劉華恩
【摘 要】在常見的幾種建筑結構質(zhì)量事故中,絕大部分屬于輕微質(zhì)量問題,稍作處理便可正常使用;而對于少數(shù)較嚴重的質(zhì)量事故,則必須對它們進行科學鑒定,找出病根,對癥下藥地制訂出科學、經(jīng)濟、有效的加固方案并實施之。
【關鍵詞】建筑結構加固;質(zhì)量缺陷;直接加固法;新型加固法
眾所周知,在常見的幾種建筑結構的質(zhì)量事故中,絕大部分屬于輕微質(zhì)量缺陷,只需稍作處理便可繼續(xù)使用;而對于少數(shù)較嚴重的質(zhì)量事故,則必須對它們進行科學鑒定,找出病根,對癥下藥地制訂出科學、經(jīng)濟、有效的加固方案并認真實施之。
1 砌體結構常用的加固方法
由于絕大部分既有磚混建筑大多是在20世紀80年代以前設計和建造的,一般均未認真考慮抗震設防要求,量大面廣的多層磚混結構住宅建筑普遍采用預應力圓孔板做樓(屋)面板、普通粘土磚或粘土空心磚砌內(nèi)外墻,而且,基本上少設甚至不設構造柱,鋼筋砼圈梁也是隔一、二層設置一道,建筑物的整體性和抗震能力極差。如此眾多的磚混結構建筑,大多均未達到設計使用年限就不同程度地出現(xiàn)墻體裂縫等質(zhì)量缺陷,如果一概拆除重建,勢必造成資源浪費和重大經(jīng)濟損失。因此,只能根據(jù)抗震加固的基本要求,針對每個個體建筑的具體情況,采取合適的加固方法來做加固處理。
1.1 增設構造柱和圈梁加固法
增設構造柱:按抗震加固要求在內(nèi)外墻體合適位置,在磚墻上剔鑿穿墻筋小洞、穿入拉結筋,再在磚墻兩側(cè)按構造柱要求綁扎縱向主筋骨架,使之與穿墻筋焊接成整體,再在鋼筋骨架外支模,最后澆筑C20砼、澆水養(yǎng)護7~10天;增設圈梁:在室內(nèi)沿樓、屋面板下標高按間斷式在墻體剔鑿出240×120×500槽洞,放入(4?準12+?準6@200)×500鋼筋骨架后(注意:主筋端部不作彎鉤),支側(cè)模、澆搗C20砼,終凝后再剔鑿另一半墻體槽洞,并安裝相同鋼筋骨架(注意:主筋兩端應各增長120mm,以便與先澆筑的圈梁段內(nèi)主筋點焊成整體骨架),支側(cè)模、澆搗C20砼,澆水養(yǎng)護7~10天后拆模、修整墻面。
1.2 抬墻梁加固法
當鑒定后確認是由于地基不均勻沉降而引起墻體出現(xiàn)裂縫者,可采用以下方法對磚砌條基作加固處理,即用增設抬墻梁法增加條基與地基間的承壓面,以減少對地基的壓縮變形,方法是在沉降較大區(qū)段將條基兩側(cè)土方挖去,并在條基底標高下按500~1000mm間距掏挖200×300mm水平孔洞,綁扎4?準14×2000(主筋)和?準6@200(箍筋)鋼筋骨架,支設200×300×2000抬墻梁兩側(cè)模板,另在抬墻梁兩端再向下掏挖D300×(1500~2000)圓柱形孔洞兩個,用摻微膨脹劑的C20砼同時澆筑小圓樁及抬墻梁,砼終凝后即可覆土回填作保濕養(yǎng)護。
1.3 鋼筋砼外加層加固法
此法屬磚與砼復合截面加固法,優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強,加固后承載力有較大提高,并有成熟的設計和施工經(jīng)驗,適用于對磚柱、磚墻體的加固,方法是在柱、墻四周或墻兩側(cè)綁扎縱向主筋和水平箍筋或分布筋,墻兩側(cè)分布筋可用穿墻拉結筋拉結,拉結筋為?準6@300,以梅花狀在墻上鑿洞、穿入拉結,然后在外側(cè)支模并澆搗C20細石砼、保濕養(yǎng)護7~10天,拆模后作表面處理即可。
1.4 外包型鋼加固法
此法的優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,加固后受力可靠,能大幅度提高墻、柱承載力,缺點是用鋼量和費用較高,并需做鋼構件防銹蝕處理,具體方法是:在柱四角用合適角鋼包角,角鋼間以扁鋼作水平拉(焊)接(注意:角鋼上下兩端需頂緊樓地面結構層),作防銹蝕處理后用1:2水泥砂漿遮蓋并抹平;在被加固墻體兩側(cè)對應地用10~16號槽鋼(上下兩端頂緊樓地面結構層),槽鋼間用?準12@300拉結筋穿墻拉(焊)接,作防銹蝕處理后用1:2水泥砂漿分層把槽鋼抹成扶壁柱,終凝后保濕養(yǎng)護7~10天(加固槽鋼的水平間距為1000~1500mm)。
2 砼結構常用的加固方法
砼結構常用的加固方法可分為直接加固、間接加固和新型加固三種,對建筑結構實施可靠性鑒定、找到病根后,方可根據(jù)使用要求和實際條件,通過方案比選,擇優(yōu)選用有效的加固方案。
2.1 直接加固法
包括:(1)粘貼鋼板加固法,就是在受彎構件或受拉構件承載力不足的區(qū)段表面粘貼鋼板(其板寬、板厚、板長需通過計算確定),以提高其承載力,但粘貼工藝要求較高,務必由技工精心施工;(2)外包型鋼加固法,就是用角鋼、槽鋼等型鋼外包于結構構件(柱或梁)四角或兩角,以鋼綴條焊接連接成型鋼骨架,而型鋼骨架與構件接觸面必須清理潔凈,無油圬、粉砂等雜質(zhì),將環(huán)氧樹脂或高強粘結劑涂抹在型鋼內(nèi)側(cè),使其與構件牢固粘結成一體,共同受力;(3)置換加固法,就是在梁或偏心受壓柱中,將其切割成間斷式方形切口,然后用比原設計強度等級提高一級的微膨脹砼將缺(斷)口補齊,以提高其整體承載力;(4)加大截面加固法,就是在受彎構件的受拉區(qū)、軸心受壓構件的外圍加設鋼筋砼外包層,以增設加梁、柱等構件的截面面積,從而提高構件正截面抗彎、抗壓、斜截面抗剪力和整體剛度,有效地起到補強和加固作用。
2.2 間接加固法
包括:(1)預應力加固法,又叫反彎矩法,此法具有為原結構卸載、改變結構內(nèi)力形式和加固三重效果,特別適用于對大跨度及空間結構的加固處理;(2)增加中間支撐加固法,就是采用增加中間支撐構件或支承點,以減小受彎構件的計算跨度、減輕其負荷,達到恢復和提高承載力的目的。
2.3 新型加固法
包括:(1)聚合物浸漬加固法,就是以已成型的砼構件為基材,以某種有機溶液為浸漬液,把構件浸入該聚合物浸漬液中,使浸漬液滲入砼構件內(nèi)部聚合成一種有機與無機復合的新材料,以提高構件的強度和耐久性;(2)碳纖維加固法,就是采用碳纖維和樹脂類膠粘劑對結構受損部位作加固處理,能大幅度提高砼結構構件的承載力和延性,耐腐蝕性及耐久性;(3)玻璃鋼加固法,由于玻璃鋼是由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂形成的一種輕質(zhì)高強、高韌性新材料,具有自重小、強度高、耐腐蝕性強等優(yōu)點,適合于加固梁、柱、墻、板等構件;(4)植筋加固法,就是在需要糾正或加固有缺陷的構件部位鉆一定直徑和深度的孔洞,注入高強膠粘劑后,將普通鋼筋或螺紋鋼筋植入,再按糾偏或加固方案實施加固處理,此法廣泛應用于對既有建筑構件的加固、改造工程和在新建建筑中對漏埋鋼筋或鐵件,以及雖已預埋但其位置偏離設計位置時的補救和糾偏處理;(5)托換加固法,它是由上部結構(比如梁或桁架)頂升、有缺陷構件(比如墻體或柱)加固和上部結構復位以及廢棄構件拆除等技術組成,適用于對既有建筑結構的加固或改造,它工序較多,實施前需先擬訂詳細施工方案,并應選派責任心較強的技工精心操作。
3 鋼結構常用的加固方法
鋼結構常用的加固方法大致有以下幾種:加大構件截面法、改變結構受力狀態(tài)或內(nèi)力性質(zhì)加固法、改變結構內(nèi)部構件間連接方法加固法等。
3.1 加大構件截面法
采用此法時,應按構件損傷情況先確定加大后的截面形式、面積,對癥下藥地采用有效的加固技術,以根治其缺陷,確保結構能繼續(xù)正常使用。
3.2 改變結構受力狀態(tài)或內(nèi)力性質(zhì)加固法
包括:(1)增加構件剛度加固法,就是在結構內(nèi)部增加支撐桿件形成空間結構,以提高其承載力和剛度;(2)對桁架結構,可采用增設撐桿方法變桁架為撐桿式結構,以提高其剛度和承載力。
3.3 改變結構內(nèi)部構件間連接方法加固法
鋼結構構件常用的連接方法有焊接、鉚接、普通螺栓或高強螺栓連接等;在進行鋼結構加固前,應根據(jù)被加固結構原有連接方式和需要加固的原因、受力狀況及施工條件等來確定加固的連接方法,以最終達到提高承載力和耐久性目的。
[責任編輯:鄧麗麗]