楊 斌 (安徽建工集團有限公司,安徽 合肥 230001)
根據中國建筑業協會的相關統計數據顯示,我國已經有近一半的建筑物步入“中老年階段”,有許許多多的建筑物需要加固維修。建筑工程加固在我國建設與發展中具有極大的經濟價值和現實意義。
建筑工程的加固設計和施工都與新建工程有很大的不同,主要的特點有:
①清理和拆除工作量往往較大,工程較繁瑣復雜,并存在不安全因素;
②建筑加固設計和驗算時,不僅對原結構適應性驗算,還需考慮新舊結構間強度、剛度的均衡性,以及新舊結構間的協調性;
③加固工程往往在不停產或不影響使用的條件下實施,要求施工進度快、工期短;
④施工現場或其作業面狹窄,常受設備、管道和原有結構及構件的制約,大型設備及構件無法進場,施工作業難度較大;
⑤加固時常要分段、分期進行,還會受各種因素干擾而中斷施工;
⑥施工往往對原有及相鄰的建筑結構或構件有不良影響,要有相應的措施。
建筑工程加固方案設計時,必須全面地考慮與分析整個建筑的現狀及加固的效果,并綜合考慮,防止出現局部加固后影響整體的抗力。
當建筑的部分構件出現安全問題時必須對其進行加固,同時要考慮結構體系的加固。有時某個特定構件加固完成后,其強度與剛度的分布會發生巨大的改變,從而影響整體結構的安全性。另外,構件連接點的加固同樣會影響結構的整體性。
當個別構件的加固不會影響到整體結構的安全性時,可以對其進行局部的加固。當建筑結構出現安全問題時,就需要進行建筑結構的整體核算,重視建筑結構的整體性。首先評估構件的整體性能,從整體加固的角度入手進行設計,保證建筑整體安全性的加強。
建筑臨時加固的效果保持時間較短,在設計加固方案時可以適當地降低要求。但是,對于那些要求永久加固的建筑,在設計時則必須保持較高的水平,獲得加固效果的耐久性。
加固應做到簡易可行、安全可靠、經濟實用和外觀規整,有一定的美觀效果。
加固應考慮經濟合理、縮短工期,減少影響正常使用的時間,同時盡量保留有用的結構和構件,減少和抵御不利因素的影響(如高溫、腐蝕、凍融、振動、沉降等),保證加固后結構的耐久性。
3.1.1 直接加固與間接加固的方法
①加大截面加固法;②置換混凝土加固法;③有粘結外包型鋼加固法;④粘貼鋼板加固法;⑤粘貼纖維增強塑料加固法;⑥繞絲法;⑦錨栓錨固法;⑧預應力加固法;⑨增加支承加固法。
3.1.2 與混凝土結構加固配套使用的技術
①托換技術;②植筋技術;③裂縫修補技術;④碳化混凝土修復技術(還不成熟);⑤混凝土表面處理技術;⑥混凝土表層密封技術;⑦其他技術(結構移位技術、調整結構自振頻率技術等)。
3.2.1 直接加固與間接加固的方法
①鋼筋混凝土外層加固法;②鋼筋水泥砂漿外層加固法;③增設扶壁柱加固法;④無粘結外包型鋼加固法;⑤預應力撐桿加固法。
3.2.2 砌體結構構造性加固與修補技術
①增設圈梁加固;②增設梁墊加固;③砌體局部拆砌;④砌體裂縫修補。
①改變結構計算圖形加固法;②加大構件截面的加固;③連接的加固與加固件的連接;④裂紋的修復與加固;⑤減輕荷載法。
①基礎注漿補強法;②增大基礎底面積;③錨桿靜壓樁法;④樹根樁法。
在進行建筑工程加固設計之前,必須注意:①應當對建筑工程進行相應的鑒定,依據的標準有《民用建筑可靠性鑒定標準》、《工業廠房可靠性鑒定標準》等;②建筑工程加固施工之前必須到實地進行考察,獲得第一手資料與數據,并開展全面的分析,確定工程加固的可行性;③應當考慮實際的施工條件及業主的要求等影響因素,選擇最適合的加固方案及施工方案,從而保證加固的效果。
大多數建筑工程的加固都是在實用過程中進行的,在設計時必須要考慮到施工噪音、粉塵的污染,盡可能采取各種措施減少污染的程度,保證建筑的實用性。同時,建筑的加固并不都是全面同水平加固,設計時必須找到加固的重點部分及構件,從而開展有側重點的加固,既能夠有效地提高工程實施的進度,提高施工效率;又能夠較好地減少加固成本,獲得一定的經濟效益。當然,加固設計絕不能因為經濟效益而忽視加固效果,提高加固施工效率必須以保證加固質量為前提。
加固設計時必須考慮到加固的效果及質量,即使在地震等特殊情況發生時也不應出現加固→破壞→加固的二次加固過程。因此,在進行建筑加固設計時,必須將可能發生的特殊情況全部考慮進去,提出相應的措施消除可能造成二次破壞的因素。
建筑加固是在建筑的原有結構基礎上進行的,加固施工極有可能會影響到建筑原有的結構,甚至會對原有結構造成損傷,這是業主絕對無法允許和接受的。因此,在加固設計及施工時,必須要考慮到對原有結構的保護,保證加固施工后原有結構不受影響。
因建筑的某些實際情況或特殊原因,有些加固設計及施工無法保證原有結構。當遇到這種情況時,加固設計必須提出相應的補救措施,比如改變結構形狀、限制結構負荷、改變結構用途等。當然,不管采用什么樣的補救措施,都必須保證建筑在加固施工后的安全性。建筑加固設計時必須結合建筑所在的環境、具體的情況進行設計,在保證加固施工質量的同時盡量地提高經濟效益。加固設計方案、施工圖完成后,必須交由相關部門審核,審核通過后才能夠開展加固施工。
建筑加固涉及到了業主的生命及財產安全,加固設計的再好,也必須通過施工來實現。
①加固施工前應當首先深入了解加固設計思路,并依據施工圖紙對加固建筑進行考慮,確定施工方案。在整個過程中必須嚴格按工程施工操作規定開展施工,并全程進行施工質量的監督。
②加固施工既要尋求重點部位重點加固,又要綜合考慮整體結構體系安全,既能提高工效又能保證結構安全。
③加固施工時必須考慮到原有材料的特性。建筑加固施工大多是在建筑原有材料結構的表面開展,因此,加固施工時必須重視原有材料的特性,并展開有針對性的加固施工。
④加固施工必須注意加固建筑周圍的環境,文明施工,降低噪音,避免野蠻施工,防止對原建筑物損傷和對周圍環境的干擾。
⑤加固施工必須注意原有建筑物內和周邊地下預埋物及水、電、燃氣、電信等預埋管線,以防其被破壞。
⑥加固施工時要設置明顯的安全及防火標志,經常性地進行有關安全防火教育。
建筑工程加固設計和施工方案的制定,都必須根據建筑物的實際情況進行具體的謀劃,構件在加固后能否達到加固設計的要求,關鍵在于施工的質量:加固設計是建筑加固的基礎與前提,建筑加固施工是建筑加固的核心。在建筑加固過程中必須構建完善的加固施工組織,確定合適的加固施工方案,選擇優秀的作業人員進行施工,保證建筑加固質量的同時控制成本支出,取得經濟效益最大化,從而保證建筑加固設計目標的實現。
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