刘振
山东鲁勘工程检测鉴定有限公司 山东济南250103
摘要:我国经济已经高速发展40多年,很多老旧房屋建筑都有数十年的历史,传统砖混结构建筑已经不能够满足新时期居民居住的需要。为了保证房屋建筑的稳定,对老旧建筑进行加固改造是必然选择,本文结合国内外最新技术和房屋建筑加固改造的施工实践经验,对于改造加固施工中的常见问题进行了分析,并且提出了相应的解决措施。
关键词:房屋建筑;加固改造;施工;结构稳定性
2020年新基建工程的开始标志着我国房屋建筑施工进入到一个新的时代,除了传统建筑形式之外,节能建筑、绿色建筑、装配式建筑已经取得了辉煌的成就,2021年光伏建筑又异军突起。而相比之下,老旧房屋建筑不仅无法满足新时代居民的居住需求,能耗较大,而且由于当年施工技术、材料、管理等问题,其结构性稳定性存在安全隐患。加之建筑材料老化,迫切需要使用新材料、新工艺和新技术进行加固改造。既有建筑的寿命每增加一年,不仅能够节约数以百亿的拆除和建筑成本,减低能耗,满足碳中和背景下建筑行业绿色发展的要求,而且也给居民的生命财产提供了坚实的保障,具有广泛的经济、社会和生态意义。
1加固工程中的几个常见问题和解决措施
1.1 加固方法的选择
房屋建筑加固改造中,开发商关注的是经济问题,对于成本工期问题比较重视,因此工程师就更需要关注加工设计方,确保结构体系及构件符合规范。要确保工程质量,开发商和工程师就要做好互相协商和相互配合,不断优化设计方案,在降低成本,缩短工期的同时保障结构的稳定性。在选择加固方法的过程中,要从抗震性、功能性、舒适性、稳定性和经济型等多个方面考虑。优先考量结构体系的整体加固,尽量采用组合加固方法。如果发现混凝土构件已经落后于当下设计规范或者不符合安全要求,就要对该固件进行加固。比如混凝土剥落、楼板和墙体开裂以及钢筋锈蚀等问题。如果发现问题就要及时进行勘察、检测,找出原因,比如对腐蚀的钢筋除锈,严重者进行植筋处理;对非结构强度和刚度原因导致的开裂问题进行恢复性加固;对结构强度和刚度原因导致的开裂等问题要重新进行结构分析和计算,在此基础上选择相应的加固方案。
1.2 结构加固的部位
在剪力墙加固中,一旦发现承载能力计算不符合计算要求的问题,就要对其加厚,一般大于120mm。如果发现混凝土表面有严重碳化问题,则可在表面刷一层 3mm左右防护材料,以保护内部的钢筋不被氧化腐蚀,提升其强度。在柱加固中,如果发现符合轴压比限值而柱的配筋却不符合规范问题,可采用粘钢发加固。如果发现轴压比不满足要求的问题,则可采用高强度、高粘结度的灌浆料方法加固。一般来说,混凝土柱的质量问题较为集中,包括强度偏低、软顶、蜂窝空洞、漏筋和麻面等问题,在加固中,要针对问题的原因选择适当的加固方法。在梁板加固中,要具体了解存在问题的部位,使用专业设备进行检测,对梁结构的材质有准确的了解,如果是混凝土则采用粘钢加固或者包钢加固。
1.3 设计规范应用的几个问题
(1)设计规范的选用。
根据年限要求选择设计规范,对年代久远的老旧建筑和未封顶的结构应该采用最新规范。(2)可变荷载方面,根据我国抗震设计“三水准”设防思想,设置抗震年限。风荷载可在现行标准的基础上,乘 1.1 放大系数。活载方面,应该依据现行的荷载规范确定。剪力墙边缘构件配筋及加固方面,在应用最新规范的同时,要根据其具体结构现状,适当折减年限。
2 几种加固技术的中常见问题和解决措施
2.1 直接加固技术
主要包括如下几种方法:(1)增大截面加固。采用湿法作业,通过增大截面积来提高刚度和承载力,在抗弯、抗压、抗剪和抗拉构件中应用较为广泛。打死你该方法加固过期长,也会增大构件的自重,建筑本身的使用抗剪会相应减少。因此在使用该方法时,要注意结构刚度分布的均匀性,避免出现薄弱环节。同时也要注意加固后的固有频率,避免出现共振。做好和固有结构的连接,保证整体结构的稳定性。(2)外加预应力加固。在梁、板、柱及桁架等中应用广泛,该技术方法的问题在于技术要求高,与原结构之间的连接部分较难处理,也存在侧向稳定。针对这些要提高技术水平,对锚固进行创新,采用新型的连接方式,并且对锚固件进行防锈蚀处理。(3)粘钢加固。该方法能够大幅提升承载力,抗震性好。但是需要较大的用钢量,其刚度提升并不明显,有时会出现应力滞后的问题。因此可以采用新型建筑材料降低其自重,并且提升刚度。同时要确保使型钢与两端支座的连接稳固可靠,确保乳胶水泥等材料不会遭到损伤,以及钢架不会锈蚀。(4)粘贴纤维复合材加固。该技术在加固构件表面粘贴FRP 布与环氧树脂胶分层,但是对材料、环境和成本的要求都比较高。因此在加固中,要提升材料性能,确保材料与上下支座的连接,提升树脂的耐久性。(5)钢筋网水泥砂浆面层加固。加固后同样会增大自重,因此可采用聚合物改性水泥砂浆设计,活使用高性能纤维增强水泥基符合材料,设置主承架和次承架,减少用料,实现轻量化的目的。
2.2 间接加固技术
(1)增设支点加固。该技术施工较为复杂,支点附近会产生附加弯矩。针对于此问题,可以采用相应技术。比如梁的加固预应力筋可尽量靠近其下缘布置,以梁的自重减小弯矩。加固后结构振动周期会发改变,因此要在精确计算后,进行调整,避免共振。(2)托梁拔柱加固。该方法容易造成拔柱后的变形问题,针对这一问题可以设置预应力件、梁和剪力墙等,根据变形计算,提前设置卸荷托盘进行解决(3)增设构件加固。在采用该技术时,要充分考虑到对整体结构的影响,还要对其抗震性能进行优化。
结语
房屋建筑老龄化是一个不可逆转的自然规律。实践显示,房屋建筑加固改造与新建工程相比,可节约40%以上的资金,并且缩短50%以上的工期,而且其产生的生态效益不可估量。因此在房屋建筑加固改造中,要不断使用新技术、新材料,提升结构稳定性。
参考文献
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