隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,人們對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高,建筑物的裂損現(xiàn)象不僅美觀度降低,嚴(yán)重的話甚至影響著人們的正常生產(chǎn)和生活。建筑物中裂縫的存在預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足,過(guò)大的裂縫會(huì)促使鋼筋生銹而降低結(jié)構(gòu)耐久性,會(huì)造成房屋滲漏影響建筑物美觀,影響人們生活。
哪些建筑物需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固
比如上世紀(jì)六七十年代建成的教學(xué)樓、住宅樓工程,隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,有些工程設(shè)施老化失修,有些工程設(shè)施由于受當(dāng)時(shí)客觀條件的限制,存在著設(shè)計(jì)考慮不周、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)低的缺陷,所以需要對(duì)這些建筑物進(jìn)行除險(xiǎn)加固。
對(duì)舊建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固,該用什么樣的方案?
1)質(zhì)量較差。
為對(duì)原建筑作結(jié)構(gòu)質(zhì)量鑒定,在原結(jié)構(gòu)的一些主要受力構(gòu)件部位鑿開(kāi)部分抹灰層后發(fā)現(xiàn):主要受力構(gòu)件的砼質(zhì)量較差,有較多蜂窩、麻面等缺陷,局部位置有露筋且已銹蝕,砼的整體密實(shí)度比較松散。因此,必須先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
2)補(bǔ)強(qiáng)項(xiàng)目多,施工難度大。
要補(bǔ)強(qiáng)的柱每層有30根,9層共270根,補(bǔ)強(qiáng)要求是從基礎(chǔ)處開(kāi)鑿,各樓面柱角鑿?fù)ǎ苯拥?0樓面(原屋面),再與加層結(jié)構(gòu)連接; 梁補(bǔ)強(qiáng)主要是對(duì)支承新增.臺(tái)電梯井壁的梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),經(jīng)放線后打鑿掉新增電梯井位置的樓板砼,保留住該位置的各層間梁,新增電梯井壁座在梁面上,梁經(jīng)用角鐵及扁鐵焊接加固后成為新增電梯井壁的支座。
建筑物結(jié)構(gòu)加固的分類(lèi)和方法
1)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固主要是地基承載力的建筑物進(jìn)行加固,其主要方法有:
1.抬墻梁法。采用預(yù)制的鋼筋混凝土梁或鋼梁穿過(guò)原建筑的基礎(chǔ)梁下。置于原基礎(chǔ)兩側(cè)的樁或墩基礎(chǔ)上,支承新增結(jié)構(gòu)荷載。抬墻梁的平面位置應(yīng)避開(kāi)一層門(mén)窗洞口,不能避開(kāi)時(shí),應(yīng)對(duì)抬墻粱上的門(mén)窗洞口采取加強(qiáng)措施,并應(yīng)驗(yàn)算梁支承處磚墻的局部承壓強(qiáng)度。
2.墩式加固法。是直接在基礎(chǔ)下分段挖空至持力層澆筑墩式混凝土基礎(chǔ),最后使分段基礎(chǔ)聯(lián)成一整體,承受增層結(jié)構(gòu)荷載。
3.當(dāng)原建筑基礎(chǔ)底面積不足時(shí),可采用基礎(chǔ)加寬法。對(duì)條形基礎(chǔ)可采用一側(cè)加寬或兩側(cè)加寬,對(duì)柱基可沿基礎(chǔ)四邊加寬,加寬時(shí)可每隔1000~1500mm設(shè)置一根鋼筋混凝土減荷梁。
2)混凝土結(jié)構(gòu)加固
1.加大截面加固法。
該法施工工藝簡(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)問(wèn)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。
2.置換混凝土加固法。
該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn);適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
3.植筋技術(shù)法。
這是一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù);可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程。
4.預(yù)應(yīng)力加固法。
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,但在無(wú)防護(hù)的情況下,不宜用于混凝土收縮與變大的結(jié)構(gòu)。
5.裂縫修補(bǔ)技術(shù)。
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(kāi)裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù);適用于已有建筑物中各類(lèi)裂縫的處理,但對(duì)受力性裂縫,除修補(bǔ)外,尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。
3)鋼結(jié)構(gòu)加固
1.改變鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固法。
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)算圖形的一般方法為:增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗(yàn)算: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;增設(shè)支撐或輔助桿件,使結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比減小以提高其穩(wěn)定性;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。
2.增設(shè)支點(diǎn)加固法。
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)增設(shè)支承點(diǎn)來(lái)減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度,改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。增設(shè)支點(diǎn)加固法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠,缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。
3.有粘結(jié)外包型鋼加固法。
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體,加固后的構(gòu)件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
4.粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。
除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需要專(zhuān)門(mén)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。注意的是,加固工程完成后,應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘貼鋼板,從響聲判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密度。如錨固區(qū)粘貼面積少于90%,非錨固區(qū)粘貼面積少于70%,則此粘貼無(wú)效,應(yīng)剝下重新粘貼。對(duì)于重大工程,為真實(shí)檢驗(yàn)加固效果,尚需抽樣進(jìn)行荷載試驗(yàn),一般僅作標(biāo)準(zhǔn)使用荷載試驗(yàn),即將卸去的荷載重新全部加上,其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開(kāi)展應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用要求。