楊 斌 (安徽建工集團(tuán)有限公司,安徽 合肥 230001)
根據(jù)中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)已經(jīng)有近一半的建筑物步入“中老年階段”,有許許多多的建筑物需要加固維修。建筑工程加固在我國(guó)建設(shè)與發(fā)展中具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
建筑工程的加固設(shè)計(jì)和施工都與新建工程有很大的不同,主要的特點(diǎn)有:
①清理和拆除工作量往往較大,工程較繁瑣復(fù)雜,并存在不安全因素;
②建筑加固設(shè)計(jì)和驗(yàn)算時(shí),不僅對(duì)原結(jié)構(gòu)適應(yīng)性驗(yàn)算,還需考慮新舊結(jié)構(gòu)間強(qiáng)度、剛度的均衡性,以及新舊結(jié)構(gòu)間的協(xié)調(diào)性;
③加固工程往往在不停產(chǎn)或不影響使用的條件下實(shí)施,要求施工進(jìn)度快、工期短;
④施工現(xiàn)場(chǎng)或其作業(yè)面狹窄,常受設(shè)備、管道和原有結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的制約,大型設(shè)備及構(gòu)件無(wú)法進(jìn)場(chǎng),施工作業(yè)難度較大;
⑤加固時(shí)常要分段、分期進(jìn)行,還會(huì)受各種因素干擾而中斷施工;
⑥施工往往對(duì)原有及相鄰的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有不良影響,要有相應(yīng)的措施。
建筑工程加固方案設(shè)計(jì)時(shí),必須全面地考慮與分析整個(gè)建筑的現(xiàn)狀及加固的效果,并綜合考慮,防止出現(xiàn)局部加固后影響整體的抗力。
當(dāng)建筑的部分構(gòu)件出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行加固,同時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)體系的加固。有時(shí)某個(gè)特定構(gòu)件加固完成后,其強(qiáng)度與剛度的分布會(huì)發(fā)生巨大的改變,從而影響整體結(jié)構(gòu)的安全性。另外,構(gòu)件連接點(diǎn)的加固同樣會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性。
當(dāng)個(gè)別構(gòu)件的加固不會(huì)影響到整體結(jié)構(gòu)的安全性時(shí),可以對(duì)其進(jìn)行局部的加固。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí),就需要進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的整體核算,重視建筑結(jié)構(gòu)的整體性。首先評(píng)估構(gòu)件的整體性能,從整體加固的角度入手進(jìn)行設(shè)計(jì),保證建筑整體安全性的加強(qiáng)。
建筑臨時(shí)加固的效果保持時(shí)間較短,在設(shè)計(jì)加固方案時(shí)可以適當(dāng)?shù)亟档鸵?。但是,?duì)于那些要求永久加固的建筑,在設(shè)計(jì)時(shí)則必須保持較高的水平,獲得加固效果的耐久性。
加固應(yīng)做到簡(jiǎn)易可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用和外觀規(guī)整,有一定的美觀效果。
加固應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理、縮短工期,減少影響正常使用的時(shí)間,同時(shí)盡量保留有用的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件,減少和抵御不利因素的影響(如高溫、腐蝕、凍融、振動(dòng)、沉降等),保證加固后結(jié)構(gòu)的耐久性。
3.1.1 直接加固與間接加固的方法
①加大截面加固法;②置換混凝土加固法;③有粘結(jié)外包型鋼加固法;④粘貼鋼板加固法;⑤粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法;⑥繞絲法;⑦錨栓錨固法;⑧預(yù)應(yīng)力加固法;⑨增加支承加固法。
3.1.2 與混凝土結(jié)構(gòu)加固配套使用的技術(shù)
①托換技術(shù);②植筋技術(shù);③裂縫修補(bǔ)技術(shù);④碳化混凝土修復(fù)技術(shù)(還不成熟);⑤混凝土表面處理技術(shù);⑥混凝土表層密封技術(shù);⑦其他技術(shù)(結(jié)構(gòu)移位技術(shù)、調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率技術(shù)等)。
3.2.1 直接加固與間接加固的方法
①鋼筋混凝土外層加固法;②鋼筋水泥砂漿外層加固法;③增設(shè)扶壁柱加固法;④無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法;⑤預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。
3.2.2 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ)技術(shù)
①增設(shè)圈梁加固;②增設(shè)梁墊加固;③砌體局部拆砌;④砌體裂縫修補(bǔ)。
①改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形加固法;②加大構(gòu)件截面的加固;③連接的加固與加固件的連接;④裂紋的修復(fù)與加固;⑤減輕荷載法。
①基礎(chǔ)注漿補(bǔ)強(qiáng)法;②增大基礎(chǔ)底面積;③錨桿靜壓樁法;④樹根樁法。
在進(jìn)行建筑工程加固設(shè)計(jì)之前,必須注意:①應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑工程進(jìn)行相應(yīng)的鑒定,依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》等;②建筑工程加固施工之前必須到實(shí)地進(jìn)行考察,獲得第一手資料與數(shù)據(jù),并開展全面的分析,確定工程加固的可行性;③應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)際的施工條件及業(yè)主的要求等影響因素,選擇最適合的加固方案及施工方案,從而保證加固的效果。
大多數(shù)建筑工程的加固都是在實(shí)用過(guò)程中進(jìn)行的,在設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到施工噪音、粉塵的污染,盡可能采取各種措施減少污染的程度,保證建筑的實(shí)用性。同時(shí),建筑的加固并不都是全面同水平加固,設(shè)計(jì)時(shí)必須找到加固的重點(diǎn)部分及構(gòu)件,從而開展有側(cè)重點(diǎn)的加固,既能夠有效地提高工程實(shí)施的進(jìn)度,提高施工效率;又能夠較好地減少加固成本,獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然,加固設(shè)計(jì)絕不能因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益而忽視加固效果,提高加固施工效率必須以保證加固質(zhì)量為前提。
加固設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到加固的效果及質(zhì)量,即使在地震等特殊情況發(fā)生時(shí)也不應(yīng)出現(xiàn)加固→破壞→加固的二次加固過(guò)程。因此,在進(jìn)行建筑加固設(shè)計(jì)時(shí),必須將可能發(fā)生的特殊情況全部考慮進(jìn)去,提出相應(yīng)的措施消除可能造成二次破壞的因素。
建筑加固是在建筑的原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行的,加固施工極有可能會(huì)影響到建筑原有的結(jié)構(gòu),甚至?xí)?duì)原有結(jié)構(gòu)造成損傷,這是業(yè)主絕對(duì)無(wú)法允許和接受的。因此,在加固設(shè)計(jì)及施工時(shí),必須要考慮到對(duì)原有結(jié)構(gòu)的保護(hù),保證加固施工后原有結(jié)構(gòu)不受影響。
因建筑的某些實(shí)際情況或特殊原因,有些加固設(shè)計(jì)及施工無(wú)法保證原有結(jié)構(gòu)。當(dāng)遇到這種情況時(shí),加固設(shè)計(jì)必須提出相應(yīng)的補(bǔ)救措施,比如改變結(jié)構(gòu)形狀、限制結(jié)構(gòu)負(fù)荷、改變結(jié)構(gòu)用途等。當(dāng)然,不管采用什么樣的補(bǔ)救措施,都必須保證建筑在加固施工后的安全性。建筑加固設(shè)計(jì)時(shí)必須結(jié)合建筑所在的環(huán)境、具體的情況進(jìn)行設(shè)計(jì),在保證加固施工質(zhì)量的同時(shí)盡量地提高經(jīng)濟(jì)效益。加固設(shè)計(jì)方案、施工圖完成后,必須交由相關(guān)部門審核,審核通過(guò)后才能夠開展加固施工。
建筑加固涉及到了業(yè)主的生命及財(cái)產(chǎn)安全,加固設(shè)計(jì)的再好,也必須通過(guò)施工來(lái)實(shí)現(xiàn)。
①加固施工前應(yīng)當(dāng)首先深入了解加固設(shè)計(jì)思路,并依據(jù)施工圖紙對(duì)加固建筑進(jìn)行考慮,確定施工方案。在整個(gè)過(guò)程中必須嚴(yán)格按工程施工操作規(guī)定開展施工,并全程進(jìn)行施工質(zhì)量的監(jiān)督。
②加固施工既要尋求重點(diǎn)部位重點(diǎn)加固,又要綜合考慮整體結(jié)構(gòu)體系安全,既能提高工效又能保證結(jié)構(gòu)安全。
③加固施工時(shí)必須考慮到原有材料的特性。建筑加固施工大多是在建筑原有材料結(jié)構(gòu)的表面開展,因此,加固施工時(shí)必須重視原有材料的特性,并展開有針對(duì)性的加固施工。
④加固施工必須注意加固建筑周圍的環(huán)境,文明施工,降低噪音,避免野蠻施工,防止對(duì)原建筑物損傷和對(duì)周圍環(huán)境的干擾。
⑤加固施工必須注意原有建筑物內(nèi)和周邊地下預(yù)埋物及水、電、燃?xì)狻㈦娦诺阮A(yù)埋管線,以防其被破壞。
⑥加固施工時(shí)要設(shè)置明顯的安全及防火標(biāo)志,經(jīng)常性地進(jìn)行有關(guān)安全防火教育。
建筑工程加固設(shè)計(jì)和施工方案的制定,都必須根據(jù)建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行具體的謀劃,構(gòu)件在加固后能否達(dá)到加固設(shè)計(jì)的要求,關(guān)鍵在于施工的質(zhì)量:加固設(shè)計(jì)是建筑加固的基礎(chǔ)與前提,建筑加固施工是建筑加固的核心。在建筑加固過(guò)程中必須構(gòu)建完善的加固施工組織,確定合適的加固施工方案,選擇優(yōu)秀的作業(yè)人員進(jìn)行施工,保證建筑加固質(zhì)量的同時(shí)控制成本支出,取得經(jīng)濟(jì)效益最大化,從而保證建筑加固設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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