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建筑结构加固改建改良研讨

建筑结构加固改建改良研讨

1常用加固方法

1)混凝土结构加固方法(如:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等);

2)砌体结构加固方法(如:扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等);

3)钢结构加固方法(如:改变结构计算简图、加大构件截面、加强连接法等)。结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。对于混凝土结构,在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。

其中施工技术一般有:

1)托换技术。该技术系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高,需要由熟练工人来完成,才能确保安全。

2)植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3)裂缝修补技术,该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。

4)碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这一技术还不够成熟。

5)混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

6)混凝土表层密封技术。

2结构加固设计

2.1增大截面法

增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量),以达到提高构件承载能力的一种传统的加固方法。可广泛用于混凝土、砖混结构的梁板、柱、墙等构件的加固。这种加固方法的优点是工艺简单,技术较为成熟,可靠性强,且能提高构件刚度和稳定性。其缺点是现场湿作业工作量大,养护时间长,对生产和生活会造成一定影响,对原有结构的外形和房屋使用空间会造成一定影响,结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载,故在设计中应从整体角度考虑。2.2外包钢加固法。外包钢加固法是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢(常为角钢、扁钢或钢板等)的一种加固方法,也是一种使用较广的传统方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸增加不多的情况下,大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小,受力较为可靠等优点,适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆,以及高层建筑的加固。这种方法的不足是用钢量较大,加固维修费用较高,且对结构刚度提高不大。

2.3外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加固法几乎没有改变使用空间,并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固效果。其不足是预加力设备和锚固还待完善,也存在一定的风险。目前主要用于大跨度结构的加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的大型结构的加固。

2.4改变受力体系加固法

粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形,间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物的原貌和使用功能,减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等水平结构的加固。

2.5粘钢加固法

粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部,以提高结构承载能力的一种方法。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。其优点是几乎不改变构件外形和使用空间,施工简单、快速,湿作业量小。但对加固构件工作环境有要求,环境温度不高于60℃,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀,否则应采取相应措施。适用于承受静力作用且处于正常环境下的受弯、受拉构件的加固。目前在桥梁和房屋结构中得到了普遍应用。建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。

作者:李伟单位:黑龙江省龙翔建筑安装工程有限公司