淺談房屋建筑物結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

1、2011年第 03 期隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展 , 建筑工程項(xiàng)目的種類及數(shù)量 越來越多 , 建筑結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì) 。 因混凝土結(jié) 構(gòu) 、 砌體結(jié)構(gòu) 、 鋼結(jié)構(gòu)等形式堅(jiān)固耐用而廣泛在建筑工程中應(yīng) 用 。 但是由于施工材料的不過關(guān)及施工質(zhì)量存在嚴(yán)重問題 , 造 成建筑物出現(xiàn)裂縫 、 變形 、 斷裂 、 錯(cuò)位等結(jié)構(gòu)問題 , 嚴(yán)重影響建 筑物安全使用 。 對(duì)已出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)病害必須進(jìn)行徹底治理 , 下面 介紹幾種結(jié)構(gòu)加固技術(shù) :1. 混凝土結(jié)構(gòu)加固方法與技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類 , 設(shè)計(jì)時(shí) 可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù) 。 1.1直接加固的一般方法有該

2、法施工工藝簡(jiǎn)單 、 適應(yīng)性強(qiáng) , 并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工 經(jīng)驗(yàn) ; 適用于梁 、 板 、 柱 、 墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加 固 ; 但 現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng) , 對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響 , 且加 固后的建筑物凈空有一定的減小 。該法施工快速 、 現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè) , 對(duì)生產(chǎn)和生活影響小 , 且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無 顯著影響 , 但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作 水平 ; 適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或 受拉構(gòu)件的加固 。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外 , 還 具 有 耐 腐 蝕 、 耐 潮 濕 、 幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重 、 耐用 、 維護(hù)費(fèi)

3、用較低等優(yōu) 點(diǎn) , 但 需 要 專 門的防火處理 , 適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一 般構(gòu)筑物 。該法的優(yōu)缺點(diǎn)與加大截面法相近 ; 適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu) 件斜截面承載力不足的加固 , 或需對(duì)受壓構(gòu)件施加橫向約束 力的場(chǎng)合 。該法適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20C60的混凝土承重結(jié) 構(gòu)的改造 、 加固 ; 不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu) 。 1.2間接加固的一般方法有該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平 , 不僅使加固效果好 , 而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力 , 但加固后對(duì)原結(jié) 構(gòu)外觀有一定影響 ; 適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處 于高應(yīng)力 、 高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固

4、, 但在無防護(hù)的 情況下 , 不能用于溫度在 600 以上的環(huán)境中 , 也不宜用于 混 凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu) 。該法簡(jiǎn)單可靠 , 但易損害建筑物的原貌和使用功能 , 并可 能使用空間 ; 適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固 。1.3與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有系托梁 (或桁架 , 以下同 拆柱 (或墻 , 以 下 同 、 托 梁 接 柱 和托梁換柱等技術(shù)的概稱 ; 屬于一種綜合性技術(shù) , 由相關(guān)結(jié)構(gòu) 加固 、 上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成 ; 適 用于已有建筑物的加固改造 ; 與傳統(tǒng)做法相比 , 具有施工時(shí)間 短 、 費(fèi)用低 、 對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn) , 但對(duì)技

5、術(shù)要求較高 , 需由熟練工人來完成 , 才能確保安全 。根據(jù)混凝土裂縫的起因 、 性狀和大小 , 采用不同封護(hù)方法 進(jìn)行修補(bǔ) , 使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢 復(fù)的一種專門技術(shù) ; 適用于已有建筑物中各類裂縫的處理 , 但 對(duì)受力性裂縫 , 除修補(bǔ)外 , 沿應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施 。系指通過恢復(fù)混凝土的堿性 (鈍化作用 或增加其阻抗力 而且使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù) 。系指采用化學(xué)方法 、 機(jī)械方法 、 噴砂方法 、 真空吸塵方法 、 射水方法清理混凝土表面污痕 、 油跡 、 殘?jiān)约捌渌街锏?專門技術(shù) 。系指采用柔性密封劑充填 、 聚合物灌漿 、 涂膜等方法對(duì)混 凝土

6、進(jìn)行防水 、 防潮和防裂處理的技術(shù) 。如結(jié)構(gòu) 、 構(gòu)件移位技術(shù) 、 調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率技術(shù)等 。 2. 砌體結(jié)構(gòu)加固方法砌體結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類 , 設(shè)計(jì)時(shí) , 可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法 。2.1適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法一般為該法屬于復(fù)合截面加固的一種 。 其優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單 、 適應(yīng)性強(qiáng) , 砌體加固后承載力有較大提高 , 并具有成熟的設(shè)計(jì) 和施工經(jīng)驗(yàn) ; 適用于柱 、 帶壁墻的加固 ; 其缺點(diǎn) 是 現(xiàn) 場(chǎng) 施 工 的 濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng) , 對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響 , 且加固后的建筑 物凈空有一定減小 。該法屬于復(fù)合截面加固法的一種 。 其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土 外

7、加層加固法相近 , 擔(dān)提高承載力不如前者 ; 適用于砌體墻的 加固 , 有時(shí)也用于鋼筋混凝土外加層帶壁柱墻時(shí)兩側(cè)穿墻箍 筋的封閉 。該法屬于加大截面加固法的一種 。 其優(yōu)點(diǎn)亦與鋼筋混凝 土外加層加固相近 , 但承載力提高有限 , 且較難滿足抗震要 求 , 一般僅在非地震區(qū)應(yīng)用 。2.2適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法一般為該法屬于傳統(tǒng)加固方法 , 其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便 、 現(xiàn)場(chǎng)工作量 和濕作業(yè)少 , 受力較為可靠 ; 適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺 寸 , 卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固 ; 其缺點(diǎn) 為加固費(fèi)用較高 , 并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施 。淺談房屋建筑物結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 初興志(尚志

8、市遠(yuǎn)大建筑安裝工程有限責(zé)任公司 黑龍江 尚志 150600 建工論壇 2442011年第 03期 該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力 , 且加固效果 可靠 ; 適用于加固處理高應(yīng)力 、 高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加 固 ; 其缺點(diǎn)是不能用于溫度在 600 以上的環(huán)境中 。當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求 , 或縱橫墻交接處咬 槎有明顯缺陷 , 或房屋的整體性較差時(shí) , 應(yīng)增高圈梁進(jìn)行加固 。當(dāng)大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直 裂縫時(shí) , 應(yīng)增設(shè)梁墊進(jìn)行加固 。當(dāng)房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及 安全時(shí) , 可將破裂墻體局部拆除 , 并按提高砂漿強(qiáng)度一級(jí)用整 磚填砌 。

9、在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)前 , 應(yīng)根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫 的特征等因素 , 確定造成砌體裂縫的原因 , 以便有針對(duì)性地進(jìn) 行裂縫修補(bǔ)或采用相應(yīng)的加固措施 。3. 鋼結(jié)構(gòu)加固方法鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有 :減輕荷載 、 改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖 形 、 加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強(qiáng)度 、 阻止裂紋擴(kuò)展等 。 當(dāng)有 成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí) , 亦可采用其它加固方法 。3.1改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀 況 、 傳力途徑 、 節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件 , 增設(shè)附加桿件和支撐 、 施 加預(yù)應(yīng)力 、 考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法 。改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般加固方法 :(1增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)

10、并按空間結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)驗(yàn)算 ;(2加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度 , 或 者 調(diào) 整 結(jié) 構(gòu) 的 自 振 頻 率 等 以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性 ;(3增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比減少以提高其穩(wěn) 定性 ;(4在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一 列 柱 的 剛 度 , 使 之 承 受 大部分水平力 , 以減輕其它柱列負(fù)荷 ;(5在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強(qiáng)結(jié) 構(gòu)的剛度 。(1改變荷載的分布 , 例如將一 個(gè) 集 中 荷 載 轉(zhuǎn) 化 為 多 個(gè) 集 中荷載 ;(2改變端部支承情況 , 例如變鉸接為剛結(jié) ;(3增加中間支座或?qū)⒑?jiǎn)支結(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu) ; (4調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置 ; (5將

11、結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu) ; (6施加預(yù)應(yīng)力 。3.2加大構(gòu)件截面的加固采用加大截面加固鋼構(gòu)件時(shí) , 所選截面形式應(yīng)有利于加 固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況 。3.3連接的加 固 與 加 固 件 的 連 接 鋼 結(jié) 構(gòu) 連 接 方 法 , 即 焊 縫 、 鉚釘 、 普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓連接方法的選 擇 , 應(yīng) 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu)需要加固的原因 、 目的 、 受力狀況 、 構(gòu)造及施工條件 , 并考慮 結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定 。鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接 、 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連 接 , 有依據(jù)亦可采用焊縫和摩擦型高強(qiáng)度螺栓的混合連接 。 當(dāng) 采用焊縫連接時(shí) , 應(yīng)采用經(jīng)評(píng)定認(rèn)可的焊接工藝及連接材料

12、。3.4裂紋的修復(fù)與加固結(jié)構(gòu)因荷載反復(fù)作用及材料選擇 、 構(gòu)造 、 施工安裝不當(dāng)?shù)?產(chǎn)生具有擴(kuò)展性或脆斷傾向性裂紋損傷時(shí) , 應(yīng)設(shè)法修復(fù) 。 在修 復(fù)前 , 必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴(yán)重性 , 有針對(duì)性 地采取改善結(jié)構(gòu)實(shí)際工作或進(jìn)行加固的措施 , 對(duì)不宜采用修 復(fù)加固的構(gòu)件 , 應(yīng)予拆除更換 。以上只對(duì)混凝土結(jié)構(gòu) 、 砌體結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)進(jìn)行 簡(jiǎn)要介紹 , 還有其它結(jié)構(gòu)以及更多更好的加固技術(shù)需要在今 后工作中去不斷探討 、 研究 , 使我們能夠解決各 種 結(jié) 構(gòu) 問 題 , 保證結(jié)構(gòu)安全使用 。 科(上接第 246頁 復(fù)后方可拆除 。3.3施工構(gòu)造措施變成面 ” 即多數(shù)連接點(diǎn)都在一個(gè)面上的現(xiàn)象發(fā)生 。 大家往往都 重視設(shè)計(jì)階段重視驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定 , 重視施工時(shí)