建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工

1、建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工【摘要】建筑物由于長期使用及風(fēng)吹日曬，加之地震等自然災(zāi)害 的侵蝕，都會(huì)不同程度的出現(xiàn)毀損、裂縫、脫落等問題。本文以房屋 建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)及施工技術(shù)為研究主體，詳細(xì)從結(jié)構(gòu)加固方法及技 術(shù)方面進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)展開闡述【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)；加固；施工1前言隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，業(yè)主對建筑功能要求的不斷提高 及變更，以及結(jié)構(gòu)在長期自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其功能逐漸 減弱，我們結(jié)構(gòu)工程的任務(wù)不單要做好建筑物前期的設(shè)計(jì)工作，還要 能科學(xué)的評估結(jié)構(gòu)損傷的客觀規(guī)律和程度，并采取有效的方法保證結(jié) 構(gòu)的安全使用，結(jié)構(gòu)的加固將成為一項(xiàng)重要的工作。2前期準(zhǔn)備

2、工作2.1首先應(yīng)做好加固設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，全面了解原有結(jié)構(gòu)的材 料和結(jié)構(gòu)體系，必須先鑒定后加固，避免在加固工程中留下隱患甚至 發(fā)生工程事故。2.2結(jié)構(gòu)加固方案應(yīng)技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工。結(jié)構(gòu)加固 方案的選擇應(yīng)充分考慮已有結(jié)構(gòu)實(shí)際現(xiàn)狀和加固后結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)， 對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行分析，保證加固后結(jié)構(gòu)體系傳力線路明確，結(jié)構(gòu)可 士.日巨。3不同類型加固工程與加固方法分析結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條 件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。3.1加大截面加固法在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，可增加截面有效 高度，擴(kuò)大截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和

3、 截面剛度，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。在適筋范圍內(nèi)，混凝土彎變構(gòu)件正 截面承載力隨鋼筋面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率 不太高的情況下，增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載 力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面，通過新加部分 和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高構(gòu)件承載力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工藝簡單、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)場施工的濕作業(yè)時(shí)間長，對生產(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。3.2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

4、樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長的缺點(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。3.3預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部 荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳 遞到構(gòu)件上（當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時(shí)，拉桿會(huì)與構(gòu)件共同找曲， 此時(shí)尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面），在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓 作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從 而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí)，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu) 件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。3.4增加支承加固法增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過減少受彎構(gòu)件的

5、計(jì)算跨度，達(dá)到減少作用 在被加固構(gòu)件上的載載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡單可 靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用 于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。4工程加固施工前設(shè)計(jì)的必要性4.1現(xiàn)實(shí)的需要既有房屋，有的由于使用性質(zhì)改變而導(dǎo)致荷載增加；有的為了增 加使用面積，在層高較大的部位或在屋頂上進(jìn)行加層；有的為滿足節(jié) 能有關(guān)規(guī)定，需將樓層周邊凹凸部分補(bǔ)平改造；有的需要進(jìn)行抗震加 固；有的由于遭受火災(zāi)、超載、地基不均勻沉降等原因需要進(jìn)行加固 處理等。既有房屋的改造、加固日益增多。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員 根據(jù)形勢的發(fā)展應(yīng)不但能熟練地從事新建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要逐漸熟 悉和掌握

6、對既有房屋的改造和加固設(shè)計(jì)工作。4.2檢測和鑒定的必要性為了解既有房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是否滿足要求， 在改造加固前必須要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和鑒定，對其可靠性做出正確的 評價(jià)。檢測和鑒定工作應(yīng)該由有資質(zhì)的單位承擔(dān)。檢測時(shí)可根據(jù)房屋 結(jié)構(gòu)實(shí)際情況和特點(diǎn)確定重點(diǎn)內(nèi)容，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢測構(gòu)件 的混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋配置、裂縫情況、混凝土碳化深度、蜂窩缺 陷等。4.3房屋結(jié)構(gòu)的改造、加層、加固必須進(jìn)行設(shè)計(jì)4.3.1按有關(guān)規(guī)定，對既有房屋進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)實(shí)施以后，承 擔(dān)此任務(wù)的設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對該房屋結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性負(fù)完全責(zé) 任，而原來的設(shè)計(jì)單位未參與改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，則不再負(fù)此責(zé)任。因 此，

7、改造加固設(shè)計(jì)應(yīng)該由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位或研究單位來承擔(dān)。4.3.2進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，力求與承擔(dān)施工的單位進(jìn)行配合， 根據(jù)該施工單位的經(jīng)驗(yàn)和水平確定更合理的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。如果由于 招投標(biāo)等原因，在設(shè)計(jì)時(shí)不能確定施工單位，那么在完成設(shè)計(jì)確定了 施工單位后，開工之前應(yīng)就設(shè)計(jì)中構(gòu)造做法和施工要求與施工單位作 交底和討論，必要時(shí)進(jìn)行方案調(diào)整和修改設(shè)計(jì)，以確保工程質(zhì)量和降 低造價(jià)。5應(yīng)注意的問題5.1減少對原有結(jié)構(gòu)的損傷，盡量利用原有結(jié)構(gòu)的承載能力。在 確定加固方案時(shí)，應(yīng)盡量減少對原有結(jié)構(gòu)的拆除和損傷。對已有結(jié)構(gòu) 或構(gòu)件，在經(jīng)結(jié)構(gòu)檢測和可靠性鑒定分析后，對其結(jié)構(gòu)組成和承載能 力等有了全面了解的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量

8、保留并利用其作用。5.2改造加固過程中，植筋和錨栓技術(shù)是常用的對混凝土結(jié)構(gòu)較 簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)?，F(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范( GB50367 - 2006)與混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程(JGJ145-2004）關(guān)于錨固長度有非常大的區(qū)別，而且按照前者的規(guī)定，對 于常規(guī)的梁柱等構(gòu)件，其寬度厚度很難滿足錨固長度的要求，采用植 筋錨栓時(shí)，應(yīng)注意最小邊距和最小中距地規(guī)定，還應(yīng)注意在原有構(gòu)件 鋼筋密集部位鉆孔和定位的可能性，應(yīng)注意嚴(yán)禁損傷和截?cái)嘣瓨?gòu)件受 力鋼筋。5.3改造加固對于新建建筑設(shè)計(jì)繁復(fù)而且獨(dú)特，要求我們工程設(shè) 計(jì)人員必須緊密結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，在設(shè)計(jì)前期就應(yīng)當(dāng)與其他各專業(yè)以及 施工單位積極協(xié)

9、調(diào)配合，共同制定出可行、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案， 避免重復(fù)設(shè)計(jì)，少走彎路，在加固實(shí)施過程中應(yīng)加強(qiáng)對實(shí)際結(jié)構(gòu)的檢 查，并隨時(shí)消除隱患。6結(jié)語就目前現(xiàn)狀來看，混凝土結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)還有待于在實(shí)踐中進(jìn) 一步探索，隨著建筑科學(xué)的不斷進(jìn)步，新型材料的不斷涌現(xiàn)，先進(jìn)的 加固方法不斷提出，加固改造設(shè)計(jì)的方案的選擇范圍也將具有更加廣 泛的發(fā)展空間。由于作者水平有限，文中不足之處望行業(yè)同仁多多指正，今后的 工作學(xué)習(xí)當(dāng)中亦會(huì)時(shí)刻保持積極進(jìn)步不斷探索的精神，爭取為我國在 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)及施工技術(shù)方面做出更大的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)1王亞勇.我國大型公共建筑抗震加固技術(shù)口.工程質(zhì)量，2005.12.2王朝秀，周亞平.碳纖維布(CFRP)在混凝土結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用