越來越多既有建筑的抗震能力隨著時間的推移而變?nèi),一旦遭遇地震將無法保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,F(xiàn)如今,越來越多的建筑企業(yè)將目光瞄準(zhǔn)既有建筑加固改造,競爭非常激烈,如何拿出令業(yè)主滿意的加固方案
細(xì)查建筑情況,檢測是關(guān)鍵
通過詳細(xì)檢測既有建筑的結(jié)構(gòu)情況,可以為加固方案提供可靠依據(jù),同時也為提高方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性提供幫助。
既有建筑物進(jìn)行可靠性鑒定的主要目的包括:為日常技術(shù)管理和大、中、小修或搶修提供技術(shù)依據(jù);為改變使用條件、改建或擴(kuò)建提供技術(shù)依據(jù);為確定遭受事故或災(zāi)害后的損壞程度,制訂修復(fù)或加固方案提供技術(shù)依據(jù);為錯誤設(shè)計、施工的事故處理提供技術(shù)依據(jù)。
一些業(yè)主會請第三方檢測機(jī)構(gòu)對既有建筑物進(jìn)行檢測,施工企業(yè)要根據(jù)數(shù)據(jù)判斷可信度,以免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確影響方案制訂。一些檢測機(jī)構(gòu)的檢測方法并不適合目標(biāo)待測建筑,或數(shù)據(jù)可疑,都需要施工企業(yè)實地檢測驗證,以免影響加固方案的準(zhǔn)確性。
加固方法
既有建筑物的鑒定與檢測有哪些方法?
1.砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)由塊體和砂漿砌筑成墻、柱作為主要受力構(gòu)件的建筑結(jié)構(gòu)體系。其力學(xué)特點是:整體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,整體性差。對砌體結(jié)構(gòu)的安全性鑒定需要從兩方面來進(jìn)行檢測,一方面先對結(jié)構(gòu)的基本情況做現(xiàn)場勘查,由于早期砌體建筑大多沒有比較完整的設(shè)計圖紙,所以在現(xiàn)場勘測時需特別注意砌體建筑的構(gòu)造柱及圈梁的位置,其次是分清承重墻、山墻以及隔墻,仔細(xì)詢問結(jié)構(gòu)是否有使用功能的改變;另一方面來說因為砌體結(jié)構(gòu)建筑是由兩種不同材料組成的建筑物,且整個結(jié)構(gòu)的整體性相對較差,而目前所采用的砌體強(qiáng)度的檢測方法很難精確反映砌體強(qiáng)度的全部實際情況。
目前所采用的檢測方法有:回彈法、扁式液壓千斤頂加載法、切割法、原位軸壓法等。
2.框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是由由梁和柱以鋼筋相連接而成,構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。相對于砌體結(jié)構(gòu)來說,框架結(jié)構(gòu)存有較為完整的設(shè)計圖,在進(jìn)行檢測的時候需按照圖紙對建筑現(xiàn)場的布置進(jìn)行逐一核對,并且應(yīng)特別注意梁柱及節(jié)點加強(qiáng)區(qū)的裂縫及樓板的裂縫。因為裂縫的存在將會加快鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕使結(jié)構(gòu)進(jìn)入一個惡性循環(huán),降低鋼筋混凝土的耐久性,減少其使用壽命。
目前所采用的檢測方法有:混凝土強(qiáng)度檢測(采用回彈法檢測或者鉆芯法檢測);構(gòu)件尺寸、主筋數(shù)量、箍筋間距等檢測;鋼筋保護(hù)層以及結(jié)構(gòu)承載力復(fù)驗等。
加固原則
結(jié)構(gòu)加固改造的全過程包括結(jié)構(gòu)可靠性鑒定、方案設(shè)計和施工3個階段,已有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的鑒定,加固方法選擇和加固施工組織是加固改造涉及的主要技術(shù)內(nèi)容,是關(guān)鍵環(huán)節(jié);诳煽康臋z測數(shù)據(jù),可以分析判斷采用何種加固方式更為行之有效。
加固方案制訂時,要注意兩點。第一,不要盲目采用新型加固技術(shù),要選擇適合的加固技術(shù)。第二,注意嚴(yán)格落實加固技術(shù)交底工作,確保工人嚴(yán)格按照交底內(nèi)容執(zhí)行。
很多加固方案會采用新型加固技術(shù),如碳纖維加固法、粘貼鋼板加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等。有些加固方法雖然效果好,但造價昂貴,且大材小用。選擇適合工程的加固方法,要綜合考慮加固效果、施工難度、經(jīng)濟(jì)性等問題,確保整體施工效果滿足加固要求。
加固工程技術(shù)交底時,要強(qiáng)調(diào)加固方法工藝流程,包含每個細(xì)節(jié)處理方法,不可疏忽大意。同時在施工驗收方面也應(yīng)注意,每個環(huán)節(jié)、每道工序,都應(yīng)該嚴(yán)格按照交底內(nèi)容進(jìn)行操作,所使用材料必須符合方案標(biāo)準(zhǔn),否則無法滿足加固效果。
其他加固原則如下。
(1)經(jīng)權(quán)威鑒定機(jī)構(gòu)鑒定,若建筑結(jié)構(gòu)有必要加固,其應(yīng)該及時得到加固。關(guān)于加固的范圍,其包括建筑物整體、建筑物局部區(qū)域或建筑物特定區(qū)域。
(2)在設(shè)計建筑物加固時,應(yīng)該綜合考慮兩個方面的內(nèi)容:施工方法的可操作性、施工的便捷性。若建筑結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)該提高混凝土強(qiáng)度等級、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)連接或構(gòu)造措施等。
(3)若建筑結(jié)構(gòu)損壞因素為振動、凍融、腐蝕或高溫等,在加固這一類建筑物時最適宜的加固措施為排除、抵御或降低以上影響因素的措施。
(4)在建筑物加固過程中,除了考慮建筑物加固的效果,還應(yīng)該考慮加固所體現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)性,即最大化實現(xiàn)建筑物加固在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行,或最大化減少構(gòu)件拆除及不損傷建筑物原構(gòu)件。
(5)建筑物加固施工過程中,安全問題尤為重要,若發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷,應(yīng)該責(zé)令施工人員立刻停止作業(yè),待安全隱患完全排除后方可繼續(xù)進(jìn)行施工作業(yè)。
相關(guān)注意事項
(1)在確定建筑結(jié)構(gòu)加固方案時,應(yīng)該盡可能做到施工過程的安全性、施工效果的可靠性、施工方法的簡潔性、施工工期的最優(yōu)性及施工投資的經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示,我國加固工程案例中,過度重視工程加固效果,而忽略施工人員安全、施工經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性等方面的現(xiàn)象占據(jù)了相當(dāng)大的比例。
(2)在選取建筑加固方案時,應(yīng)該在最大化滿足建筑加固自身需求的前提下,盡可能對新工藝、新材料及新技術(shù)加以應(yīng)用。相關(guān)實踐證明,將先進(jìn)新工藝、新材料及新技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固,其施工效果相當(dāng)可觀。
加固后抗震驗算
(1)結(jié)合地震作用、重力代表值、地震影響系數(shù)、地震作用效應(yīng)組合等情況,對建筑進(jìn)行抗震驗算,根據(jù)設(shè)防烈度進(jìn)行審核,同時還需審核整體建筑是否滿足原有使用功能。
(2)對于僅進(jìn)行抗震加固或局部改造的建筑可不進(jìn)行抗震變形驗算,如進(jìn)行了加層改造,則必須進(jìn)行抗震變形驗算。
(3)對于結(jié)構(gòu)加固后設(shè)計使用年限不超過25年的建筑,承載力抗震調(diào)整系數(shù)可按規(guī)范規(guī)定值的0.85倍取值。
(4)加固后的結(jié)構(gòu)剛度和重力代表值變化分別小于10%和5%時,可不計入地震作用變化的影響;如改變了原有結(jié)構(gòu)體系,則必須按加固后的實際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體抗震復(fù)核計算。