【摘 要】房屋的混凝土結(jié)構(gòu)加固目的就是為了提高房屋結(jié)構(gòu)安全性,增加使用壽命,因此在進行結(jié)構(gòu)加固時,選擇適合的加固方法,考慮工程的性價比,建筑在長期使用過程中,可能會因為種種原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,直接威脅到建筑的安全使用,因此,需要對建筑結(jié)構(gòu)進行加固處理。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗,在本文中闡述了常見的加固方法,以期對相關(guān)人員能夠起到借鑒的作用。
【關(guān)鍵詞】房建項目;加固技術(shù);鋼筋混凝土
鋼筋混凝土具有制作方便、原料豐富、耐久性好、價格低廉的特點,混凝土已經(jīng)成為當(dāng)代世界最主要的建筑材料。但是原有的建筑工程普遍進入老齡化階段,我們應(yīng)在原有的加固工程方法上做相關(guān)改進,加固結(jié)構(gòu)工程,延長工程使用壽命。
1.結(jié)構(gòu)安全加固技術(shù)的特點
(1)結(jié)構(gòu)方案受到原有結(jié)構(gòu)形體的約束。相對而言,對原有建筑進行加固處理,比新建結(jié)構(gòu)處理更為復(fù)雜,畢竟在用結(jié)構(gòu)加固的自由度要小得多。這主要是由于現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的形式和高寬度等因素,都會限制加固方案的選擇。這時,就需要建筑設(shè)計師根據(jù)原有建筑結(jié)構(gòu)的體系,并結(jié)合現(xiàn)實的建筑結(jié)構(gòu)條件,找出科學(xué)的加固施工方案與施工方法。
(2)經(jīng)過加固之后,建筑結(jié)構(gòu)體系的受力情況較為復(fù)雜。通常情況下,經(jīng)過了加固施工之后,由于建筑結(jié)構(gòu)屬于組合截面或者是組合結(jié)構(gòu),因此就會使得結(jié)構(gòu)受力變得比較復(fù)雜,建筑物原來的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、受力程度以及它的力學(xué)性能及損傷程度都會發(fā)生一定的變化,此外,在加固施工過程中,由于新舊材料的結(jié)合以及不同時期的施工方法、技術(shù),這些因素都會對加固結(jié)構(gòu)的受力性能產(chǎn)生直接影響,從而提高了科學(xué)分析的難度與精準度。
(3)加固施工難度大。在原有建筑的環(huán)境下施工,必然會出現(xiàn)加固施工場地狹窄的情況,此時,就可能會對設(shè)備、管道和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用產(chǎn)生很大的約束。最常見的是施工設(shè)備和機具操作困難,大型機械設(shè)備無法進場等情況。與此同時,加固施工一般在建筑物仍然在使用的情況下進行的,因此,就要求加固施工過程必須要講求速度,以減少對建筑物使用的影響時間,在特殊的情況下,還需要分段分期地來進行加固施工。
2.建筑物結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的基本使用原則
(1)在進行加固施工之前,施工人員必須要對建筑物原來的結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)的材料等方面進行全面的了解,只有在熟悉原有結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上,才能根據(jù)加固方案來進行科學(xué)合理的加固施工。此外,還要對建筑物原有的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的鑒定和勘察分析,對原有結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點、材料性能和結(jié)構(gòu)體系中的缺陷、損傷等問題進行系統(tǒng)的論證與分析,把握好建筑結(jié)構(gòu)的持力水平以及受力現(xiàn)狀,只有這樣,才能在加固施工的過程中有效地防止施工隱患問題的出現(xiàn),杜絕施工事故的發(fā)生。
(2)在進行建筑物加固施工中,還要保證結(jié)構(gòu)方案的切實可行性與經(jīng)濟合理性,以經(jīng)濟合理、方法科學(xué)、施工便捷為主要考慮因素。在建筑結(jié)構(gòu)加固方案的選擇上,不僅要考慮到方案的可行性的問題,還需要考慮原有結(jié)構(gòu)加固后的受力特點,只有對原有結(jié)構(gòu)進行整體分析,才能確保加固后的結(jié)構(gòu)體系傳力線路明確,安全可靠。當(dāng)然,在市場經(jīng)濟條件下,方案的選擇還必須考慮經(jīng)濟因素,根據(jù)加固施工的具體特點和加固施工的技術(shù)水平,選擇最為經(jīng)濟的施工方案。并且能夠減少對使用環(huán)境和相鄰建筑結(jié)構(gòu)的影響,盡可能地縮短施工周期,以便節(jié)約成本支出。
(3)應(yīng)該要盡可能利用原有結(jié)構(gòu)的承載能力,減少對原有建筑的損傷。選擇加固方案的過程中,需要充分考慮降低對原有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拆除和損傷。也就是要求施工方在確定方案前,要對已有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行全面了解,盡可能保留并且充分地利用它的作用。否則,一旦誤判誤拆了原先的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,那么肯定會對保留的原有結(jié)構(gòu)造成巨大的影響,不僅會危及保留的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,還會給加固后的結(jié)構(gòu)留下隱患。
(4)強化對實際結(jié)構(gòu)的檢查。一般來說,施工方在加固方案確定之前,就已經(jīng)對原有結(jié)構(gòu)進行了全面的檢測和鑒定,但是為了確保工程的質(zhì)量和施工安全,必須要考慮到各種客觀因素的發(fā)生,在加固施工實施的過程中,需要組織專門的工程技術(shù)人員對實際結(jié)構(gòu)進行全面的檢查,一旦發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的損傷或者是缺陷問題,就要馬上將實際情況反映出來,找出對策,消除建筑物的安全隱患。
3.建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的具體方法
通常情況下,建筑物結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)與方法,可以分為直接加固法和間接加固法兩種。
3.1直接加固法
直接加固法,顧名思義就是通過直接提高構(gòu)件截面的承載力和剛度的施工技術(shù)來達到加固建筑物的目的,常用的直接加固法有以下三種:
3.1.1加大截面加固法
是指利用與原有構(gòu)件同類的材料,通過增大截面面積的方式,提高構(gòu)件的承載力,從而實現(xiàn)加固建筑原構(gòu)件的目的,如可在原有鋼筋混凝土柱周邊的位置澆筑一層鋼筋混凝土圍套。接著,根據(jù)建筑加固結(jié)構(gòu)的實際需要,利用相應(yīng)的技術(shù)措施,使得新舊鋼筋混凝土形成一個牢固的整體,如可以在原有鋼屋架下弦桿的位置,根據(jù)結(jié)構(gòu)的形狀增設(shè)一根鋼拉桿,通過相應(yīng)的技術(shù)處理讓兩者共同工作,完成對屋架下弦的加固。因此,這種方法在各種構(gòu)件的加固工程中使用較為普遍。
3.1.2外包鋼加固法
就是把新的鋼鐵或鋼板等材料,包在被加固構(gòu)件的外側(cè),然后利用施工措施將其做成保護性的外包鋼,使得與原有的建筑構(gòu)件形成合力,從而達到增強構(gòu)件的承載能力和剛度的目的。它通常可以分為干式外包加固法和濕式外包加固法??傮w上看,外包鋼加固法能夠有效地提高建筑構(gòu)件的抗彎性能和抗壓能力,而且施工周期較短,比較受歡迎。
3.1.3預(yù)應(yīng)力加固法
實質(zhì)上是利用高強度鋼筋或型鋼等材料,在被加固構(gòu)件體外增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿。受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件的加固工程,往往會選擇預(yù)應(yīng)力拉桿加固法。因為使用這種方法不僅能夠有效地提高構(gòu)件承載力,而且也能夠提高截面的剛度、減少原有構(gòu)件裂縫寬度和撓度、提高加固后構(gòu)件截面的抗裂能力等??傊?,該法具有占用建筑空間較小、施工周期較短的優(yōu)勢。
3.2間接加固法
指的是根據(jù)原有建筑結(jié)構(gòu)體系的客觀條件,在加固施工過程中,通過系列的技術(shù)方法及措施,改變其結(jié)構(gòu)傳力的途徑,從而達到減少被加固構(gòu)件的荷載效應(yīng)的目的,常見的間接加固施工方法有以下三種:
3.2.1增設(shè)構(gòu)件加固法
主要就是利用在原有的建筑構(gòu)件之間增加新的構(gòu)件,從而達到加固建筑物的目的。例如在兩榀屋架間增設(shè)一榀新屋架、在兩根柱子之間增加一個新柱或者在兩根梁之間增加一道新梁等,通過這樣的方式,能夠很好地減少原有結(jié)構(gòu)的受荷面積,從而可以大幅度地減少建筑的荷載效應(yīng),增加其安全性能。
3.2.2增設(shè)支點加固法
增設(shè)支點加固法是在柱子、屋架之間增設(shè)支撐構(gòu)件或者是在梁、板等構(gòu)件上增設(shè)支點,通過降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算跨度,在有效降低荷載效應(yīng)的同時,最大化地發(fā)揮構(gòu)件潛力,進而增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.2.3粘鋼加固技術(shù)
就是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面,利用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,在采取相應(yīng)的施工方法與技術(shù)措施之后,達到提高建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的一種加固方法。
第一,粘鋼加固法:鋼板和原有結(jié)構(gòu)通過粘膠實現(xiàn)二者的連接。這也就意味著,決定加固能否成功的關(guān)鍵在于新舊兩部分的材料性能,尤其是材料的黏結(jié)性能。從當(dāng)前的情況看,因為對粘膠耐久性能的標(biāo)準尚未形成一定的共識,所以,為確保加固后結(jié)構(gòu)的可靠性,就必須要很好地控制粘鋼加固構(gòu)件的承載力,與此同時,必須要在確保即便是在外粘鋼板加固失效的情況下,結(jié)構(gòu)本身的安全性也得到保障。
第二,構(gòu)件粘鋼加固:這種加固方法主要適用于60℃以下、相對濕度70%以下、無化學(xué)腐蝕的環(huán)境,如果工程無法滿足上述使用條件時,就必須要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準采取有效的防護處理措施。為保證加固效果,使加固鋼板材料強度得以充分利用,被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其現(xiàn)場實測混凝土強度等級至少是C15,且混凝土表面的正拉黏結(jié)強度必須達到相應(yīng)的標(biāo)準。
第三,粘鋼加固:這種方法對鋼板的要求較高。一般來說,如果采用的鋼板較厚,那么所需要的錨固長度就越長,那么相應(yīng)地就給施工帶來較大的難度;如果鋼板越薄,那么就需要適當(dāng)?shù)卦黾佑媚z量。相關(guān)的標(biāo)準早已規(guī)定,采用手工涂膠粘貼的鋼板厚度控制在5cm以內(nèi),采用壓力注膠粘貼的鋼板厚度要控制在10mm以內(nèi)。鋼板寬度應(yīng)根據(jù)承載力要求所需要的用鋼量確定。采用梁側(cè)面粘貼鋼板加固時,為保證加固效果,使鋼板得以充分利用,一般應(yīng)控制鋼板寬度不大于梁高的1/3。
4.結(jié)束語
作為混凝土建筑質(zhì)量安全的重要內(nèi)容,科學(xué)加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項非常重要的工作。我們需要在認真遵循規(guī)范要求的前提下,不斷地推動建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)備的發(fā)展。此外,介于結(jié)構(gòu)問題的個性化特征,我們需要不斷地創(chuàng)新發(fā)展加固方法,靈活運用,爭取事半功倍的效果。 [科]
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