文/劉燕涯 四川省冶金設計研究院 四川瀘州 646000
趙容兵 四川省華夏建設(集團)有限公司 四川資陽 641300
建筑結構在自然狀態(tài)下經(jīng)久失修會出現(xiàn)老化、開裂等現(xiàn)象;建筑結構在遭受自然災害等外力作用下更是會出現(xiàn)結構破壞,變形開裂,傾斜甚至倒塌的可能。影響建筑結構出現(xiàn)變形,開裂等安全問題的最常見的原因是施工過程不規(guī)范不科學,隨意更改建筑物使用功能,導致實際受力跟設計受力存在差異從而導致結構的變形和破壞。
對建筑結構進行必要的加固處理能夠有效的改善建筑結構的受力,提高使用壽命,節(jié)約資源,改善民生。我國采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法,并在此基礎上進行簡化,是在荷載和抗力均服從正態(tài)分布下的一種可靠度量,這種可靠度轉(zhuǎn)換成實際荷載和抗力分項系數(shù),已經(jīng)偏離原來的可靠度理論。另外根據(jù)施工質(zhì)量驗收的規(guī)定:當建筑工程質(zhì)量不符合要求時,首先返工或返修,第二是經(jīng)有資質(zhì)檢測機構鑒定能否達到設計要求,第三經(jīng)有資質(zhì)檢測機構檢測不達要求但經(jīng)原設計單位核算認可,能滿足安全和使用功能,第四經(jīng)返修或加固處理能滿足安全及使用功能要求,以上均可以驗收(有條件的驗收)第五經(jīng)返修加固后不能滿足安全或使用功能要求的嚴禁驗收。所以建設工程中存在諸多需要進行加固的實例。
按結構類型不同分為鋼筋混凝土結構加固和鋼結構加固。其中鋼結構加固方法有:減輕荷載法、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。鋼結構的推廣運用在過去的幾十年較慢,近年來國家大力提倡后有較快發(fā)展。但是鋼筋混凝土結構作為現(xiàn)今普遍應用的結構形式,廣泛存在結構加固的問題,鋼筋混凝土結構加固的方法有:增大構件截面法、置換混凝土法、有粘結外包型鋼法、粘貼鋼板法、粘貼纖維增強塑料加固法、繞絲法、錨栓錨固法等。
截面增加技術是我國建筑結構中的常用加固技術之一。截面增加技術在建筑結構加固中最為常見,因為該技術使用成本較小,加固效果較好。在墻體、梁體等建筑結構的加固中,加大截面可以增加建筑結構的承載力和抗壓力。截面增加技術借助于小型構件,在應用該技術時需要將構件附著在建筑結構的表面,增加截面的面積。以壓彎構件為例,在建筑結構中應用壓彎構件,可以提高建筑結構的抗彎性,提升建筑結構的物理性能。為了突出建筑結構的硬性特征,還需要在混凝土結構的表面添加構件。疊合構件可以集成不同構件的優(yōu)勢,增加建筑結構的截面積。很多建筑結構外部有隔離墻,在進行加固時應該卸載隔離墻,在建筑結構的下方搭建一個支架。一般來說,建筑結構多由混凝土材料制成,為了對混凝土建筑結構進行加固,需要應用五個以上的部件,將建筑結構環(huán)繞起來。在建筑結構的表面,應該應用粘結劑,增加新舊混凝土的粘合度。加固之后的建筑結構較之前強度高,需要采用噴射澆筑的方式。
黏貼鋼板加固方法是一種非常有效的加固方法,這種方法在房屋建筑結構加固處理中也有著比較廣泛應用。對于鋼筋混凝土結構的房屋建筑結構加固而言,加固施工技術人員不需要預先對結構進行加濕處理,而且加固施工周期較短,在加固過程中對使用人員的影響不大。黏貼鋼板加固技術不會使房屋建筑造型發(fā)生變化,也不會縮減原有使用空間。需要明確的是該加固技術并非是完美無缺的,加固技術應用中鋼板粘結程度與結構加固成效有著直接影響,加固結果很難得到全面、有效控制,所以這種加固方法更多的被技術人員應用與靜態(tài)建筑結構構件加固處理中。
預應力結構加固法的優(yōu)點:可不改變建筑結構的使用空間,消除或減緩后加構件的應力滯后現(xiàn)象,可提高結構整體承載力,可以抵消部分荷載彎矩,使裂縫完全閉合,效果好,成本低。該法的缺點:影響原結構的外觀,需注意防腐問題,施工程序和所用的設備較多,技術要求較高,預應力的拉桿或者壓桿與原結構連接難度大。適用范圍:大跨度或重型結構,處于高應力、高應變狀態(tài)下的構件。該法的原理:預應力加固技術主要包含預應力鋼筋,錨和轉(zhuǎn)向裝置三個部分。預應力鋼索提供支撐作用,連接在橋梁兩端的錨桿,并在中間位置設置轉(zhuǎn)向裝置,起到連接橋梁的作用。通過此種方法,可以使橋梁的一部分重力作用在預應力鋼筋上,減輕了橋梁的結構應力,起到了加固的目的。
建筑結構加固施工需注意的問題:在進行建筑結構加固施工時,要盡量保持其原有的結構設計,準確判定原建筑的構造和承載情況,加固工程不應與原有結構存在較大偏差,減小或者消除對原有結構的損害,進行專業(yè)的測試和試驗了解原有房屋建筑的材料的性能。在使用植筋和錨栓技術進行加固改造時,要注意最小邊距和最小間隔,盡量不要損壞原來的截斷和構件。認真的檢查、試驗原有的結構與材料,設計判定施工的細節(jié),積極與施工單位進行協(xié)作,選擇最優(yōu)的加固方案,同時在實施過程中要選擇科學施工步驟,優(yōu)化施工工藝,保證結構被加固過程及加固后受力的合理性和有效性的加固方法,努力提高工作效率,加大監(jiān)管力度,消除安全隱患,控制施工進度,保證加固工作順利完成。
結語:
總而言之,在對房屋建筑結構進行加固設計和施工的過程中,設計和施工人員要結合實際的情況,做出較為科學、合理、切實有效的設計內(nèi)容,在不破壞原有建筑結構外觀的同時,也要盡可能的將加固改造的經(jīng)濟成本考慮進來,對建筑結構的穩(wěn)定性做出合理保證,延長房屋建筑的使用年限,這樣才能使民眾收獲更為愜意的生活。
參考文獻:
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