簡(jiǎn)單可靠但也容易損害了原建筑的施工功能和原貌,減少了業(yè)主使用的空間。
(4)施加預(yù)應(yīng)力:應(yīng)用強(qiáng)度較高的鋼筋,在被加固體外怎級(jí)啊預(yù)應(yīng)力撐桿等,施加預(yù)應(yīng)力,讓兩者共同受力,克服原來(lái)構(gòu)建的應(yīng)力過(guò)度向前,改變截面受力,提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力。對(duì)于該技術(shù),要求高,施工難度大。但此工作占用的空間很小,能縮短工期,加固效果還是比較明顯的。
(5)外粘型鋼:對(duì)圓形構(gòu)件大多采取扁鋼加套箍。既增大了結(jié)構(gòu)的承載能力,還不會(huì)導(dǎo)致因?yàn)閯偠仍跫?jí)啊而引起的增大地震作用。但是這種方法不宜與用在超過(guò)60℃的高溫地方,施工難度比較高,難以保證質(zhì)量。
(6)粘貼鋼板:針對(duì)混凝土受壓。受拉構(gòu)件進(jìn)行加固。此工作需要專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行操作,加固的效果和質(zhì)量及以工藝相關(guān),還要做專(zhuān)門(mén)的防火處理。但他的施工快速,較小的影響了原有結(jié)構(gòu)外觀和凈空。
(7)繞絲法:這是補(bǔ)強(qiáng)的施工辦法,最主要的目的就是要提高位移延性。這種方法實(shí)施后,自身的重量會(huì)比較小,其他的沒(méi)有太大變化,施工環(huán)境也要求不高,但是,它的效果不是很明顯,鋼筋構(gòu)件的承載力沒(méi)有顯著提高。
纖維加固,應(yīng)用強(qiáng)度較高的碳纖維,本身材料的抗拉性能較高,且自身重量較小,一般可達(dá)到普通鋼的抗拉強(qiáng)度10倍左右;高彈模的碳纖維剛度是普通鋼材的2~3倍,而玻璃纖維,僅是鋼材的1/5;碳纖維的抗腐蝕能力高,耐持久,特別突出的是,芳綸纖維,經(jīng)常應(yīng)用防火衣,鋼盔和防彈衣的制作,它能提供的防護(hù)時(shí)間較長(zhǎng),可以作為碳化作用的屏障,可以應(yīng)用在經(jīng)常不能檢查的區(qū)域。它的維修費(fèi)用比較低,材料不易被腐蝕,施工也比較輕便,對(duì)建筑物的外觀尺寸都不會(huì)有明顯的改動(dòng)。相對(duì)的,養(yǎng)護(hù)周期比較頻繁。
建筑行業(yè)在近代的發(fā)展路程大約可以分為這么幾個(gè)時(shí)期,第一階段新建規(guī)模較大,第二階段是維修改造與新建共同發(fā)展,我國(guó)正式處在這個(gè)時(shí)期內(nèi),為了滿足社會(huì)需求,新的建筑不斷地增加,但是因?yàn)槿祟?lèi)的生活生產(chǎn)要求,對(duì)建筑物的審美水平升高,過(guò)去幾年的建筑物已不能完全滿足居民的需求,所以要對(duì)建筑物進(jìn)行外部修繕加固和改造。為了是建筑行業(yè)成功過(guò)渡到第二階段,在很大的程度上推動(dòng)了企業(yè)對(duì)建筑物的鑒定水平的提高,有利于正確的實(shí)施檢定,同時(shí)也投入大量的人力物力進(jìn)行加固項(xiàng)目的研究。日前,我國(guó)逐步向第二階段邁進(jìn),當(dāng)前國(guó)外維修改造的發(fā)展不斷加快,這項(xiàng)工程已成為建筑行業(yè)不可或缺的部分,西方國(guó)家已經(jīng)經(jīng)歷了這些階段,我國(guó)也是必須經(jīng)過(guò)這一時(shí)期的過(guò)渡的?,F(xiàn)在,我國(guó)正在重視著舊城區(qū)的改造與新的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目一同進(jìn)行,隨著國(guó)家出臺(tái)了對(duì)舊建筑的維修改建和加固的規(guī)則規(guī)范,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了這一項(xiàng)工程正在得到國(guó)家和人民的重視。同時(shí)也提升了我國(guó)對(duì)于加固行業(yè)的重視度,這一行業(yè)也逐漸成為了建筑業(yè)的一部分。
我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,對(duì)建筑維護(hù)需求,也不斷增加,近些年許多城市都在進(jìn)行對(duì)老城區(qū)的建筑物進(jìn)行修繕圍護(hù),美化城市環(huán)境?,F(xiàn)今,雖說(shuō)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快,但是人均水平低下,居住不能只靠新建的建筑物,所以老城區(qū)的維修就是必然要進(jìn)行。在今后的發(fā)展中,應(yīng)該對(duì)老城區(qū)的維修與新建兩手抓。
近些年,我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展過(guò)快,人們對(duì)建筑物的要求也越來(lái)越高,不僅僅要求住的舒適,還要求外觀漂亮,對(duì)于這些要求,我們只要不斷地革新我們的施工工藝,施工方法,選取適當(dāng)?shù)牟牧?,?duì)建筑物進(jìn)行加固,就會(huì)滿足客戶的需求。對(duì)于特定的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),沒(méi)有固定的模式進(jìn)行加固,因此,在符合加固規(guī)范的條件下,根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的港式,還可以依照實(shí)際情況進(jìn)行特殊處理,以求達(dá)到最佳效果。
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TU746.3
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1673-0038(2015)49-042-02
收稿日期:2015-11-1