中新天津生态城环境与绿色建筑实验中心有限公司 天津市
摘要:当前,我国越来越多的建筑因功能需要进行重新装修改造或改变使用功能,根据现行规范标准规定,建筑物改造或改变使用用途应进行相关鉴定。本文对某框架结构房屋需要进行重新装修改造,根据现行规范需要对该房屋进行结构鉴定,对其安全状况进行评定。该房屋经过加固后的施工质量需要重新进行检测,检测结果满足规范要求方可重新投入使用。
关键词:框架结构;房屋加固前后;检测鉴定
引言
1钢筋混凝土框架结构设计加固过程中注意事项
为了避免在施工过程中对原有建筑结构产生影响,通常对加层部分使用独立的新建地基。在新建地基过程中需要应用角磨机将黏附在基层混凝土上的各种材料清理干净,并且有效清除在打磨过程中生成的粉尘。如果对混凝土表面采用高压水枪进行清洗,那么要开始下一步混凝土结构表面的恢复工作需要在混凝土表面干燥后才能开展,同时需要应用专用的修补砂浆来修复混凝土表明的缺陷问题。在修补过程中如果发现有裸露的钢筋,则首先需要对这些钢筋开展除锈工作。为了保障混凝土结构的整体质量,在施工中需要特别关注新旧交接层的施工,务必使新旧交接层形成合力受力体系。除此之外,在具体的施工过程中要提高管理力度,主要原因在于加固施工与新建筑施工具有明显的差异,加固施工过程中具有更多的不确定性因素。因此通过有效的现场管理,确保施工过程严格按照方案进行,才能有效保障加工施工质量。
2现场检测
2.1房屋侧向位移量测
房屋侧向位移量测主要是根据该办公楼平面图布置测点对结构顶点侧向位移进行量测,上部结构侧向位移均小于《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015中规定的不适于继续承载的侧向位移为H/200的限值要求,且未见建筑物倾斜沿某方位呈规律性分布;综合建筑物侧向位移量测结果及地基基础使用现状调查结果,表明该办公楼地基基础未见明显不均匀沉降现象。
2.2房屋后续使用功能及使用荷载调查
该办公楼楼面及屋面二次装修荷载标准值根据图纸计算分别为1.2kN/m2、3.0kN/m2,办公室、职工宿舍活荷载标准值2.0kN/m2,走廊及卫生间活荷载标准值2.5kN/m2,健身房活荷载标准值4.0kN/m2,不上人屋面活荷载标准值0.5kN/m2,外墙填充墙容重18kN/m3,内墙填充墙容重5.5kN/m3。
3加固修复方案
3.1应用间接加固技术
增设构件技术的核心思想为在原有机构的基础上新增加部分结构构件,从而有效均摊原有框架结构的受压情况,降低原有框架结构承载力,提高结构稳固性。增设构件技术操作简单方便,施工速度快,成本较低,对于多种建筑工程均适用,其不足主要体现在该技术施工会占据一定的空间。增设剪力墙加固技术的核心思想为在和合适位置增设剪力墙,与原来的钢筋混凝土框架结构形成一个有机整体,提高结构抗压能力和抗震能力。增设剪力墙加固技术在实际应用中主要适用于那些建筑高度相对较低的建筑工程。需要注意的是该技术在施工中会增加结构占地面积。
3.2应用粘贴碳纤维布加固技术
粘贴碳纤维布加固技术也是近些年发展起来的一种新型的钢筋混凝土框架结构设计加固技术,该技术主要以碳纤维材料为施工材料。该技术的核心思想为将碳纤维材料通过一定的粘合剂粘贴在原有的钢筋混凝土框架结构表面上,碳纤维材料与原有的钢筋混凝土框架结构形成一个新的整体结构,有效提高结构对外界压力的承受能力。目前粘贴碳纤维布加固技术在梁结构加固中应用较为广泛,并且具有良好的应用效果。粘贴碳纤维布加固技术的不足同样在于耐高温性较差,在温度较高的情况下该技术所加固的钢筋混凝土框架结构强度会相应的下降。
3.3应用静压桩托换加固施工技术
1)根据补勘报告,人工回填土层底面起伏较大,且其下卧层层粉土厚薄不均,压桩过程中不宜按桩长控制,须按压力控制,当压力达到设计压力后方可终止压桩。2)根据地基沉降裂缝严重程度和地质资料,确定于基础下压桩的桩长均进入力学性能较高的非湿陷土层中,以压力控制。3)静压桩采用准159mm、壁厚6mm的无缝钢管桩,管内灌注C20混凝土(添加膨胀剂及早强剂),桩段之间采用满焊连接,4)压桩终止压力,按照设计要求,每根桩压桩终止压力控制为350~380kN。5)导坑回填下部为2∶8灰土,中部封桩段为C20混凝土(添加膨胀剂及早强剂),上部为素土。6)加固施工结束后,对地面散水进行恢复。对用水管道及时检修、维护,防止渗漏。
4加固施工质量评定
在加固施工过程中对已加固结构构件的施工质量进行抽样检测,并对抽样检测结果进行评定,若现场检测结果不满足设计图纸或规范标准要求,则应立即进行整改,并根据相关规范标准重新进行取样检测,直至检测结果满足设计图纸或规范标准要求时,方可进行下一道施工工序,待整体加固施工结束后提交最终施工质量检测报告,可用于后续验收使用,经验收合格后,方可装修投入使用。
5加固后振动频率测试
该加固项目已经施工完成,该结构已经投入运营超过半年,技术人员又赶赴现场进行了实地体验,加固后结构工作状态良好,在结构上进行工作时人员舒适度较好。为了进一步检测加固后该制砂站主体结构的振动频率,对改造后的结构进行了动力特性测试。对计算结果和实测结果进行对比分析发现:(1)加固后的计算结果和实测结果基本一致,表明理论复合实际,该加固方案切实可行;(2)根据实地感受舒适度较好,可以正常工作,表明类似于制砂站等水平面内具有振动荷载的钢结构,其频率在设计时控制在9.5~10Hz之间为宜;(3)该类结构设计时在振动荷载较大的方向增加跨数,建议至少采用2跨,可以大大增加结构刚度、提高舒适度。根据建筑结构的特征,特别是承受水平侧向荷载的结构,宜采用抗侧刚度比较大的结构,例如混凝土框架结构或者剪力墙结构。为了节约工程造价或工期,采用比较柔性的结构钢结构时,应尽量采取增加柱间斜撑,减小主要承重构件的跨度、减小层高等措施,增加其抗侧刚度,进而增加其整体的稳定性。
结语
综上,对于拟重新装修改造或改变使用功能的框架结构房屋,通过对其使用现状及质量状况进行调查检测,并在调查检测基础上结合后续使用荷载进行验算分析,对房屋的安全性进行鉴定。当鉴定结果不满足鉴定标准要求时,根据鉴定结果采取合理有效的加固方法进行加固施工,并对加固施工质量进行检测评估,确保了拟重新装修改造或改变使用功能的框架结构房屋安全投入使用。
参考文献:
[1]白永生,郭建军.某底部框架砖混结构的改造与加固设计[C]//山东建筑学会建筑结构专业委员会,山东土木工程学会设计及电算委员会.济南:山东省科学技术协会,2006.
[2]建筑抗震设计规范:GB50223-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.