郝云霞

秦皇島莊典裝飾工程有限公司

談工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

郝云霞

秦皇島莊典裝飾工程有限公司

通過對我國目前大量老舊工程需要加固改造的概述，分析了工程結(jié)構(gòu)加固的原因及國內(nèi)加固改造行業(yè)的現(xiàn)狀。

工程加固； 結(jié)構(gòu)缺陷和損傷； 使用要求；制定標(biāo)準(zhǔn)

在過去的50多年里，我國的土木工程建設(shè)如火如荼，并且發(fā)展很快，尤其是近幾年，發(fā)展極為迅猛，整個(gè)中國幾乎成了一個(gè)大的建筑工地，各種新上馬的建筑工程隨處可見。

伴隨著我們新的建筑物不斷興起的同時(shí)，以前老舊建筑物的保養(yǎng)維護(hù)等問題就成為了一個(gè)新的課題，各種建筑上的“病癥”就日益凸顯出來，比如設(shè)計(jì)或施工的缺陷、使用時(shí)的破壞、自然災(zāi)害、老化等等不良因素都在影響著建筑的使用功能和安全，所以建筑物的修復(fù)加固問題已迫在眉睫。

在基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展的今天，越來越多的構(gòu)筑物、建筑物已進(jìn)入或即將進(jìn)入老齡化階段，加固修復(fù)在土木建設(shè)中所占的分量也越來越重，人們預(yù)測，假如沒有土木建筑本質(zhì)的技術(shù)革新，這些問題得不到充分的重視，若干年后巨大的基礎(chǔ)設(shè)施的管理和維修費(fèi)用，國家將負(fù)擔(dān)不起。根據(jù)相關(guān)部門的調(diào)查，預(yù)計(jì)在今后的十年中我國的建筑業(yè)重點(diǎn)將逐步轉(zhuǎn)向老舊建筑物的加固、翻新、修復(fù)。

在建設(shè)中，我們應(yīng)該選擇更合理、更合適的修復(fù)及加固方法，并且不得不考慮是施工否順暢、是否經(jīng)濟(jì)等問題。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展得這么快新型的建筑材料層出不窮，有更大發(fā)展空間的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會慢慢的占領(lǐng)老舊建筑物加固的陣地。根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)水平應(yīng)用較多的加固方法有：置換混凝土加固法、增大截面加固法、外加預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼碳纖維片材加固法、錨栓技術(shù)、外粘型鋼加固法、增設(shè)支點(diǎn)加固法、加大基礎(chǔ)底面積及加深基礎(chǔ)加固法、植筋技術(shù)、裂縫修補(bǔ)技術(shù)、磚混結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)片墻加固、粘貼鋼板加固法、砌抗震墻、基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法、外設(shè)扶壁柱及圈梁抗震加固、鋼結(jié)構(gòu)加固及木結(jié)構(gòu)加固等。

在役建筑物需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固、改造的原因是多方面的，主要原因是結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷以及使用要求的改變，歸納起來主要有以下幾個(gè)方面。

1 自然災(zāi)害的侵襲

自然災(zāi)害是結(jié)構(gòu)后天損傷的一個(gè)主要原因：地震、火災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、爆炸、冰災(zāi)等災(zāi)害都會遺留下來大量遭受破壞或損壞的建筑物，需要通過技術(shù)手段對其進(jìn)行修復(fù)和加固。

2 結(jié)構(gòu)老化

2.1 結(jié)構(gòu)服役期間，我國在20世紀(jì)50年代前建造的建筑物，有相當(dāng)一部分超過預(yù)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。

2.2 使用環(huán)境引起的結(jié)構(gòu)缺陷和損傷

機(jī)構(gòu)在長期的使用過程中，在外部環(huán)境及使用環(huán)境的作用下，外部介質(zhì)時(shí)刻都在侵蝕結(jié)構(gòu)材料，使其組成材料劣化，工程結(jié)構(gòu)的功能將逐漸衰退，甚至完全喪失。按照劣化作用的性質(zhì)一般可以分為以下三類：

2.2.1 化學(xué)作用：沿海城市的含鹽量大；化學(xué)工廠排放的不達(dá)標(biāo)的含有化學(xué)物質(zhì)的污水；各個(gè)工廠排放的各種有毒氣體等侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，改變了材料原來的組織成分。

2.2.2 物理作用：高溫、高濕、碰撞、溫濕變化、凍融、霜凍及震動(dòng)現(xiàn)象、流水沖刷及粉塵、等等因素造成組成建筑物的材料變得易損。

2.2.3 生物作用：如水生物、蠕蟲、水藻、一些微生物、多細(xì)胞作物真菌等對工程建筑材料的破壞。

3 施工缺陷

工程建設(shè)中所出現(xiàn)的質(zhì)量事故同樣需要通過技術(shù)手段進(jìn)行處理。造成施工缺陷的因素很多，比如監(jiān)察部門的失職和不作為、購置的建筑材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、使用的建筑設(shè)備落后老舊、建筑施工的各個(gè)部門職能安排不合理、建筑工人的技術(shù)不過關(guān)等等因素都將導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

4 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的提高

隨著以后設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)將不能滿足今后設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，以前設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)同樣也不能滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。從保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的角度出發(fā)，相當(dāng)數(shù)量的建筑結(jié)構(gòu)需要加固。

5 使用不合理

對工程結(jié)構(gòu)的損害也表現(xiàn)在對其使用的不合理上。針對現(xiàn)在正在使用的建筑物的結(jié)構(gòu)來說，使用不合理造成建筑物損傷的原因是多方面的。例如：廠房改建成學(xué)校的校舍、廠房改成民居、平房上加蓋二層；裝修時(shí)為了好看拆除個(gè)別承重柱（墻）；為了達(dá)到某種個(gè)人的喜好效果沒有經(jīng)過重新設(shè)計(jì)對建筑物進(jìn)行二次擴(kuò)建等等。

6 使用功能變化

雖然建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)會在一定程度上考慮建筑使用功能的適應(yīng)性變化，但是，一定數(shù)量的建筑物會出現(xiàn)功能滯后，其解決途徑之一就是對老舊建筑物進(jìn)行技術(shù)改造。

隨著社會的發(fā)展業(yè)主將根據(jù)自己產(chǎn)業(yè)發(fā)展或生活的需要，不斷調(diào)整建筑物使用功能。同時(shí)，人們對居住、工作、休閑娛樂等環(huán)境的要求不斷地有著更高層次的追求，對建筑物的舒適程度、美觀程度、經(jīng)濟(jì)適用程度等的要求也越來越高，這樣一來一大批老舊的建筑以滿足不了人們新的要求。在其他的建筑中，比如工業(yè)建筑也存在著老舊建筑不能滿足新要求的現(xiàn)象。這些使用功能和要求的改變，都將導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)可靠性的改變，有時(shí)必須經(jīng)過加固后才能保證功能改變的順利進(jìn)行。

目前，我國建筑業(yè)已步入第二發(fā)展階段的門檻。最近幾年來對已有建筑進(jìn)行改造、維修、加固以逐漸成為了熱點(diǎn)。但對已有建筑物現(xiàn)代加固改造技術(shù)的研究還處于起步階段，雖然發(fā)展迅速，并已取得了一些研究成果，但總體水平較低，建筑加固改造市場秩序還比較亂，缺少統(tǒng)一的行為準(zhǔn)則來規(guī)范人們的業(yè)務(wù)活動(dòng)。由于對個(gè)別構(gòu)建的加固會改變整體結(jié)構(gòu)的剛度及剛度分布，從而導(dǎo)致地震作用的變化。甚至，違背了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念設(shè)計(jì)。此外還有加固后構(gòu)建的承載能力的保障，防火能力卻達(dá)標(biāo)等問題，如粘貼鋼板、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固中的有機(jī)膠的耐火性能較低。以上所提的這些問題還需要從總體上把握，靠加固理論來解決。

由于新增的建筑加固企業(yè)如雨后春筍般迅速增加，為了規(guī)范行業(yè)行為，統(tǒng)一有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高行業(yè)的總體水平，建設(shè)部專門成立了與之匹配的專業(yè)性的委員會，以編或正在編制的各種標(biāo)準(zhǔn)達(dá)20多種。委員會還制定了相應(yīng)的體系和規(guī)范，其中包括了很多專業(yè)性較強(qiáng)的各種方法、材料檢驗(yàn)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等等并舉辦多次學(xué)術(shù)活動(dòng)，進(jìn)行技術(shù)研討和交流活動(dòng)，所有這些都有力地推動(dòng)了我國建筑物加固再造行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)在我國科學(xué)技術(shù)日新月異的今天相信老舊建筑物加固改造行業(yè)也會有一個(gè)更加美好和輝煌的前景。

[1] 建筑物抗震加固技術(shù)規(guī)程JGJ116-2009

[2] 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.040