吳洋(大慶油田礦區事業部萬方工程技術設計院,黑龍江大慶163411)
淺談砌體結構加固的應用
吳洋(大慶油田礦區事業部萬方工程技術設計院,黑龍江大慶163411)
本文對砌體結構加固發展狀況及加固方法進行闡述,分析各種方法的原理以及優缺點,以便讀者在對房屋進行改造時靈活運用各種方法對房屋改造進行設計。
加固方法;發展狀況;應用
改革開放以來,人民追求物質生活的水平不斷提高,同時,由于人們的生活方式發生了很大的變化,因此對房屋的使用要求也提出了具體的要求。許多房屋由于功能的改變,不能滿足業主的基本使用功能,推倒重建將會造成巨大的浪費。因此,對現有房屋進行改造就成為解決供需矛盾的有效手段。實踐證明,改造舊房與建新房相比有三大優點:工期時間短,投資成本少,社會收益高。由于歷史原因,目前大多數舊有建筑已經達到設計使用年限,需要改造的基本上也是這樣的房屋。因此,此類房屋的改造占有相當大的比例,有著極其廣闊的市場前景。下面按照砌體結構的加固類型進行分別闡述。
目前,現行的《混凝土結構加固技術規范》(GB50367-2006)總結了近幾十年來國內外先進的技術與方法,適用于各種各樣的原因造成的房屋及構筑物損壞的處理方式,推動了加固技術的發展。加固方法方法主要有直接加固法和間接加固法:
此施工方法為截面加大的施工方法,為了保證補加混凝土與原有結構能夠共同工作,需適當增加配置鋼筋,為了保證新舊混凝土的的共同工作,需按鋼筋的問距和保護層等構造要求決定適當增加截面大小。加固中應將新舊鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的振搗密實。該法施工設計原理簡單明確,具有成熟的設計和施工經驗;適用于梁、板、柱及一般構造物的改造加固。但由于現場施工的工期較長,對生產及生活有一定比例的影響,且加固后的建筑物也會占用一定的空間。
此施工方法為置換混凝土施工法,此法的優點與截面加大法類似,且加固后不影響建筑物的使用空間,具有較長的施工工期;適用于受壓區混凝土強度偏低或者具有嚴重缺陷的梁、柱等承重構件的加固方法。
此施工方法為粘貼鋼板加固施工法,采用粘貼鋼板的專用結構粘結劑,將鋼板粘貼于待加固的構件部位的表面上,粘貼鋼板在施工前,應采用機械設備對鋼板進行除銹除銹及粗糙處理,用平砂輪打磨鋼板至金屬光澤,打磨紋路與鋼板受力方向垂直,用丙酮擦試干凈。這種加固方法的特點是:不占用室內的使用空間,可以在較短的時間內達到設計強度,能適合使用需要。但施工工藝要求較高:粘貼劑不耐高溫等特點。施工方在施工中應使用鋼筋探測儀,確定鋼筋在混凝土中的位置。這需要具有專業施工資質的設計隊伍完成,且由于增加結構荷載等,在設計時應特別注意對原有結構彎矩及裂縫的驗算。
具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有美觀、不增加結構荷載等優點,但由于碳纖維需要專門的防火處理,增加了后期施工的難度,適用于彎矩較大且裂縫不滿足設計的構件和構筑物。
托換技術是支撐屋面板拆除柱、支撐梁拆除墻體的總稱,是指在上部結構能夠在正常使用的情況下實施拆除、代換的一種施工方法,包含了結構加固技術以及上部結構頂升技術等。適用于已有建筑物的加固改造以及因使用功能改變及生產工藝,要求改變平面布局的舊房改造。與傳統的方法比較,托換技術具有對生產及生活影響較小、改造時間短、費用低等特點,此種托換技術對技術要求較高,且在施工時具有一定的危險性,在施工現場應設置安全指示牌,并應由具有資質的工人來完成施工,以便確保安全。
噴射混凝土是利用壓縮空氣將砂漿或一定配合比的混凝土噴射到指定部位的結構表面的一種混凝土澆筑技術。分干噴和濕噴,我國目前主要采用干噴。優點是施工簡便,不用支模,與基層的粘接力強,密實度高,費用較低。缺點是設備復雜,技術要求高。適用于舊房改造、結構加固及非平面結構等薄壁層混凝土澆筑。
在《混凝土結構加固構造》(06SG311-1)中等相關圖集中,介紹了噴射混凝土加固混凝土基礎的相關做法,由此可以看出,噴射混凝土在結構加固的運用是十分廣泛的。
在進行裂縫修補前,應根據砌體構件的受力狀態和裂縫的特征等因素進行分析,并由具有鑒定資質的單位出具相應的檢測報告。以便確定造成砌體裂縫的原因,有針對性地進行裂縫修復或采用相應的加固措施。
對于既有建筑,隨著時間的推移,荷載以及外界作用等因素對結構的破壞,都不同程度地破壞著建筑物的使用和安全。有些破壞,是用肉眼無法辨別的,這個時候,我們就應該借助先進的檢測設備,來鑒定結構物的混凝土是否碳化,鋼筋是否銹蝕等。但這種破壞在很多情況下并沒有達到拆除重建的地步。于是,人們在實踐中總結出了很多行之有效的加固改造方法。并且,砌體結構多存在于城鎮等較不發達地區,因此,砌體結構房屋自身的特性使得砌體結構房屋的加固改造方法存在多樣性,這就要求設計者在進行房屋加固改造時靈活運用各類加固方法。
本文對砌體房屋改造加固的發展狀況及加固方法進行了綜合闡述,詳細分析了各種方法的原理以及使用要求,以便設計者對房屋改造進行設計。
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吳洋(1979-),男,福建省壽寧縣人,2004年畢業于大慶石油學院土木工程專業,工學學士,大慶油田礦區事業部萬方工程技術設計院土建室,工程師,主要從事建筑、結構設計工作。