精準(zhǔn)get建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)要點(diǎn)
近日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部會(huì)同有關(guān)部門(mén),認(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署,扎實(shí)推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將會(huì)同相關(guān)部門(mén)強(qiáng)化協(xié)調(diào)配合,完善支持政策,加強(qiáng)督促指導(dǎo),壓實(shí)地方主體責(zé)任,加大城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造力度。城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造牽涉面廣,是一項(xiàng)綜合、細(xì)致、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
建筑隨著時(shí)間的消磨和外力的影響,自身結(jié)構(gòu)逐漸老化,易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題,因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)定期進(jìn)行鑒定和加固改造必不可少。經(jīng)過(guò)定期加固改造,能有效了解建筑實(shí)際情況,延長(zhǎng)使用壽命,減少安全隱患,為居民提供更加適宜舒心的生活環(huán)境。下面一起來(lái)看既有建筑改造中的技術(shù)要點(diǎn)。
加固改造工程程序
根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)和我國(guó)近幾年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加固改造工作一般程序可概括為現(xiàn)狀鑒定、加固改造設(shè)計(jì)、施工與工程效果檢驗(yàn)4步。
(1)現(xiàn)狀鑒定:進(jìn)行現(xiàn)狀鑒定的目的是為制定加固改造方案,提供技術(shù)依據(jù),確定導(dǎo)致可見(jiàn)損壞的原因,確認(rèn)結(jié)構(gòu)的整體性和工作性能。鑒定報(bào)告是現(xiàn)狀鑒定的最終成果,是制定加固改造的主要技術(shù)依據(jù),鑒定報(bào)告的內(nèi)容一般應(yīng)包括:工程對(duì)象受損的范圍、程度;工程對(duì)象整體技術(shù)狀態(tài);造成結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)材料劣化、損壞的主要原因;應(yīng)采取的處理措施或?qū)Σ摺?nbsp;
(2)設(shè)計(jì):在現(xiàn)狀鑒定基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是制定加固改造方案,選擇加固改造材料及施工方法,繪制加固改造施工圖,設(shè)計(jì)過(guò)程要充分考慮施工期間對(duì)建筑物正常使用時(shí)可能產(chǎn)生的影響。
(3)施工:通常加固改造施工是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù),要求施工單位既要有良好的技術(shù)素質(zhì),又要有專業(yè)工程經(jīng)驗(yàn), 施工之前還要進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),制定完善的施工操作流程表。
(4)驗(yàn)收與工程效果檢驗(yàn):加固改造完成之后要按照既定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。
建筑結(jié)構(gòu)鑒定的方法
1、經(jīng)驗(yàn)法
經(jīng)驗(yàn)鑒定即根據(jù)外部測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)觀察和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)圖紙。以過(guò)去的施工經(jīng)驗(yàn),判斷建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題。這種方式不需投入過(guò)多時(shí)間成本,且鑒定快速高效。不過(guò)由于鑒定法過(guò)于主觀,因此常用于小型建筑鑒定,無(wú)法應(yīng)用于大型建筑鑒定。大型建筑如采用經(jīng)驗(yàn)鑒定,必然會(huì)受到復(fù)雜的結(jié)構(gòu)影響,出現(xiàn)檢測(cè)盲點(diǎn)。鑒定結(jié)果將與建筑實(shí)際情況出現(xiàn)不符的問(wèn)題,影響鑒定質(zhì)量。
2、實(shí)用鑒定
這種鑒定方式與經(jīng)驗(yàn)鑒定有一定的相似,是經(jīng)驗(yàn)鑒定的增強(qiáng)版本。實(shí)用鑒定需搭配現(xiàn)代檢測(cè)工具與技術(shù),能夠有效提供檢測(cè)范圍和檢測(cè)準(zhǔn)確率。實(shí)用鑒定更加客觀科學(xué),因此能夠提供給檢測(cè)人員精準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)果。不過(guò)這種鑒定方式流程復(fù)雜。首先委托人需要填寫(xiě)委托書(shū),在簽字蓋章以后向鑒定機(jī)構(gòu)提供建筑施工材料與設(shè)計(jì)圖紙。其次,鑒定機(jī)構(gòu)組織鑒定組,至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查建筑資料,初步確定調(diào)查方法、范圍與項(xiàng)目,并與委托人簽訂協(xié)議。之后鑒定組展開(kāi)建筑結(jié)構(gòu)的論證調(diào)查,通過(guò)綜合分析與室內(nèi)試驗(yàn),補(bǔ)充初步調(diào)查數(shù)據(jù),撰寫(xiě)鑒定報(bào)告。在校核審批結(jié)束后,委托方將報(bào)告存檔,得出建筑問(wèn)題,此時(shí)制定合理的建筑改造加固方案。因該鑒定法流程復(fù)雜,因此用于小型建筑過(guò)于浪費(fèi)時(shí)間,故常用于大型建筑,及高層建筑。精準(zhǔn)的鑒定成果得到了業(yè)界人士的一致認(rèn)同。
3、概率鑒定
概率鑒定法在鑒定時(shí),需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行采樣,通過(guò)采樣數(shù)據(jù)判斷建筑問(wèn)題。并以采樣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)情況,鑒定建筑整體問(wèn)題。這種鑒定法雖然是以概率為鑒定方法,不過(guò)因?qū)ㄖM(jìn)行了數(shù)據(jù)采樣,所以具有一定的代表性價(jià)值。根據(jù)樣本數(shù)據(jù)與建筑形態(tài)、類型,可以為建筑結(jié)構(gòu)提供準(zhǔn)確快速的鑒定。
4、信號(hào)處理
這種技術(shù)非常先進(jìn),使用集成電路軟硬件設(shè)備,通過(guò)模擬信號(hào)檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。通過(guò)處理數(shù)字信號(hào)便能夠成為監(jiān)測(cè)員的建筑結(jié)構(gòu)鑒定物理參數(shù)及模態(tài)參數(shù),用于建筑參數(shù)模型制作。這種鑒定法是所有鑒定法中,準(zhǔn)確率最高的鑒定法,不僅能夠掌握建筑表面問(wèn)題,同時(shí)也能夠了解建筑內(nèi)部問(wèn)題。這種鑒定法數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析速度很快,不過(guò)卻會(huì)受到建筑規(guī)模限制,部分建筑無(wú)法使用這種技術(shù)。
常用加固改造方法
(1)加截面法:用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)筑物截面面積進(jìn)行加固的一種方法,不僅可提高被加固構(gòu)件承載能力, 而且可加大其截面剛度,改變自振頻率。
(2)外包鋼加固法:是一種在結(jié)構(gòu)構(gòu)件四周包以型鋼進(jìn)行加固的方法,可以在基本不增加構(gòu)件截面尺寸情況下提高構(gòu)件承載力,增大延性、剛度。
(3)預(yù)應(yīng)力加固法:是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或撐桿,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法,可提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面及斜截面承載力。
(4)改變受力體系加固法:是一種通過(guò)增設(shè)支點(diǎn),或采用梁拔柱的方法以改變結(jié)構(gòu)受力體系的加固方法,可以減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算跨度,降低計(jì)算彎矩,大幅度提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,減小撓度,縮小裂縫寬度。
(5)外部粘鋼加固法:是一種用膠粘劑把鋼板粘貼在構(gòu)件外部進(jìn)行加固的方法,常用膠粘劑以環(huán)氧樹(shù)脂為主配劑,這種加固方法施工工期短,可大幅提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力和正常使用階段性能。
結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)具體分析
直接加固改造
(1)增大截面加固法。當(dāng)加固改造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),增大截面法是選用頻率最高的一種加固方法。增大截面加固法主要優(yōu)點(diǎn)有:施工技術(shù)較為完善,施工便利,施工質(zhì)量控制難度低,施工作業(yè)人員專業(yè)要求較低,能夠使建筑構(gòu)件抗力得到有效增強(qiáng);增大截面加固法主要缺點(diǎn)有:建筑物空間會(huì)被占據(jù)一部分,建筑使用面積減小,施工現(xiàn)場(chǎng)存在大量的濕作業(yè),需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù),尤其是在建筑物使用過(guò)程中,生活、生產(chǎn)均會(huì)遭受加固施工一定程度的影響,同時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)外觀勢(shì)必會(huì)受到一定程度的影響。
(2)置換混凝土加固法。當(dāng)受壓區(qū)混承重構(gòu)件中的混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度不夠高,需要進(jìn)行加固時(shí),選用置換混凝土加固法是較為合適的。置換混凝土加固法主要優(yōu)點(diǎn)有對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固以后,能使其原貌進(jìn)行完全恢復(fù),原有建筑結(jié)構(gòu)布置、原有建筑空間不會(huì)發(fā)生任何變化;置換混凝土加固法主要缺點(diǎn)有:需進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的施工濕作業(yè),需要對(duì)大量舊混凝土進(jìn)行清除,如果原建筑結(jié)構(gòu)對(duì)周邊建筑結(jié)構(gòu)有影響,則需采取有效的臨時(shí)性加固、支撐措施。
(3)外包鋼加固法。外包加固法實(shí)際上就是選用合適的型鋼材料外包建筑混凝土構(gòu)件,如角鋼、鋼板等,混凝土構(gòu)件起到一定約束作用,進(jìn)而使混凝土構(gòu)件抗壓能力有效提高。外包鋼加固法大致分為兩種類型,即濕式外包鋼法、干式外包鋼法。當(dāng)加固混凝土構(gòu)件時(shí),假如嚴(yán)禁改動(dòng)原構(gòu)件的截面尺寸,但必須要大幅度提高原結(jié)構(gòu)的截面承載力時(shí),則宜采用外包鋼加固法。
(4)噴射混凝土加固法。噴射混凝土加固法就是指通過(guò)運(yùn)用一些動(dòng)力制造機(jī)器,如噴射機(jī)械等,在受?chē)姳砻嫔蠂娚浒韬狭希?dāng)拌合料凝結(jié)硬化后,便會(huì)形成一種混凝土。而這種混凝土能夠和鋼材、磚石等產(chǎn)生高強(qiáng)度粘結(jié)現(xiàn)象,且該粘結(jié)整體具有較好的耐久性、力學(xué)性能。噴射混凝土和原建筑結(jié)構(gòu)之間所形成的結(jié)合面,能夠有效傳遞拉應(yīng)力、剪應(yīng)力。但是在采用這種方法時(shí),使用的噴射機(jī)械體積偏大,占據(jù)較大的施工作業(yè)面。
間接加固改造
(1)增加支承加固法。增加支承加固法就是指在增設(shè)適量支撐點(diǎn)后,能夠使建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度減小,使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布發(fā)生變化,進(jìn)而有效增大承載能力的一種加固方法。當(dāng)需加固改造的建筑物沒(méi)有較高的外觀要求、使用要求時(shí),選用增加支撐加固法是比較合適的。支撐加固法,便于安裝拆卸、受力位置明確、可靠、施工簡(jiǎn)單等,但是建筑使用空間會(huì)遭受一定程度的影響,同時(shí)損害建筑物使用性能和外觀。
(2)預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力加固法就是指設(shè)置外預(yù)應(yīng)力撐桿,將一定的預(yù)應(yīng)力施加在撐桿上,以改變?cè)ㄖY(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況,有效降低原建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,進(jìn)而提高原建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。在加固改造大跨度構(gòu)件、重型結(jié)構(gòu)、高應(yīng)力混凝土構(gòu)件等時(shí),宜選用預(yù)應(yīng)力加固法。不過(guò),選用這種方法時(shí),原建筑結(jié)構(gòu)外觀會(huì)受到一定程度的影響,如果沒(méi)有采取防護(hù)措施,收縮徐變較大的混凝土結(jié)構(gòu)在加固時(shí),是不宜選用預(yù)應(yīng)力加固法的。
梁、板、柱加固改造
1、混凝土板、梁加固方法。
(1)增大截面加固法。在制訂加固設(shè)計(jì)方案時(shí),可以將原建筑構(gòu)件構(gòu)造特性、受力情況、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等作為依據(jù),通過(guò)澆筑混凝土,以增大原建筑結(jié)構(gòu)截面面積,如果設(shè)計(jì)要求要提高構(gòu)件承載能力,還需要加配一定數(shù)量的鋼筋。通過(guò)對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性、構(gòu)造特點(diǎn)等進(jìn)行深入分析后,為提高其界面面積,在制定加固改造方案時(shí),應(yīng)采取單面、兩面或三面來(lái)進(jìn)行混凝土的澆筑,當(dāng)然為使原建筑構(gòu)件承載力變得更高,還可以加配一定數(shù)量的鋼筋。
(2)粘鋼加固法。粘鋼加固法就是應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)膠,在梁板受拉區(qū)表面將鋼板進(jìn)行粘貼,通過(guò)粘貼膠的作用,梁底會(huì)向鋼板傳遞自身產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而原建筑構(gòu)件和鋼板便會(huì)結(jié)為一體,全部荷載均由該整體來(lái)承擔(dān),進(jìn)而使建筑構(gòu)件的承載能力得到有效提升。實(shí)際上,粘鋼加固法這種技術(shù)是比較新穎的,其加固效果是比較好的,且施工工序簡(jiǎn)單,能夠帶來(lái)較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,施工成本也比較低。
(3)增補(bǔ)受拉鋼筋法。如果梁構(gòu)件的截面尺寸具有較高剛度、較強(qiáng)抗剪承載能力,但是彎曲抗拉強(qiáng)度卻偏低時(shí),此時(shí)可以選用增補(bǔ)受拉鋼筋法,即將適量受拉鋼筋直接焊接在原建筑梁受拉部位中。增補(bǔ)受拉鋼筋法大致分為3種類型,即粘結(jié)法、半焊接補(bǔ)筋、全焊接補(bǔ)筋。
2、柱加固
(1)增大截面法。在柱加固方案中,如果原建筑使用空間條件允許,則選用增大截面法是比較合適、可靠的。柱加固增大截面法大致分為3種,即單面加厚、雙面加厚、四周外包。
(2)外包鋼加固法。外包鋼加固法就是指在混凝土構(gòu)件兩面或者四角,用鋼板、型鋼等包住,且不會(huì)明顯加大構(gòu)件截面尺寸,便能使原柱承載力得到較大程度的增加,當(dāng)建筑構(gòu)件外形、使用空間約束條件較多、不能大幅度增加截面尺寸時(shí),選用外包鋼加固法是比較合適的。一般來(lái)說(shuō),方形柱、矩形柱常選用四周包角鋼橫向加綴板方法,圓柱或者其他弧形柱常選用扁鋼加套箍加固方法。
(3)置換加固法。當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)而嚴(yán)重降低混凝土柱承載能力時(shí),選用置換加固法是比較合適的。置換加固法主要處理部分柱混凝土,以提高混凝土承載能力,對(duì)于原鋼筋利用率,選用置換加固法是忽略其折減情況的。
(4)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。預(yù)應(yīng)力撐桿大致分為兩種類型,即單側(cè)撐桿、雙側(cè)撐桿。其中,當(dāng)受壓區(qū)配筋量不足、偏心受壓柱混凝土強(qiáng)度偏小時(shí),選用預(yù)應(yīng)力單側(cè)撐桿是比較合適的;當(dāng)加固軸心受壓柱時(shí),選用預(yù)應(yīng)力雙側(cè)撐桿是比較合適的。受壓柱在預(yù)應(yīng)力撐桿加固法作用下,自身的承載力能夠得到顯著提高。
加固改造的注意事項(xiàng)
1、進(jìn)行房屋加固前,必須關(guān)注加固合理性問(wèn)題,無(wú)論局部加固還是整體性加固,對(duì)于合理性問(wèn)題來(lái)說(shuō)都要引起足夠認(rèn)識(shí),使用的建筑建材必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),否則不能達(dá)到預(yù)期的加固效果甚至使得建筑物受力情況更危險(xiǎn)。
2、在加固施工前,管理和施工等工程相關(guān)人員應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境進(jìn)行了解。了解加固結(jié)構(gòu)受力和傳力途徑,對(duì)整體結(jié)構(gòu)中的裂縫進(jìn)行檢查并記錄。若出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的現(xiàn)象或疑惑應(yīng)當(dāng)及時(shí)上報(bào)。
3、在加固施工前還要注意設(shè)計(jì)施工周期問(wèn)題,做出完備的施工進(jìn)度計(jì)劃,在施工過(guò)程中盡量避免消耗多余時(shí)間,提升整體施工效率縮短房屋裝修、加固所需時(shí)間。如此一來(lái)施工速度會(huì)得到大幅提升,但注重速度并不能忽略質(zhì)量,要在保證質(zhì)量的前提下盡量加快施工效率。
4、在施工過(guò)程中對(duì)于危險(xiǎn)構(gòu)件和受壓構(gòu)件而言,需要進(jìn)行切實(shí)可行的監(jiān)控和安全措施,并經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)審批。在施工過(guò)程當(dāng)中要時(shí)刻注意,構(gòu)件是否有異常,若出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)停止施工,加設(shè)臨時(shí)支撐,并和相關(guān)人員進(jìn)行討論研究,避免加固過(guò)程當(dāng)中再次出現(xiàn)新的問(wèn)題。
5、在加固過(guò)程中,施工所用安全支護(hù)體系及工作平臺(tái)要經(jīng)常進(jìn)行檢查,避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化的現(xiàn)象,而使得安全體系強(qiáng)度降低,致使其失效。
6、施工時(shí)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)注意保護(hù)工人身體健康,對(duì)于周邊粉塵、噪聲及有害氣體要采取有效的防護(hù)措施。
7、加固施工過(guò)程中很多材料為易燃或遇高溫失效材料,在現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)置有消防器材,并嚴(yán)禁煙火。除此之外,受高溫失效材料要合理存放,避免高溫暴曬,以此保證施工材料的質(zhì)量。
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