建筑工程对结构加固技术的应用

[摘 要]随着经济的发展,建筑工程量也增加许多,为保证这些建筑物安全使用,就必须对其进行合理的维修加固处理.根据不同的工程结构人们所提出的加固方法不尽相同,如何选择合理的加固方法是加固设计必须考虑的问题.本文主要从建筑工程结构加固技术的运用进行了研究.

[关 键 词]建筑工程结构加固应用

中图分类号：TU198文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0191-01

1建筑结构加固改造的意义

1.1建筑工程加固技术应用的重要性

在我国的建筑工程结构中,由于历史及发展方式的特殊性,在多数方面要求对既有建筑物实施加固及维修改造.对我国而言,将原有的建筑进行改造以充分利用,不但可以节约投资,而且能够减少对土地的征用,对缓解日益紧张的城市用地矛盾也有着重要的意义.建筑物加固与维修改造的前提是对其进行检查和鉴定,然后根据鉴定结果采取相应的加固处理措施.

1.2建筑工程需要进行加固改造的原因

由于我国社会、经济及科技速度的快速发展,较多建筑物都需通过改造进行用途变更、业主改变以及工业建筑的更新改造.还包括建筑中存在的质量问题或使用环境的逐渐恶化等原因,都需运用加固技术对建筑物进行改造处理.

（1）勘察造成的缺陷

结构中存在的缺陷主要在地质勘察过程中无法对地基土及地下水的真实状况进行反映的表现.例如：较稀的勘察布点、钻探深度不足等因素,导致建筑施工过程中以及竣工之后出现地基沉降的现象产生.

（2）设计过程中产生的缺陷

设计人员在对建筑物进行设计的过程中,虽然对建筑结构安全及使用的各种各样的因素进行考虑,但在实际应用过程中,实际上每个结构都有自身独特的特性存在,无法完全通过设计过程中运用的数学模型进行描述.同时,设计概念错误和设计计算错误也是引起建筑物不能满足正常使用的重要原因,前者如在拱结构的两端未设计抵抗水平推力的构件等.后者如计算时漏掉了主要荷载,公式或参数选用错误等..

（3）施工过程中存在的缺陷

建筑物结构的自身缺陷还通过施工中表现出来.导致该类隐患产生的原因有很多,其中施工队伍缺乏系统的培训,综合能力和素质较低成为主要因素.由于管理相对混乱,再加上很多人对一些工艺标准,甚至一窍不通,只是凭自己的理解和经验做事,从而导致建筑物质量降低的现象出现.

（4）不当的使用及恶劣的环境

建筑物存在的自身缺陷还表现在使用环境方面,例如：高温、粉尘、重载、潮湿、腐蚀及疲劳等.另外,随着建筑物缺乏正确的检查、维修、管理、鉴定、加固及保护的意识,都会导致建筑物出现不当的管理及使用,造成建筑物的早衰得以产生.

（5）自然灾害因素

我国是一个自然灾害常发的国家,尤其是地震,对建筑物造成不同程度上的损坏,很多时候造成的毁灭性的损坏.近几年由于气候的不断恶化,水灾也频繁出现,对经济及生产生活和建筑物造成的损失更是难以估算.

综上所述,加上目前我国不断调控房地产市场,并且近年政府停建楼堂馆所,而很多建筑物已经进入老龄化,在这些综合因素的影响下,建筑物的加固与改造无疑对于国力相对薄弱的国家来说,具有非常重要的现实意义.

2建筑物结构加固技术的应用

2.1混凝土结构加固

（1）通常直接加固的方法是对混凝土进行加固,在梁、柱、板、墙及一般构造物的混凝土结构中得到使用,在加固后不会对建筑物的净空造成影响.

①钢板粘贴加固

该加固方法具有施工速度快、不存在湿作业或仅在抹灰工序中出现湿作业的情况,具有较小的生产及生活影响.在加固后,不会影响原有结构的外观及净空.在较大程度上降低胶粘工艺及操作水平对加固效果造成影响.

②绕丝法

在混凝土结构构件斜截面存在不足的承载力的加固中得到适用或采用横向约束力对受压构件进行施加的场合.

③截面加大的加固方法

该方法具有施工工艺简单、较强适应性的特点,且具有成熟的设计及施工经验.但存在较长的现场施工湿作业,影响了正常的生产及生活,且在加固之后,减小了建筑物的净空.

④粘贴纤维,增强塑料的加固方法

具有良好的抗腐蚀及抗潮湿的特点,几乎不会对结构自重造成增加、且具有耐用以及较低维护费用等特点.但应设置专业的防火处理,在各种受力性质的混凝土结构构件以及一般构筑物中得到适用.

⑤粘结外包型钢的加固方法

也被称之为湿式外包钢加固法,具有可靠的受力、便捷的施工以及较小的现场工作量,但在用钢量方面相对较大,在超过600℃的高温场所中进行施工时不宜进行无防护操作.在使用中不会对原构件截面尺寸进行显著增大的条件下进行适用,但又要求大幅度对其承载能力进行提升的混凝土结构进行加固处理.

⑥锚栓锚固的方法

在混凝土强度等级为C20～C60范围内的混凝土承重结构进行改造及加固中得到适用.在出现严重风化的上述结构及轻质结构中不宜进行使用.

（2）间接加固中通常的方法是预应力加固法.

该方法的运用能够使被加固结构的应力水平得到降低,不仅具有良好的加固效果,而且还能进一步将结构整体的承载力度得到提升.通常在大跨度、重型结构的加固以及高应力及高应变条件下的混凝土构件的加固中得到适用.

2.2砌体结构的加固

（1）砌体结构的直接加固方法

①钢筋混凝土外加层的加固方法

该加固方法包含在复合截面加固法以内.其优点主要包括：简单的施工工艺、较强的适应性.当砌体加固之后能够进一步提升承载力,具有设计及施工经验成熟的优点.通常在柱、带壁墙的加固中得到适用.但在实际施工过程中存在较长的湿操作时间,影响了生产及生活的正常发展.在加固操作之后,会造成建筑物净空得到一定缩小.②钢筋混凝土外加层的加固方法

包含在复合截面加固法中,该方法的优点在于钢筋混凝土的外加层加固法相类似,但在承载力提升方面相对较低.在砌体墙的加固中得到适用,有时也可在钢筋混凝土外层加固带壁柱墙时封闭两侧穿墙箍筋中进行使用.

③增设扶壁柱的加固方法

被包含在加大截面加固法之内.该方法的优点也和钢筋混凝土外加层加固方法相类似,但提升承载力被制约,较难满足抗震要求,通常在非地震区得到应用.

（2）砌体结构的间接加固

①无粘结外包型钢的加固

也划分为传统加固中的一种,该方法的特点是施工简便、少量湿作业以及较少的现场工作量,具有可靠的受力状况.通常在不允许对原构件进行增大的截面尺寸中得到适用,却要求对截面承载力的砌体柱的加固进行大幅度的提高.

②预应力撑杆的加固法

较大程度上对砌体柱的承载能力得到提升,且具有可靠的加固效果.在对高应力及高应变状态的砌体结构进行加固处理中得到适用.该方法的缺点是不宜在超过600℃的温度环境中进行使用.

3实例分析

某建筑楼体,原主体采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,抗震设防烈度为7度,剪力墙抗震等级为二级,框架抗震等级为.基础采用高强预应力混凝土管桩500,壁厚125mm,AB型.桩端持力层为砂土状强风化花岗岩,桩长约25米.单桩竖向极限承载力标准值为5000KN.然而根据要求,该工程加层续建,由15层加高到21层.

具体的加固方案：在十四层处有五根框架柱内退1500mm,造成竖向构件不连续,按常规抬柱转换将形成高位转换,对结构抗震不利.本设计采用从十二层至十三层增设斜柱（撑）,斜柱上方与十四层内退框架柱连续,其倾斜仅为1：6,下部外排框架柱又向上延伸两层至十四层楼面,并且在十二层和十四层斜柱转折处楼层框架梁予以加强（梁截面为6001000）.根据电算分析,十四层侧移刚度与下一层之比为0.93,不存在刚度突变.由于斜柱作用,对十二层处与之相连的梁板产生642KN的水平拉力,在该影响范围内楼板加厚到180mm,另加该方向受拉钢筋上下各2012@100,同样与之相连的框架梁另加625通长受拉钢筋.

通过结构加固方案的实施,可以满足工程续建的要求,进一步说明结构加固技术在建筑工程中应用的重要性.

4结语

通过本文的论述,我们了解到基于承载力加固、使用功能加固及耐久性加固等不同的加固性质,概述了各种新型加固方法的特点,为以后的工程实际提供参考.