林財(cái)勇
(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 福建省 福州市 350006)
既有磚混結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固設(shè)計(jì)研究
林財(cái)勇
(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司福建省福州市350006)
在建筑行業(yè)近幾年的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,大規(guī)模的新建雖然仍在進(jìn)行,但是對(duì)已經(jīng)建成的建筑的維修開始進(jìn)入重要的發(fā)展階段,出現(xiàn)了維修與新建并行的局面。在對(duì)建筑進(jìn)行維修的過(guò)程中,需要對(duì)建筑的既有磚結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)、鑒定以及加固設(shè)計(jì)研究,從而對(duì)整個(gè)建筑的相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行分析,對(duì)建筑的可靠性等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。
既有磚混結(jié)構(gòu);檢測(cè);鑒定;加固
在近代建筑的發(fā)展過(guò)程中,建筑行業(yè)的迅速發(fā)展以及各項(xiàng)、各類建筑的大規(guī)模的建設(shè)施工是發(fā)展中國(guó)家的象征,在經(jīng)歷了一段新建筑的創(chuàng)建的階段之后,全國(guó)各地的建筑新建已經(jīng)逐漸趨向于飽和,為了促進(jìn)建筑的可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)保性,對(duì)以往的建筑在使用過(guò)程中需要進(jìn)行維修,以此來(lái)延長(zhǎng)建筑的使用壽命,促進(jìn)建筑的安全質(zhì)量得以保障,避免安全事故的發(fā)生,為居民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有效的保障。在進(jìn)行建筑維修之前需要對(duì)既有建筑的磚混合結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、鑒定以及加固設(shè)計(jì)方面的分析研究,依據(jù)檢測(cè)以及鑒定的結(jié)果對(duì)磚混和結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)提供可靠的參考[1~2]。
1.1既有磚混和結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的目的以及加固改造的意義
對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)以及鑒定工作的主要目的包括以下幾點(diǎn)[3]:①許多建設(shè)完成并已經(jīng)投入使用的房屋建筑在短期內(nèi)不用進(jìn)行拆遷與重建,但是為了保障其質(zhì)量安全以及居民的居住安全,以及延長(zhǎng)房屋建筑的使用壽命,需要對(duì)這一類建筑進(jìn)行維修。在維修工作進(jìn)行之前,對(duì)既有建筑的磚混和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)以及鑒定具有重要性以及必然性。②在既有建筑的使用過(guò)程中,由于環(huán)境以及氣候、功能等其他條件的改變,既有建筑本身也會(huì)進(jìn)行一定的改變以適應(yīng)條件的改變,最重要的是,往往在外界條件的破壞或者是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞之下,對(duì)既有建筑需要進(jìn)行加固處理。是既有建筑的耐久性以及安全性得到保障。但是在進(jìn)行加固處理之前,需要對(duì)既有建筑的原始資料以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等方面的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查與研究,確保進(jìn)行正確、有效的加固處理。③由于加固改造的重要性,在對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)與鑒定工作是需要嚴(yán)格的按照加固處理的需求來(lái)進(jìn)行檢測(cè)與鑒定內(nèi)容的選擇。主要包括對(duì)鋼筋配置、混凝土碳化深度、裂縫分布情況、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級(jí)等。④對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定的最終目的是依據(jù)檢測(cè)的結(jié)果以及現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)既有建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析,對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)以及處理,對(duì)既有建筑的安全性與可靠性進(jìn)行分析以及等級(jí)劃分。
而加固改造的意義在于經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境效益這三個(gè)方面[4]。一方面,由于許多建筑進(jìn)行拆遷需要花費(fèi)大量的時(shí)間以及資金,對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展不利,影響了建筑行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面,在建筑拆遷的過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境造成的不利影響是十分嚴(yán)重的,對(duì)環(huán)境保護(hù)不利。同時(shí),建筑在拆遷的過(guò)程中會(huì)對(duì)周圍的居民的日常生活造成嚴(yán)重的不利影響,例如噪音擾民、空氣中的粉塵量加劇、交通不便、安全隱患等等。而對(duì)既有建筑進(jìn)行加固處理,是通過(guò)最小的改變來(lái)獲得最好的效果,增加了既有建筑的安全性以及可靠性,延長(zhǎng)了既有建筑的使用壽命。
1.2既有磚混和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)于鑒定內(nèi)容
對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定主要包括混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度、缺陷、裂縫、碳化深度、保護(hù)層厚度、構(gòu)造的檢測(cè)以及砌體結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、缺陷、構(gòu)造的檢測(cè)。對(duì)抗震效果的鑒定[5]。主要步驟如下:①通過(guò)半破損檢測(cè)與無(wú)損檢測(cè)對(duì)混凝土的材料強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),對(duì)構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)采用操作簡(jiǎn)單的回彈法。②依據(jù)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)[6]的相關(guān)要求進(jìn)行構(gòu)件缺陷的檢測(cè)。③依據(jù)實(shí)際工程的相關(guān)規(guī)范對(duì)構(gòu)造措施進(jìn)行科學(xué)的評(píng)定,保證混凝土的適用性以及安全性。④對(duì)砌體進(jìn)行裂縫檢測(cè)時(shí),需要對(duì)砌體的裂縫的寬度、長(zhǎng)度、走向、數(shù)量的分布情況以及形成原因進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)。⑤進(jìn)行多層磚混合結(jié)構(gòu)房屋的抗震鑒定工作時(shí),鑒定方法的選擇需要依據(jù)后續(xù)的使用年限進(jìn)行選擇。并對(duì)其綜合抗震能力進(jìn)行兩級(jí)鑒定評(píng)定。
在對(duì)既有磚混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理時(shí)需要遵循相應(yīng)的原則進(jìn)行,主要的原則包括:先鑒定后加固、最大限度利用原始結(jié)構(gòu)的承載力、選擇最優(yōu)加固方案、處理好新舊材料共同工作和應(yīng)變滯后問題、施工過(guò)程中加強(qiáng)結(jié)構(gòu)檢查、與抗震設(shè)防相結(jié)合[7]。
2.1針對(duì)房屋抗震承載力不足的加固處理
(1)對(duì)出現(xiàn)墻體開裂的既有建筑,主要采用的是壓力灌漿修補(bǔ)。滿墻灌漿加固主要針對(duì)強(qiáng)度等級(jí)偏低或者是砌筑砂漿嚴(yán)重粉化的墻體。
(2)采用現(xiàn)澆混凝土套加固、鋼筋混凝土外壁柱或內(nèi)壁柱加固的方法對(duì)承載力不足的支撐大梁的磚柱進(jìn)行加固。
(3)對(duì)抗震橫墻間距過(guò)大的建筑物采用新增抗震墻的方法進(jìn)行加固。拆除局部強(qiáng)度過(guò)低的原墻體并重砌。對(duì)新增或者重砌的抗震墻的材料選擇需要堅(jiān)持與原結(jié)構(gòu)一致的原則,或者采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
(4)如果樓層的綜合抗震指數(shù)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),卻又和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之間的差距不大的時(shí)候,對(duì)樓層進(jìn)行加固處理可采用水泥砂漿面層以及鋼筋水泥砂漿面層對(duì)墻體的一側(cè)或者是兩側(cè)進(jìn)行加固。如果樓層的綜合抗震指數(shù)與規(guī)定的數(shù)值之間差距較大,則主要采用鋼筋混凝土板墻對(duì)墻體的一側(cè)或者是兩側(cè)進(jìn)行加固。
2.2房屋缺乏整體性
(1)由于墻體布置需要在整體上呈現(xiàn)出縱橫連接效果好以及閉合的狀態(tài)。當(dāng)既有建筑的墻體出現(xiàn)平面范圍內(nèi)不閉合以及縱橫墻連接效果較差的現(xiàn)象時(shí),需要通過(guò)在敞口處增設(shè)墻段使其閉合,并采用外加柱、長(zhǎng)錨桿、鋼拉桿、外加圈梁長(zhǎng)錨桿等工具進(jìn)行加固處理。
(2)對(duì)不達(dá)標(biāo)的芯柱以及構(gòu)造柱通過(guò)增設(shè)外加柱或者是對(duì)墻體進(jìn)行加固來(lái)提高綜合抗震能力。
(3)對(duì)不滿足要求的圈梁設(shè)置,增設(shè)外加混凝土圈梁,并用鋼拉桿或者是進(jìn)深端加錨桿代替內(nèi)圈梁。采用鋼筋混凝土板墻或者是雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層的加固方法時(shí),若將配筋加強(qiáng)帶增設(shè)在樓板上下端,則無(wú)需使用圈梁。
(4)對(duì)不符合要求的樓蓋,可通過(guò)增強(qiáng)樓蓋整體性措施或者是增設(shè)托梁來(lái)進(jìn)行加固處理。
2.3房屋局部易倒塌部位不達(dá)標(biāo)
(1)既有建筑的墻間窗間距過(guò)于狹窄、抗震承載力不達(dá)標(biāo)的情況下,主要采取鋼筋網(wǎng)砂漿面層、板墻或者增設(shè)鋼筋混凝土窗框的方式進(jìn)行加固處理。
(2)既有建筑的支撐大梁的墻段的抗震承載力不達(dá)標(biāo)的情況下,主要采取鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層、板墻加固處理或者是增設(shè)鋼筋混凝土柱、砌體柱的方式進(jìn)行加固處理。
(3)既有建筑的隔墻為設(shè)拉結(jié)或者是出現(xiàn)拉結(jié)不牢固的情況下,主要采用錨固鋼筋、埋設(shè)鋼夾套、采用鑲邊的方式進(jìn)行加固。對(duì)隔墻高度過(guò)高或者是長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的狀況主要采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進(jìn)行加固處理。
(4)對(duì)于超過(guò)規(guī)定高度的出屋面的門臉、女兒墻、煙囪,通常的做法是降低高度或者直接拆除,如果在特殊情況下未能采用這兩種做法,則可通過(guò)采用鋼拉桿或者型鋼進(jìn)行加固處理。
(5)出屋面的水箱間、電梯間、樓梯間未能達(dá)到安全要求時(shí),需要外加柱或者是面層加固處理,使其上部與屋蓋之間進(jìn)行緊密的連接,下部與主體結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行緊密的連接且加固。
(6)如果懸挑構(gòu)件的錨固長(zhǎng)度不滿足要求,主要處理方法是減少懸挑長(zhǎng)度或者是增加拉桿的處理辦法。
綜上所述,在既有建筑的維修過(guò)程中,對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力以及所有指標(biāo)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有效的檢測(cè)、鑒定具有重要意義。對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的加固起到基本的奠基作用。本文通過(guò)對(duì)既有磚混和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、鑒定、加固技術(shù)進(jìn)行分析研究,為既有建筑的維修以及加固提供建議以及行之有效的辦法,通過(guò)重點(diǎn)探討既有建筑的加固設(shè)計(jì)原則以及加固方法、加固方法的選擇來(lái)促進(jìn)既有建筑的維修,促進(jìn)既有磚混合結(jié)構(gòu)建筑的相關(guān)研究的發(fā)展。
[1]劉興家,楊志杰,李明柱.磚混結(jié)構(gòu)大空間改造工程的檢測(cè)鑒定與加固設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu),2010,S1(30):137~139.
[2]石天慶.火力發(fā)電廠結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固方法研究[J].華電技術(shù),2013,12(30):16~19.
[3]魏翠玲,郭帥,張曉欣.既有磚混結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定評(píng)級(jí)分析[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,04(34):4~7.
[4]張?chǎng)?,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(30):15.
[5]李冬梅.某磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓檢測(cè)鑒定與加固[J].廣東土木與建筑,2011,12(30):62~64.
[6]吳飛正.談東南地區(qū)既有磚混結(jié)構(gòu)房屋安全性檢測(cè)鑒定[J].山西建筑,2015,01(30):34~35.
[7]金居高,丁子文,張杰,趙鵬舉.某化工廠房結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2015,04(30):28~30.
TU746
A
1673-0038(2015)30-0034-02
2015-7-12
林財(cái)勇(1980-),工程師,本科,從事建筑工程質(zhì)量檢測(cè)及結(jié)構(gòu)鑒定工作。