羅寒冰
[摘 要]建筑結(jié)構(gòu)加固能夠延長建筑的壽命,靈活的運用加固方法,可以取得事半功倍的效果。所以,在加固建筑結(jié)構(gòu)時,要以建筑結(jié)構(gòu)的不同特點和要求制定科學合理的加固方法,確保建筑的使用安全。本文主要就建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)進行了分析。
[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu) 加固原則 施工要求 加固方法
中圖分類號:TU142.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0113-01
一、建筑結(jié)構(gòu)加固的重要意義
建筑結(jié)構(gòu)指的是由各種建筑材料混合制成的一種用于承載建筑體的框架結(jié)構(gòu),確保建筑物的受力能力以及空間體系。在建筑結(jié)構(gòu)中,因為材料和建筑物本身需求的不同,建筑結(jié)構(gòu)包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)等。
1.1建筑結(jié)構(gòu)的加固與修補在本質(zhì)上是不同的。建筑的修補主要是修復(fù)和改進建筑物外觀,提高它的觀賞性。可是建筑結(jié)構(gòu)加固是解決老建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于老化問題以及認為原因造成的問題、自然原因損傷結(jié)構(gòu)后而進行了穩(wěn)固處理,提高建筑物的安全系數(shù)。
1.2建筑材料加固沒有明確限定所需的材料,所以可以借此降低建筑企業(yè)的成本。建筑結(jié)構(gòu)加固使用的材料比新建建筑結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量較低,可是建筑加固支出的成本遠遠低于新建建筑物結(jié)構(gòu)的成本。加固后的建筑物和新建的建筑物的穩(wěn)定行和安全性類似。所以,建筑企業(yè)節(jié)約了大量資源。
1.3建筑結(jié)構(gòu)加固能夠合理利用材料資源,避免更大的浪費。通常,建筑結(jié)構(gòu)加固是在現(xiàn)有建筑物之上采集門、窗等結(jié)構(gòu)參數(shù),接著應(yīng)用采集的參數(shù)分析設(shè)計加固材料量,并制定最為合理的加固技術(shù)措施,盡量應(yīng)用最少的材料確保建筑結(jié)構(gòu)的安全。
二、建筑結(jié)構(gòu)加固原則
2.1結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)原則
盡管加固只需針對危險構(gòu)件進行,但同時要考慮加固后對整體結(jié)構(gòu)體系的影響。因此,在制定加固方案時,應(yīng)對建筑物總體考慮。結(jié)構(gòu)加固方案確定前,必須對已有結(jié)構(gòu)進行檢查和可靠性鑒定分析,分析結(jié)構(gòu)的受力現(xiàn)狀,為加固方案確定奠定基礎(chǔ)。
2.2材料的選用和取值原則
原結(jié)構(gòu)的材料強度應(yīng)按規(guī)定取用,如原結(jié)構(gòu)材料種類和性能與原設(shè)計一致,按原設(shè)計(或規(guī)范)值取用;當原結(jié)構(gòu)無材料強度資料時,可通過實測評定材料強度等級,再按現(xiàn)行規(guī)范取值。
2.3加固方案的優(yōu)化原則
建筑結(jié)構(gòu)加固方案的選擇應(yīng)充分考慮已有結(jié)構(gòu)實際現(xiàn)狀和加固后結(jié)構(gòu)的受力特點,對建筑結(jié)構(gòu)整體進行分析,保證加固后結(jié)構(gòu)具有較高的安全性和可靠度。此外,要考慮綜合經(jīng)濟指標、施工特點和技術(shù)水平,在加固方法的設(shè)計和施工組織上采取有效措施,減少對使用環(huán)境和相鄰建筑結(jié)構(gòu)的影響,縮短施工周期。
三、建筑結(jié)構(gòu)加固的施工要求
3.1制定施工方案,以最大程度的利用現(xiàn)有構(gòu)造物進行加固和避免拆除、敲打、撞擊、振動等。在熟悉圖紙之后再進行編制,充分領(lǐng)會設(shè)計意圖,并且仔細觀察和實測實地,制定出與實際相符的施工方案。
3.2嚴格依照施工方案施工。特別是不能減少工序和材料。施工過程中也會出現(xiàn)實際和圖紙不符的情況,這就需要施工人員及時和設(shè)計、監(jiān)理乙級甲方進行有效溝通。
3.3做好技術(shù)交底工作,也就是將圖紙表示的要求或者圖紙不能很好表示的方法,用文字清楚和具體的表達成作業(yè)人員熟悉的施工語言,促使操作人員明確自己能做的和如何做,進一步明確不清楚的地方。此外,技術(shù)交底是分析質(zhì)量事故、改進工藝和技術(shù)的關(guān)鍵原始材料,所以一定要對此加以重視。
3.4進行自我檢查工作。主要是檢查文字資料和記錄,看需要記錄的內(nèi)容是否符合要求,如果發(fā)現(xiàn)問題則及時糾正。還要目測或者應(yīng)用儀器或者設(shè)備檢查實體,及時整改發(fā)現(xiàn)的問題,促使其滿足標準要求。
四、建筑工程結(jié)構(gòu)常用的加固技術(shù)分析
4.1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度混凝土,對原結(jié)構(gòu)中強度較低、無法滿足結(jié)構(gòu)受力需求的混凝土進行置換,實現(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)是通過對建筑結(jié)構(gòu)某個方向或構(gòu)件加以外部的預(yù)應(yīng)力,改變其原來的受力方式,實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)整體受力能力的提高,增強建筑結(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。
4)外部粘鋼加固技術(shù)。借助鋼板或纖維復(fù)合增強材料等材料,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)進行加固可以縮短維護周期,不會影響建筑物的外立面,加固效果較好。
5)增設(shè)支點加固技術(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)上增設(shè)支點,來分擔構(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,實現(xiàn)加固建筑結(jié)構(gòu)的目標,一般而言,增設(shè)的支點應(yīng)選擇在板、梁上。此技術(shù)的優(yōu)點在于施工簡單、牢固性好,對于大跨度的構(gòu)件較為適用,缺點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,按照包裹時機的不同,可以分為濕式外包鋼和干式外包鋼兩種。此技術(shù)的優(yōu)點在于加固效果良好、操作簡單,但缺點也十分明顯,主要是需要大量的型鋼,會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。
4.2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,對砌體起到支撐作用,提高砌體的承載能力,進而加固建筑結(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,完成對建筑結(jié)構(gòu)的加固。
4.3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)。
4.4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)是針對梁構(gòu)件在受到過大外部力時,撓度會超出規(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。二是利用夾接、托接加固梁技術(shù)。此技術(shù)是針對木梁支撐點部位容易腐朽、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
綜上所述,選擇加固工程方案要有針對性, 不同的加固工程應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施, 其方案需要在進行價格比、性能比、質(zhì)量比的同時體現(xiàn)出其工藝技術(shù)的科學性和先進性, 這樣選出的加固方案才是優(yōu)秀加固方案。