黃建軍

[摘 要]高層建筑已經(jīng)逐步成為城市發(fā)展的標(biāo)志，而對(duì)于我國(guó)的工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，尤其是建筑物結(jié)構(gòu)，因其特殊的發(fā)展方式，所以要在多個(gè)方面對(duì)既有的建筑物進(jìn)行加固改造。本文主要闡述了高層建筑各加固改造施工方法、技術(shù)要求等，對(duì)今后的研究提供一些有利的依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]高層建筑 結(jié)構(gòu)加固 改造 檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）18-0184-01

一、引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的現(xiàn)在，城市化進(jìn)程不斷的加快，許許多多的高層建筑都有著不同程度上的破損。由于自身的老化以及各種各樣的問(wèn)題，修補(bǔ)加固已經(jīng)成為不可忽視的問(wèn)題。同時(shí)，建筑物中裂縫的存在也預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足，過(guò)大的裂縫會(huì)促使鋼筋生銹而降低結(jié)構(gòu)耐久性，會(huì)造成建筑滲漏影響了建筑物的美觀。在新型建筑的要求規(guī)范的基礎(chǔ)上，我國(guó)建筑行業(yè)對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)加固更加的重視。安全、質(zhì)量以及工程造價(jià)和進(jìn)度都是被關(guān)注的重點(diǎn)，以求達(dá)到理想的加固效果。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)加固改造工作的開(kāi)展分析

1、高層建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作

一定要找到所加固的建筑物的設(shè)計(jì)圖紙以及施工和監(jiān)理的記錄檔案。對(duì)于現(xiàn)階段建筑物本身的缺失問(wèn)題等這些都是為加固方案作出重要依據(jù)的結(jié)論。建筑結(jié)構(gòu)加固改造前的檢測(cè)十分重要，它可以避免加固中的盲目性，所以我們必須要全面的進(jìn)行建筑物檢測(cè)以及鑒定工作。其中，鑒定工作包括資料收集、現(xiàn)狀的檢測(cè)、抗力的驗(yàn)算和加固的建議。

（1）結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作的具體內(nèi)容

結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作涉及到很多內(nèi)容，主要有結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能檢測(cè)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施檢測(cè)、鋼筋位置及直徑檢測(cè)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸檢測(cè)、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的開(kāi)裂和變形情況檢測(cè)及結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)等。

（2）結(jié)構(gòu)檢測(cè)的方法

將損壞的混凝土除掉，還要加強(qiáng)鋼筋來(lái)保證結(jié)構(gòu)部件具有完全的承載力，并按照所需的尺寸用相應(yīng)的混凝土給截面復(fù)原。一般來(lái)說(shuō)，加固工程可采用置換、繞絲、粘鋼和粘玻璃鋼等方式。而對(duì)于那些不影響結(jié)構(gòu)部件承載能力的輕度損害，將松弛的混凝土部分鏟除即可，再進(jìn)行填補(bǔ)，作好混凝土表面，以保證鋼筋不受銹蝕。

火災(zāi)區(qū)混凝土在受熱后因水泥石收縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由于火災(zāi)升溫、降溫階段的溫度分布不均勻所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力等，使其燒傷區(qū)內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列的變化，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)微細(xì)裂縫，降低混凝土強(qiáng)度，增大其三塑性變形。為了確定混凝土被破壞的程度，采用超聲脈沖法進(jìn)行了燒傷深度的檢測(cè)，采用拔出法輔以鉆取混凝土芯樣，對(duì)梁、柱混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。受損的混凝土一般是呈儲(chǔ)紅色存留的，最好利用噴砂方式將混凝土表面清洗干凈。如果鋼筋強(qiáng)度降低，還需要置放附加鋼筋。最后用相應(yīng)強(qiáng)度的新混凝土給截面復(fù)原。新、舊混凝土之間以及鋼筋都必須有良好結(jié)合，并且握裹力強(qiáng)，另外采用粘結(jié)鋼和玻璃鋼結(jié)合的方法有很大的優(yōu)越性，根據(jù)結(jié)構(gòu)部件的不同，大多采用噴射混凝土或者模澆注。嚴(yán)重?fù)p害應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況個(gè)別處理，常常需要局部加固改造或拆掉重建。

我們按所檢的結(jié)構(gòu)種類把建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法分為以下幾種：混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)、砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)和鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)檢測(cè)等，其中靜力實(shí)荷檢驗(yàn)還可以分為使用性能檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。

（3）結(jié)構(gòu)檢測(cè)的方法在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

一是對(duì)某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件為獲得其結(jié)構(gòu)承整體受力性能或構(gòu)件承載力、剛度或抗裂性能，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能的靜力實(shí)荷檢驗(yàn)；

二是目前對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土材料強(qiáng)度廣泛應(yīng)用的檢測(cè)方法是鉆芯法和回彈法。鉆芯法是在建筑構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣直接進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但會(huì)造成對(duì)結(jié)構(gòu)物局部的損壞，尤其是對(duì)重要的結(jié)構(gòu)部位，無(wú)法進(jìn)行大量的檢測(cè)?；貜椃▽?duì)混凝土強(qiáng)度來(lái)說(shuō)并不很敏感，測(cè)試結(jié)果精度不高。

三是對(duì)某些重要建筑和大型的公共建筑還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力測(cè)試：使用性能的檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過(guò)大的變形和損傷，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)過(guò)檢測(cè)后還必須滿足正常的使用要求；承載力檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力；破壞性檢驗(yàn)主要用于確定結(jié)構(gòu)或模型的實(shí)際承載力。

2、植筋技術(shù)法

植筋，即鋼筋的后生根技術(shù)。作為鋼筋錨固用的化學(xué)材料，現(xiàn)在市場(chǎng)上通用的均為結(jié)構(gòu)膠，以取代純環(huán)氧樹(shù)脂或水泥砂漿。結(jié)構(gòu)膠作用機(jī)理較為復(fù)雜，在此可簡(jiǎn)化理解是由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結(jié)力共同作用產(chǎn)生的錨固力，來(lái)完成整體（鋼筋與混凝土）受力的目的。植筋鉆孔采用博士鉆孔機(jī)系列，金剛石鉆頭。劃線定位：由工程師現(xiàn)場(chǎng)劃定位線，標(biāo)明鉆孔位置、孔徑及孔深。鉆孔、清理：鉆孔應(yīng)在梁上、下層鋼筋內(nèi)側(cè)進(jìn)行，用特制毛刷將浮土刷凈，再采用吹氣泵吹凈孔內(nèi)殘留浮塵。

通過(guò)對(duì)錨固鋼筋抗拉力值的檢測(cè)，其主要破壞形式有以下三種：

一是鋼筋破壞：在錨固深度大于或等于建議錨固深度時(shí)，錨固膠及錨固質(zhì)量為合格；二是基材破壞：在不同錨固深度下均可發(fā)生，與基材強(qiáng)度有直接關(guān)系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質(zhì)量是否合格；三是膠體破壞：表現(xiàn)形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離，多發(fā)生于錨固深度小于建議錨固深度，且后者多發(fā)生于前者。這是一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。目前，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程。

3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

（1）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固

地基基礎(chǔ)的加固方法可分為三類：基礎(chǔ)加寬、加深及加固、樁式托換。主要的基礎(chǔ)加寬方法有：直接加寬、抬墻梁加大基底面積及增設(shè)筏板基礎(chǔ)等。這幾個(gè)方面施工都比較容易，也無(wú)需專門設(shè)備，常被用于地基承載力不足及直接增層時(shí)的基礎(chǔ)加固。當(dāng)?shù)鼗杏信蛎浲粱蚓植寇浫跬翆拥惹闆r時(shí)，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或磚墩加深基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)出現(xiàn)開(kāi)裂，剛度或強(qiáng)度不足等問(wèn)題，那么就可以采用化學(xué)灌注漿法、混凝土圍套加固法或加厚基礎(chǔ)法加固基礎(chǔ)。樁式托換是用增設(shè)樁的辦法來(lái)托換原基礎(chǔ)。托換樁的承載力一般都較大，可用于承載力嚴(yán)重不足，以及外套框架增層法的基礎(chǔ)。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)加固

增大截面加固法：對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，增大截面法是通過(guò)采用同種材料（鋼筋混凝土）來(lái)增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。當(dāng)梁、柱構(gòu)件抗力不夠時(shí)，常采用增大截面法，主要的好處有：（1）施工技術(shù)成熟，便于施工；質(zhì)量好，可靠性強(qiáng)；提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大，尤其對(duì)柱增加穩(wěn)定性較大。（2）因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大，結(jié)構(gòu)固有頻率會(huì)發(fā)生變化。因此，應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域，造成新形式的破壞；（3）現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響；（4）構(gòu)件的截面增大后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。 置換混凝土加固法：該方法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)；適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。

三、總之，高層建筑結(jié)構(gòu)加固改造工作對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要工作，它關(guān)系到建筑物的質(zhì)量及耐久性。所以，作為建筑人員要提高技術(shù)水平，從多個(gè)方面加強(qiáng)管理，確保高層建筑的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫鵬《試論某高層建筑結(jié)構(gòu)的裂縫及加固對(duì)策》[J]，《山西建筑》2014年10期.

[2] 蘇琳琳、李冰《淺析我國(guó)當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)加固中遇到的問(wèn)題》[J]，《工程技術(shù)》2015年02期.