时间:2023-07-17 17:22:24
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇房屋加固方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

中图分类号:TU198 文献标识码:A
在大部分老旧房屋中,由于房房屋的设计和施工不合理、房屋的材料不能满足房屋使用的需求量、房屋的使用功能下降、房屋遭到外界因素的破坏等原因,导致房屋不能被继续使用,或者安全性和耐久性等特点,就需要对这些房屋进行维修加固处理。这样就能满足房屋的基本使用要求,减少房屋的闲置的几率,同时也能够减少房屋重建的投入,使房屋的价值得到最大程度的体现。对老旧房屋建筑来说,对其进行加固处理,已经成为延长建筑使用寿命的重要手段。
一、老旧房屋加固策略分析
(一)老旧房屋加固的主要目的
对老旧房屋进行静力加固的主要目的是为了提高房屋结构的承载力,同时完善房屋的使用功能;对老旧房屋进行抗震加固的目的是为了提高房屋结构的延性,并且增加房屋所具有的整体性。在对房屋进行加固时,应该根据可靠性鉴定的结果、房屋结构忒单、可靠性差异原因和程度,以及施工条件等,再结合安全和经济原则进行加固方式的选择。
(二)老旧房屋加固的环节
对老旧房屋进行加固设计,应该按照具体的房屋加固要求和抗震要求来加固,并做好鉴定和加固工作。老旧房屋的抗震加固应该按照以下几项环节进行加固处理:做好老旧房屋原有结构的可靠性鉴定、对房屋进行加固设计、对设计进行审批、做好施工组织设计、开展房屋加固工作、工程验收。在需要进行加固的房屋中,如果没有进行房屋鉴定,则不能进行加固设计;进行加固的房屋如果没有完工,或者施工质量不合格,则不能进行房屋验收。
(三)老旧房屋的加固设计
在对老旧房屋进行加固设计时,一定要明确加固的概念,使用最先进的加固技术,保证工艺的简便性。设计的内容包括房屋的加固简图、建筑在加固前后的内力和承载力情况、建筑的截面设计、具体的构造措施、应该采用的施工技术和方法。
(四)房屋加固材料
老旧房屋所使用的钢材一般都选用低强度的钢材,混凝土的强度等级一般在C20以上,并且适宜选用粘结性高、收缩性小、轻度高和微膨胀的混凝土。砌体加固所用的材料强度应该高于原有结构的强度等级,烧结黏土砖的强度应该大于MU10,砂浆的强度应该高于M5,墙面加固砂浆的强度应该高于M10。
二、砖混房屋维修加固技术探讨
(一)地基加固技术
1高压喷射注浆法。这种房屋维修加固技术主要是将化学注浆法和高压水射流切割技术相结合而产生的一种应对软土地基的加固技术。当老旧房屋的地基承载力不能满足房屋使用的要求,或者地基出现严重的变形情况,或者地基出现不均匀的沉降时,应该使用高压喷射注浆法来加固老旧房屋的地基。高压喷射注浆法适合在淤泥质土、粉土、淤泥、砂土、碎石工或软塑性土等地基中使用,高压喷射注浆法可以利用高压喷射流来达到破坏和加固土体的目的。使用这种方法之后,固结体的质量得到了明显的改善,高压喷射注浆法既可以用于工程建设前,也可以用于工程建设中期,在工程完工后,既不会损坏老旧房屋建筑的上部结构,也不会影响到房屋的正常使用,所以这种方法受到广泛的使用和推广。
2灌浆加固法。这种老旧房屋建筑的维修加固方法主要是利用气压、液压和电化学的原理,将能够被固化的浆液注入到岩石裂缝或者土地的空隙之中,这样就能将基地中原有的松散土层融合为一个整体,从而通过改变土的水理性能和力学性能来达到地基加固的目的。灌浆加固法适合在粉土、人工填土、粘性土或者砂土地基的加固工作中使用,这种加固方法一般用于地基的防渗堵漏,通过使用这种方法能够提高建筑地基的强度和变形模量,还能够有效的控制地基的沉降。某些发达国家在地基灌浆施工的过程中应用电子计算机检测系统,通过使用这一系统,能够对浆液的稠度、耗浆量和灌浆压力等参数进行收集和处理,这样不仅能够提高工作的效率,还能够对灌浆工序和过程进行严格的控制,从而促使灌浆法向科学方面转化。
(二)砖混结构主要承重构件的加固处理
(1)增设老旧房屋的抗震墙。在多层砖墙由于横墙之间存在较大的距离,或者多层砖房墙体的抗震强度没有达到建筑设计的基本要求时,就可以对老旧房屋增设抗震墙,使其满足抗震强度的要求。新增设的抗震墙的种类既可以是砖砌体,也可以是钢筋混凝土墙或者配筋砖砌体。要想使新增设的抗震墙能够更好的发挥抗震作用,就应该新增设墙体施工的过程中,使墙体的上下和梁顶或楼板紧贴,保证两者之间的剪力能够互相传递,新增设墙体的两端应该和原有建筑墙体或者梁柱拉结。如果在刚性地面上进行砖墙的砌筑,如果地面没有足够的承载力,就需要对基础进行加固处理。
(2)面层的加固。面层加固方式适合用于不存在裂缝的实心墙中使用,如果砖墙有轻微的破坏,则需要先将裂缝进行填补,然后再进行面层加固。面层一般可分为水泥砂浆面层和钢筋网水泥面层两种,在进行水泥面层加固时,一般将面层的厚度控制在20mm~30mm之间,并控制好面层的强度,水泥砂浆必须进行分层抹匀,直到达到设计的厚度位置,其中每层的厚度都应该小于15mm;在进行钢筋网水泥砂浆面层加固时,应该将厚度控制在25mm~40mm之间,钢筋外层保护的厚度应该大于10mm,钢筋网应该布置为方格状,网格之间的距离应该大于150mm。在进行面层加固时,应该做好抹灰的清洁工作,将油漆等表面进行铲除。在这个过程中不能将砖表面打毛,以免出现墙体松动的现象。在面层加固施工前,应该将墙体用水浸湿,并做好洒水养护工作,这样就能有效的防止墙面开裂情况的发生。
(三)加强房屋整体性的加固措施
(1)圈梁加固。使用这种加固方式的老旧房屋一般都为多层砖房,对其进行圈梁加固,能够提高房屋的整体性,并且能够取得较好的加固效果。设置的外加圈梁应该尽量靠近楼盖,而且应该在同一标高的内闭合。内墙圈梁加固应该采用钢拉杆进行加固,钢拉杆之间的距离应该尽量缩小,并且保证钢拉杆能够贯穿与房屋的全部宽度,并将其设置在房屋的横墙处,并在纵墙上进行锚固处理。在对横墙承重的老旧房屋进行加固处理时,除了房屋的顶层的每个开间都必须设置钢拉杆以外,其他楼层都可以各层设置;在纵向和横向受力的房屋中,作为内圈梁的钢拉杆,应该在横墙的两侧分别设置一根,如果没有横墙,则不需要设置钢拉杆。在多层砖房的每道内纵墙中,都应该保证钢拉杆和外山墙的拉结。要想使钢拉杆和圈梁或者墙体想连接,可以在建筑的外墙上通过钢垫板,使用螺帽进行固定拧紧。当拉杆的长度较长时,应该在拉杆的中段使用花篮螺丝进行固定,并将拉杆拧紧。外加钢筋混凝土圈梁和老旧房屋砖墙之间的连接方式一般包括胀管螺栓、砂浆锚筋、普通锚栓和钢筋混凝土销键等几种主要的方式。
(2)楼盖和屋盖加刚性面层。在拥有较多开间的横墙房屋中,如果房屋采用的是装配式的钢筋混凝土梁板,如果房屋缺乏较好的整体性,就应该在楼盖和屋盖上设置厚度为30mm~40mm的混凝土面层,这样就能增加房屋的整体性。对于单开间和间的老旧房屋来说,要想减少结构自重增加对房屋抗震结构产生的消极影响,就应该在房屋加固处理的过程中,增加20mm的面层,这样就能增加楼、屋盖的刚性。
三、框架结构主要承重构件的加固方法
(一)加大截面法
这种加固方法时利用房屋建筑的同种材料来增加房屋构件的截面面积,这样就能提高构件的承载力和刚度。由于加大截面法的施工较简单,并且具有较强的实用性,但施工周期较长,所以一般用于柱、梁、墙和板等构件的加固工作中。为了使新旧房屋的混凝土能够共同受力,就应该在加固的过程中设置一定的剪力筋,并保证新旧剪力筋能够连接在一起。为了使新旧混凝土的结合能力提高,应该将原有构件的结合面进行凿毛处理,使基层能够暴露出来,然后再凿毛,并用水进行冲洗。在浇筑混凝土之前,应该涂刷结合剂,边涂边浇。
(二)外包钢法
外包钢法主要用于老旧房屋梁的加固中使用,为了提高梁的正截面受弯承载力,一般在梁底的两角外包通长角钢,或者在梁顶板面外包通长扁钢;为了提高梁的斜截面受剪承载力,应该在梁的两侧竖向试用工穿板螺杆,上下两面横向使用缀板,并形成闭合的螺杆箍。外包钢法在加固房屋柱时,一般试用工角钢和缀板搭配的方式;当房屋的柱为壁柱时,应该将墙面的角钢改为扁钢,并保留螺杆和缀板。
结语
老旧房屋建筑工程维修和加固工作是近年来房屋改造工作的重要形式,房屋改造具有投资少、不占地、无需拆迁、收效快和美化建筑等主要特点。在老旧房屋建筑的修建和加固过程中,应该做好房屋鉴定和检测工作,并通过鉴定和检测的结果来分析比较技术和经济问题,进而选择出适合老旧房屋维修和加固的方案,通过对老旧房屋建筑进行修建和加固,能够改善房屋的抗震性能和使用性能,从而满足人们对房屋使用的基本需求。
参考文献
[1]韩厦,姜琳瑜,严利娥.隧道衬砌修筑加固的新材料、新技术[J].广西大学学报,2005(01).
【关健词】砌体结构 加层 加大截面 承载力 轴向力 应力 应变
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:
房屋结构经过长期使用存在耐久性问题,受到环境因素的影响,随着时间的推移,结构的性能将会发生退化,使用寿命也会受到影响。在此基础上,若需要在原有结构上加层加固改造,如何保证原有结构的安全尤为重要。砌体结构房屋的加固方法有很多,其中增大截面加固法是最常用的加固方法之一。因房屋原有墙体本身处于受力状态,加层后属二次受力,而加大截面后的新墙体部分为第一次受力,新旧两部分截面存在应变之后和应力超前问题。目前,砌体房屋加固墙体仍沿用新建房屋结构设计概念进行复核计算,这可能造成原结构与后加部分结构先后破坏的各个击破现象,不能保证加层房屋的使用安全。针对上述问题,从保证砌体房屋加层后的安全角度出发,在参照相关资料的基础上,提出以下墙体复核计算的方法。
一、合理构造法
本方法适用于钢筋混凝土面层或水泥砂浆层加固的方法。
(一)基本思路
1、加层前原有房屋砖墙承担的荷载在加层后仍然全部由这些墙承担,不传给加固时加大的截面上。
2、因加层增加的荷载由加固墙中的新旧截面共同承担,并按加固墙中新旧墙体各自承载力占总承载力的比例,分配给新旧墙体承担。轴心受压破坏时,组合砖砌体截面的砖砌体、混凝土层面(或砂浆面层)和纵向受压钢筋,都能在不同程度上达到其自身的极限应力状态,故可按下式进行强度计算:
(1)
式中:
——组合砖砌体构件的稳定系数;
——砌体抗压强度设计值;
A——砖砌体的截面面积;
混凝土的轴心抗压强度设计值;
——混凝土的截面面积;
——受压钢筋的强度系数;
——钢筋的抗压强度设计值;
——受压钢筋的截面面积;
上式左边为加固墙承载力,由旧墙体承载力与新墙承载力两部分组成,既然可按上述两项承载力各占的比例共同承担总荷载,说明可按以上比例分担。
3、加层后加固墙中旧墙截面承担的轴向力加层前旧墙承担的轴向力+加层新增荷载设计值产生的轴向力+分担给旧墙承担的轴向力 (2)
加层后加固墙中新墙截面承担的轴向力加层新增荷载设计值产生的轴向力分配给新墙承担的轴向力 (3)
4、求出加固墙中新旧墙在加层后分别承担的轴向力后,分别验算加固墙中新旧墙的承载力是否符合要求。
(二)公式推导和计算步骤
第一步:求分配系数
设加层新增轴向力分配给旧墙承担的分配系数为,分配给新墙承担的分配系数为,因、则
由式(1)知:
(4)
(5)
第二步:求加层后加固墙中新旧墙分别承担的轴向力
由式(2)知:
旧墙承担的轴向力:(6)
由式(2)及式(4)可得:
(7)
将式(7)代人式(6)得:
(8)
由式(3)知:
新墙承担的轴向力:(9)
由式(3)及式(5)得:
(10)
将式(10)代入式(9)得:
(11)
第三步:验算加固墙中旧墙截面承载力由式(1)说明及式(8)得:
(12)
考虑到房屋上下层墙体可能有偏心情况及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大系数1.25。则式(12)变为:
(13)
考虑混凝土的极限变形小于砌体极限变形,在混凝土压碎时,砌体强度尚未充分发挥,将旧墙截面承载力承以0.85降低系数,这样偏于安全,则式(13)变为:
(14)
第四步:验算加固墙中新墙截面承载力由式(1)说明及式(11)得:
(15)
考虑轴向力有偏心及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大系数1.25,则式(15)变为:
(16)
应当指出:加层房屋加固墙的承载力即可直接用式(14)及式(16)分别进行验算。式中符号说明如下:
A——旧砖砌体的截面面积;
——构件抗力调整系数;当加固墙中新旧墙总截面面积小于0.3时,;当验算有吊车房屋和跨度不小于9m的多层房屋时,;当旧砖墙用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时,。
注意:为查计算墙高厚比时,墙厚应按加固墙中的新旧墙总厚度计算。
(三)加固墙的构造要求
加固墙的构造要求:旧砖墙部分按实际情况确定,新墙部分应符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)的规定。
二、新墙承担法
上法计算虽然比较合理,但当旧墙承载力无潜力可挖时已不适用,因此提出本法。为确保加层房屋的安全使用,假定加固墙的承载力全部由加固墙中新墙截面承担,加层时不考虑旧墙的承载能力作用,故称新墙承担法。这样房屋加层后即使旧墙被压坏退出工作,荷载全部由新墙来承担也能保证使用安全,不会出现各个击破现象。对原有房屋进行加层加固与设计新建房不同,由于加层加固设计的复杂性,为确保加固房屋的安全可靠,有时需多用一些材料也是必要的。
由式(1)知:当假设时得:
(17)
考虑轴向力有偏心及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大1.25,加层后全部轴向力N=N2十N3均由新墙截面承担,则式(17)变为:
(18)
应当指出:加层房屋加固墙的承载力即可直接用式(18)进行验算。式中符号及构造要求同合理分担法。
还应指出:房屋加层时墙体强度不足主要是在房屋下部墙体(底层或二层),而下部墙体由于轴向力一般偏心距很小,故本文公式推导中按中心受压计算,偏于安全地将轴向力承以1.25的增大系数,这样可使计算简化。
[参考文献]
[1]《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)
[2]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
[3]《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)
[4] 侯汝欣.提高砌体结构设计可靠度的几点意见.2000年6月
关键词:植筋加固;碳纤维加固;增设扶壁柱
Abstract: the present many existing buildings did not meet the prescribed standards for earthquake, the earthquake occurs, the housing vulnerable to destruction, bring huge economic losses, the threat to life. Therefore, the building seismic strengthening technical transformation of the research is always the key point of the seismic strengthening work. This paper analyzes the seismic strengthening principle, focus on plant steel reinforcement technique and technology of carbon fiber reinforced plastics, slightly shallow analysis the additional help pilaster and cast-in-place reinforced concrete wall reinforcement wall in building the application of the seismic strengthening.
Keywords: steel reinforcement; Carbon fiber reinforced plastics; Add up post
中图分类号:TU746.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、房屋抗震加固的原则
抗震加固的原理是:通过对结构的构件、结构受力的途径的改善,提高结构的抗震能 力,实现结构的地震破坏有所减小。钢筋混凝土结构的抗震加固原则主要表现在以下几个方面:
1、在结构的抗震鉴定结果的基础上,才可进行结构的抗震加固。在具体的加固实施过程中可以采用整体加固、区段加固以及构建加固。2、在对加固方案进行确定时,应该深入的调查结构的现状,对结构是否存在局部损伤应特别查明,如果发现有损伤,应对这些损伤进行专门的研究。
3、在对抗震加固方案进行确定时,要对结构总体抗震能力和变形能力的综合协调进行重点考虑,以避免构件加固。
4、根据结构的实际情况,抗震加固应采用主要提高框架抗震承载能力、主要增强框架变形能力或改变结构体系而不加固框架的方案。
5、避免加固后的框架形成短柱、短梁或强梁弱柱。
6、在选择加固方案时,应避免原结构的薄弱层发生转移,但是,如果转移发生,则处理新的薄弱层。
7、在增设墙体、支撑等构件时,对于结构体系的变化应该予以注意,除此之外,还应对结构内力的重分布以及可能出现的局部应力集中都应该注意。
8、安全性是抗震加固的重点,但是对于结构适用和美观应必须考虑。科学而合理的加固方案是安全和美观的有机统一。
9、在选择加固方法时,也应该考虑经济、对生产和生活的影响的问题,则应选较经济、便于施工的方法,且对生产和生活的影响也应最低。
二、植筋加固技术
植筋技术是在需连接的旧混凝土构件上根据结构的受力特点,确定钢筋的数量、规格、位置,在旧构件上经过钻孔、清孔、注入植筋粘结剂,再插入所需钢筋,使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起,然后浇注新混凝土,从而完成新旧钢筋混凝土的有效连接,达到共同作用、整体受力的目的。
由于在钢筋混凝土结构上植筋锚固已不必再进行大量的开凿挖洞,而只需在植筋部位钻孔后,利用化学锚固剂作为钢筋与混凝土的粘合剂就能保证钢筋与混凝土的良好粘接,从而减轻对原有结构构件的损伤,也减少了加固改造工程的工程量,又因植筋胶对钢筋的锚固力,使锚杆与基材有效地锚固在一起,产生的粘接强度与机械咬合力来承受受拉载荷,当植筋达到一定的锚固深度后,植入的钢筋就具有很强的抗拉力,从而保证了锚固强度。作为一种新型的加固技术,植筋技术不仅具有有方便、工作面小、工作效率高的特点,而且还具有适应性强、适用范围广、锚固结构的整体性能良好、价格低廉等优点。因此被广泛应用于建筑结构加固及混凝土的补强工程中。在现代住宅建筑中也使用植筋技术进行加固。
植筋技术在已有的现代住宅建筑加固及改造工程中的应用,主要有以下几种形式:
1、在原有结构上增加新构件,改变原有结构的布置和形式,如新增梁、柱 。
2、增大原有结构构件的截面尺寸。
3、改变原有混凝土结构构件的约束条件和受力特征。
4、充当预埋件和锚栓的作用。
三、碳纤维加固技术
碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。碳纤维加固是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料(单向连续纤维);用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有钢筋混凝同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。碳纤维加固技术施工要点如下:
(一) 混凝土表面处理
1、将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。
2、对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原。
3、裂缝修补:缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
4、打磨:将构件表面凸出部分(混凝土构件交接部位、模板的接槎等)打磨平整,修复后的构件表面尽量平顺。
5、清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
(二)缺陷部位涂刷底胶
将配好的底胶(粘结剂),用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
(三)构件表面残缺面的修补
用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步,要点如下:
1、腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。
2、构件表面凹陷部位用环氧腻子填平,修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时,要在气温-5℃以上,相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。
(四)涂刷底胶
将配好的底胶(粘结剂),用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
(五)粘贴碳纤维
粘贴碳纤维材料之前,首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上,相对湿度RH>85%时,如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损,在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料,每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏,材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂,碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下:
1、 粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确,装入容器,用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。
2、粘贴时,在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉(专用工具)沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次,使树脂渗浸入碳纤维中。
(六)养护
粘贴碳纤维材料后,需自然养护1-2小时达到初期固化,应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。
(七) 涂装
若加固补强构件需要防火时,可在树脂固化后涂刷耐火涂层。涂装应在树脂初期固化后进行,并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。
四、现浇钢筋混凝土板墙加固墙体
利用现浇钢筋砼板墙加固砖砌体时,混凝土与砖砌体的弹性模量相差较大,混凝土不能充分发挥作用,其强度等级不宜过高,厚度不宜过大。为使板墙加固有效,应注意以下问题:
1、板墙与原有楼板、周边结构构件应可靠连接。采用短筋与上下楼板连接时,短筋在板墙内的锚固长度不小于40倍短筋直径。板墙与两端原有墙体连接可沿墙高每隔017~110m设2Φ12的拉结钢筋。
2、板墙的钢筋应与原砖墙锚固。
3、板墙应有基础。条件允许时,基础埋深同原有基础。
五、增设扶壁柱加固技术
该技术属于加大截面加固法的一种,其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般在非地震地区应用,它属于砌体结构的间接加固方法。一般有两种做法,第一种为无黏结外包型钢加固法,该法属于传统加固方法,其优点是:施
工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠,适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为:加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施;第二种为预应力撑杆加固法,其优点是:能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠,适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。
参考文献
[1]混凝土结构加固设计规范GB50367-2006.
[2]杨威,王力波 某多层砌体房屋改造及抗震加固设计[J].建筑结构,2010(12).
[3]谷军明,缪昇.对砌体结构抗震加固探讨[C].抗震加固改造技术第一届学术交流会论文集,2004.
[4]刘迪,宋晓胜.化学植筋技术应用中应注意的几个问题[J].四川建材,2009(1).
【关键词】地震灾害;房屋建筑;房屋鉴定;加固处理
在所有的地质灾害中,地震对房屋建筑正常使用的影响是极大的,常常会导致建筑物直接失去使用功能。而且近几年来,我国地震灾害频繁发生,时至今日,已经有不计其数的房屋建筑被损毁,使得人们的生活质量严重下降。受地震灾害影响程度的不同,房屋建筑的损坏情况也不一样。有些房屋建筑直接失去了使用功能,但有些房屋建筑尚可以继续使用。但必须要先对这部分房屋建筑进行鉴定,对其损坏情况进行分析,如果可以继续使用,还需要对其进行加固处理。房屋鉴定工作包含了很多步骤,比如房屋外观检测、侧向位移检测、裂缝检测以及房屋结构和构件损伤情况检测等。只有对地震灾害中幸存的房屋建筑进行全面的检查和鉴定,才能确定其是否具有继续使用的价值。本文就我国地震灾害后,房屋修缮工程中的房屋鉴定和加固处理技术做了分析,首先抽取某居民楼进行现场鉴定,鉴定工作分为5个项目,分别对该住宅楼的各部分进行了检测。其次,根据对该房屋建筑的鉴定结果,制定出了科学合理的加固处理措施。期望通过本文的分析,能够让读者对地震灾害后房屋鉴定和加固处理有更加深刻的认识。
一、房屋建筑的现场鉴定
(一)地基基础情况检测
1、房屋外观检查
根据对房屋现场的观察,技术人员发现该建筑物的女儿墙出现了裂缝,地台保持得还算完整,没有明显的缝隙出现。
2、房屋侧向位移检测
相关的检测人员对该居民楼可以观测到的主要转角部位的顶点侧移情况进行了检测,发现该居民楼的最大侧向顶点位移量是5.2cm,与我国《民用建筑可靠性鉴定标准》(下文简称鉴定标准)中的规定不相符合。
(二)房屋裂缝检测
1、楼板裂缝检测
由于受到现场条件的限制,本次楼板裂缝检测只抽取了部分楼层中的楼板构件。根据对不同位置天面板的检测,相关技术人员发现该建筑物中部分天面板存在着宽度约为0.12mm的裂缝。根据《鉴定标准》中的规定,当前该楼板尚存继续使用的价值。
2、墙体裂缝检测
经过对该居民楼中部分具有检测条件的墙体检验以后,相关技术人员发现该建筑物中部分墙体存在着0.07~0.22mm宽的裂缝,其中以水平裂缝居多。
(三)房屋结构和构建损坏情况检查
根据相关技术人员对该建筑物承重结构以及构件的检测,发现该建筑物的承重构件的外观处于相对正常的状态,在楼层的上部结构中,只有部分天面板出现了较为明显的裂缝,其余地方并没有出现明显的裂缝和变形情况。在承重梁混凝土强度的检测过程中,技术人员主要使用了超声回弹综合法。经检测证实,该部分混凝土的强度在22.7MPa~25.2MPa之间,这表明该强度已经不能满足设计强度的要求。
(四)建筑物外观以及维护系统的检查
根据技术人员的现场检测,发现该居民楼中部分门窗的洞角以及居民楼的外墙都出现了裂缝,还有部分门窗已经无法正常的开合。根据《鉴定标准》的规定,将该居民楼维护系统的正常使用性等级可确定为CS级。
(五)砖砌体的强度检测
对于砖砌体强度的检测可以采用回弹法,首先选择一些极具代表性的回弹点,再取砂浆试样,最后用冲击法进行修正。其检测结果:一层的墙体砌筑砂浆强度值为3.98MPa、二层墙体为3.25MPa、三层墙体为2.34MPa、四层墙体为3.56MPa、五层墙体为5.36MPa。其结果表明,砖砌砂浆强度无法满足使用要求。
二、检测结果
(一)鉴定结论
通过上文对现场房屋建筑现场检测的分析,可以得出如下鉴定结果:
1、该居民楼的结构布置还算合理,结构柱网比较整齐,传力途径较为明确;
2、该居民楼的顶点位移超过了相关规范的要求,处于不合理的范围;
3、该居民楼中存在裂缝的板构件的使用性等级为Bs级;
4、该居民楼中部分墙体出现了变形、破损和开裂的情况,维护系统的使用性等级为CS级。
(二)处理意见
经过对鉴定结论的分析,技术人员对该居民楼的处理提出了以下几点意见:
1、要对该居民楼中出现裂缝的板构件以及受损的墙体进行修补处理;
2、对顶点侧向位移过大的问题进行纠正处理;
3、在处理过程中必须要加强对该居民楼的观测;
4、处理工作须交托于专业能力较强的施工单位进行,以此确保处理工作的质量。
三、房屋建筑的加固处理
(一)加固承重梁
经过对客厅承重梁混凝土等级的分析,发现部分承重梁无法满足使用要求,此时需采用粘钢板法和大截面法进行加固处理。对于混凝土等级强度大于C15的承重梁,可以使用体外粘钢法进行加固。这种方法施工较为简单,不过其加固效果在很大程度上会受到技术人员的操作水平以及胶粘工艺的影响。在本文的居民楼客厅承重梁的加固处理中,施工人员选择了3mm厚的钢板以及JGN-Ⅱ胶黏贴。然后根据《混凝土结构加固技术规程》中的要求,对加固的数据进行计算。首先,在承重梁受拉区的底部,使用一块3×250×3360的钢板进行粘帖;其次,在承重梁承压区的梁两侧面与板底的交接部位,使用两块3×100×3360的钢板分别进行粘帖,如图1所示。
图1 粘钢加固法
另外,对于梁混凝土等级大于C15的,亦可使用大截面法进行加固。同时增加声6箍筋和214底筋,并将原有钢筋与箍筋进行全面的焊接,如图2所示。
图2 大截面法加固
(二)加固空心板
对于搭接长度不能满足要求的混凝土板,可以使用混凝土圈梁将混凝土空心板下部墙体置换,板缝内加≯6拉结筋伸人墙内,然后再使用细石混凝土进行浇筑,以此确保其加固质量
(三)加固墙体
要做好承重墙体的加固工作,首先要对墙体的砌筑砂浆强度进行分析。根据上文的分析,对于第一、二、五层墙体,可使用6.200双向钢筋进行加固;对于第三、四层墙体,可使用6.250双向钢筋进行加固;在使用钢筋加固时,均要进行穿墙拉结,其间距要保持在1.2m。接着再使用M10水泥砂浆进行粉刷,粉刷的厚度以35mm为宜。在加固的过程中,必须要将原墙面的抹灰层清除,并用水将其冲洗干净,然后再刷一道素水泥浆。水泥砂浆要分两次涂抹,并分层压实粘牢。待水泥砂浆凝结以后,还要对其进行养护,以确保墙面不会出现开裂等现象。
四、结束语
总而言之,地震灾害对房屋建筑产生的影响是极其严重的,也是不可避免的。在地震灾害以后,对尚存使用功能的房屋进行鉴定和加固是降低地震灾害带来的经济损失的重要方法。鉴定和加固工作关系着建筑使用者的生命财产安全,因此我国必须要重视房屋鉴定和加固工作的质量。
参考文献:
[1] 黄大强,对房屋抗震设计及加固的相关探讨[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(19).
[2] 王武广,陈曦虎,白亮等.某湿陷性黄土区房屋倾斜检测鉴定及加固处理[J].住宅科技,2012,(6):36-38.
关键词:建筑工程;房屋建设;地基加固处理;方法与技巧
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
一、房屋建筑施工地基加固处理的必要性
为了确保建筑的安全,在建筑结构的荷载大,地基土质强度不足或压缩性大,无法成为天然地基时,就需要工程相关部门以及施工部门,根据工程的实际情况,进行地基加固处理。通过合理的手段,进一步增强地基承载力、稳定性,同时进一步减小地基变形和基础埋置深度。从总体上看,“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”是地基加固的基本方向。挤密桩法、化学加固法、如机械碾压法、预压固结法、重锤夯实法等都是基于此加固原理。落实到施工执行之前,需要应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则,要从整体上考虑地基加固的措施,包括地基处理、建筑、结构设计和施工方面,不能够只对地基进行加固处理。
二、房屋建筑施工地基加固处理的方法与技巧
事实上,由于工程的实际情况各有差异,因此,并没有固定的地基加固原理或者是原则,当然也就没有固定的方法。但是,从归类上看,我们可以按照地基加固的一般原理,采取不同的加固方法。这一系列的加固方法,可归纳为“挖、填、换、夯、压、挤、拌”。
1、“挖”
所谓的‘挖“其实就是挖去软土层,将基础埋置在承载力大的基岩或坚硬的土层中。一般来说,这种方法适用于软土层不时,通过挖去软土层,就能够利用坚硬的土层作天然地基的情况,总体来说方便又甚为经济。
2、“填”
这种方法主要是软土层很厚,但是需大面积对地基进行加固处理的情况。此时,就可以在软土层上直接回填一层一定厚度的好土,以便有效的增强地基的承载力,尽可能的减小软土层的承压力。
3、“换”
具体来说,就是把基础下面一定范围内的软弱土层挖去,然后通过人工填筑的垫层作为持力层。垫层的材料主要有砂石、碎石、三合土(石灰:砂:碎砖(石)=1:2:4)、灰土(石灰:土=3:7)、矿渣、素土等,我们可以称之为砂石地基、三合土地。换土垫层可提高持力层的承载力,减小软土层的承压力,加速软土层排水固结,且减少基础沉降量。图1是砂石垫层的施工方法,垫层厚H一般为0.5~2.5m,不宜大于3m、小于0.5m:
图1:砂石垫层剖面图
1:基础;2:砂垫层基、粉煤灰地基。
一般来说,在解决中小型房屋工程中,地基的处理方法常会采用换土垫层法,因为,这种地基处理方法可以就地取材,而且施工工艺简单,工期也比较短,可以有效地降低工程造价水平,因此常会使用到。
4、“夯”
强力夯,是最常用的方式,其就是用起重机械将大吨位夯锤(一般大于8t)起吊到很高处(一般大于6m),自由落下,完成土体的夯实。事实上,其就是通过很大的冲击能,使土中出现冲击波和很大的应力,造成土中孔隙压缩,实现土体的局部液化,而在夯击点周围产生裂隙,通过形成的排水通道,确保土体快速固结。这种方法主要适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的深层加固,效果是比较明显的。但是,其缺点在于,强力夯所产生的振动,会对现场周围已建成或在建的建筑物及其他设施,造成巨大的影响,甚至会导致其他建筑物出现裂缝,甚至倒塌。因此,如果有必要使用,就需要采取防震措施。
5、“压”
对房屋地基采用压实牢固的方法,就是所谓的“压”,在施工过程中,常常使用轮胎碾、羊足碾、压路机等机械碾压地基土壤,使地基压实排水固结。此外,还可以使用预压固结法,具体地说,就是先在地基范围的地面上,堆置大量的重物,预压一段时间,使得地基的土质变得密实,这种方法可以有效地提高土壤的承载能力,减少沉降量。同时,也可以在比较短的时间里,取得让人满意的地基土壤密实效果,所使用的重物一般塑料排水带堆载、袋装砂井堆载、砂井堆载等进行预压,还要注意预压层的排水条件,这样才能达到预计的预压效果。
(1)砂井堆载预压法
砂井堆载预压法,就是在房屋地基预压层的表面铺砂层,并且,使用砂井穿过该土层,以预压土壤,使其变得密实,提高土壤的抗剪强度,如图2所示:
图2:砂井地基剖面图
一般来说,砂井的直径为300~400mm,间距为砂井直径的6――9倍。
(2)袋装砂井堆载预压法
这种方法,就是将砂先装入用聚丙烯编织布或玻璃纤维布、黄麻片、再生布等所制成的砂袋中,然后,再将砂袋置于井中。井的直径通常在70~120mm之间,间距为1.5~2.0m,采用这种方法,不仅透水性好,而且不会产生缩颈、断颈的现象,施工的费用也比较经济,速度较快。
(3)塑料排水带堆载预压法
使用塑料排水带堆载预压的方法,就是在软土层中插入塑料排水带用插排机,构建其水平和垂直的地基排水体系,然后进行堆载预压,将土壤中的饱和的水分压出来,并且通过土中塑料带的沟槽,溢出地面,达到地基沉降固结的目的。
(4)真空预压法
这种方法就是利用大气的压力作为地基土壤预压的载荷,使用这种方法时并不需要堆载加荷。它是在地基表面砂垫层上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布,四周密封,与大气隔绝,然后用真空设施进行抽气,使土中孔隙水产生负压力,将土中的水和空气逐渐吸出,从而使土体固结。
6、“挤”
就是首先实用带桩靴的工具式桩管打入到地基的土壤中,挤压土壤形成桩孔,然后拔出桩管,再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实,或者随着填充料的灌入逐渐拔出桩管。这种方法常常用于加固土质松软并且饱和的地基,其工作原理就是挤密土壤,排水固结,以提高地基的承载力,所以也称为挤密桩。桩的填充料是水泥、石屑、碎石、粉煤灰和水的拌合物,是一种低强度混凝土桩,是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法,具有较好的技术性能和经济效果,不但能提高地基的承载力,还可将荷载传递到深层地基中去。此外,根据地基土质不同,亦可采用振动成孔器或振冲器成孔后灌入砂石挤密土壤。
7、“拌”
就是利用旋喷法或深层搅拌的方法来加固地基土壤,工作原理就是用高压射流切削土壤,旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等),搅拌浆土,使浆液和土壤混合,凝结成坚硬的柱体或土壁。同理,化学加固中的硅化法、水泥硅化法和电动硅化法均是将水玻璃(硅酸钠Na2O・nSiO2)和氯化钙(CaCl2)或水泥浆注入土中,使其扩散生成二氧化硅的胶体与土壤胶结“岩化”,从而达到加固地基的目的。
三、小结
综上所述,在房屋建筑施工过程中,要根据实际情况而定,采用不同的方法进行加固地基,提高土壤的承载力与密度,以保证房屋建设的安全及质量。施工管理人员要实事求是,根据不同的土壤情况与施工规模,有选择性地使用以上的加固方法,这样才能有的放矢,并且减少工程的造价水平,使得企业获得更大的经济利益。
参考文献:
[1]《建筑地基基础处理技术规范》jGJT9―2002.北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 《建筑地基基础设计规范》GB50007―2002.北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:房屋建筑;结构加固技术;建筑施工
一、房屋建筑施工中运用结构加固技术的必要性分析
经济社会的发展推进了城镇化建设的不断发展,房屋建筑作为地区城镇化推进的关键标志之一,是评价一个地区经济社会发展水平的重要指标。例如在房屋建筑施工过程中,有很多的偷工减料、材料低质现象,由此产生的房屋结构变形、出现裂缝和断裂的现象层出不穷,房屋建筑的质量得不到保证,同时也对房屋建筑行业和地区经济社会发展产生了一定不良的影响。实际上,结构加固技术能够有效的解决在房屋建筑施工过程中出现的多种结构问题和质量问题,并且还能够在一定程度上降低房屋建筑施工成本,在_保房屋质量、提高房屋使用效能方面具有十分重要的意义。
二、几种常用的房屋结构加固技术介绍和分析
(一)外包钢加固技术
这主要是指在混凝土的周围进行型钢包裹的技术,目的是提高房屋建筑本身的承载力。在运用外包钢加固施工的时候,要注意以下几个方面的细节。首先要根据混凝土的截面形状确定包角的方法,例如矩形截面采用的四角包角的方法,而圆形截面则采用扁钢夹套箍的包角方法。其次,如果混凝土出现了裂缝,则必须引用湿式外包的方法,也就是使用乳胶水泥浆、环氧砂浆等进行裂缝填充。
(二)预应力加固技术
主要是借助于外加的钢筋拉杆或者是撑杆来对房屋建筑结构进行加固的一种技术。在房屋建筑结构加固中主要采用的具体加固方法有水平式、下撑式和组合式。需要特别指出的是,这种加固方法一般是应用在房屋建筑承载力要求相对较小的施工过程中,并且在高温下的混凝土和容易变形的混凝土结构中是不适用的。
(三)粘钢加固技术
这是一种主要被应用房屋建筑的梁、板、柱等构件方面的一种加固技术,是利用相关的粘贴剂将钢板粘贴在需要加固构件的表面来实现加固效果的加固技术。这种方法主要被运用到房屋建筑构件的修补,如基层修补、混凝土裂缝修补等方面。不会对房屋建筑结构产生较大影响是粘钢加固技术的最大优势。
三、结构加固技术在房屋建筑施工中的应用实例
(一)工程简介
根据北京市老旧小区抗震节能改造的要求,2015年石景山区对首钢涉及老旧小区的分抗震节能改造形式,涉及到3个小区、14栋住宅。主要加固设计如下:一是建筑外墙单面加固基础设300x300mm地梁,基础埋深为地面下0.9m。二是喷射混凝土面层内设钢筋网,并设U型锚筋进行固定。三是板墙门洞口设钢筋网进行加固,板墙为C30预拌混凝土。
(二)施工操作
在具体的施工流程方面,主要是按照搭设脚手架墙体表面处理植筋钢筋网片绑扎喷射混凝土找平养护节能工序施工外架子拆除土方开挖基础加固土方回填的流程进行加固,并且在这个过程中涉及到了加大截面、加大预应力等加固施工技术。部分施工图纸如下。
在这个施工过程中,除了要做好相关材料,如钢筋、混凝土的质量控制和管理之外,还要做好相关的加固施工操作事项。如应采取措施避免或减少损伤原结构构件;发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应会同加固设计单位采取有效处理措施后方可继续施工;对可能导致的倾斜、开裂或局部倒塌等现象,应预先采取安全措施等等,以此来确保加固施工的安全和效果。
经过加固施工后的14栋住宅与过去相比有了更高的稳固度,并且在建筑节能方面也有了较为明显的改进。
四、结语
房屋建筑结构的加固技术对房屋建筑施工来说是十分重要和关键的,在房屋建筑施工的过程中,结构加固技术往往与多种技术结合应用,一定要做好施工工序的确定和施工工艺的优化,确保结构加固技术效能的充分体现。
关键词:砌体结构 房屋地震 加固技术
1 概述
全世界的地震灾害对建筑物的破坏性极大,破坏后果极其严重[1],经常造成砌体结构房屋的大面积倒塌。砌体结构在我国房屋建筑中应用广泛,尤其是在广大村镇房屋建筑中占很大比重。而我国又是一个多震国家,地震活动的分布范围十分广泛,地震烈度[2]6度以上地区的面积占全部国土面积的79%,绝大多数省份都曾发生过6级以上的地震。近几年来,我国各地地震频发,给我们国家的经济发展带来了不可估量的破坏,给人们的财产及生命造成了巨大的损失,四川汶川、青海玉树的高震级地震尤为突出。例如:2008年5月12日14时28分04秒,四川汶川里氏8.0级地震[3]:约7万人死亡、2万人失踪,一些砌体结构建筑群或临街建筑成片倒塌;分析其倒塌原因,主要是因砌体结构强度较低、变形较大、结构的整体刚度都比较差,历次震害表明,多层砌体结构房屋受地震破坏最为严重。在长期的房屋使用过程中会产生程度不同的损伤或破坏,又很容易产生各种裂缝,为此加固修复此类房屋也是当前急待解决的问题。
2 砌体房屋抗震加固技术分析
主要可分为房屋直接加固技术和房屋间接加固两种[4],它是从目前运用在房屋抗震中的加固方法来分,直接加固法是使加固后的新旧截面能粘合成整体,房屋直接加固技术是国内房屋抗震中主要运用的加固技术,如加大截面法、外包钢法、外粘钢板加固法(复合截面法),为保证其界面处的两者的应变协调,具体应用于我国的几种常见加固方法如下:
2.1 加大截面加固法
即采用增大构件和建筑物的截面面积或者提高建筑物所用材料标号、等级以提高其承载能力和满足正常使用要求的一种加固方法。例如扩大基本构件的截面宽度或者截面高度以及钢筋配筋面积,提高截面承载力和刚度,该方法可以广泛应用于一般建筑物、构筑物的加固,另外混凝土结构的梁、柱、板等结构构件也可以应用。例如砌体结构房屋的圈梁、过梁、墙梁、楼板、构造柱等;但由于存在使用空间的占用问题,该法有时会受到限制。
2.2 外包钢加固法
即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法,例如加固砌体结构房屋的竖向承重构件构造柱、抗风柱、封口柱等。这种方法虽然可以大幅度地提高构件承载力,也有对应的缺陷,例如型钢表面温度不应高于60度,而且当环境具有腐蚀性介质时,还应有可靠的防护措施。该方法适用于当使用上不允许第一种,即为增大构件截面法时,而又需要大幅度提高承载力的轴心柱和偏心受压柱的加固,其效果非常好。
2.3 预应力加固法
预应力加固是采用高强钢筋等材料,该加固方法具有能够减少构件上的应力值,减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点,为达到对砌体结构进行加固,通过施加预压应力迫使高强材料与原构件共同受力,通常采用钢绞线或型钢等材料。该加固方法具有能够减少构件上的应力值,减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点。特别适用于提高抗震要求的楼盖、屋盖等水平受力构件,即为:提高构件承载力、整体刚度和构件抗裂能力,而且加固后占用空间小。
2.4 辅助结构加固法
辅助结构加固法是一种采用新型的加固材料或者增加结构支点等手段进行结构加固的一种方法,它是直接用不同于原来结构的其他材料制成简单或复杂的支撑点分担原构件荷载,形成一个组合结构。通过原结构构件变形把荷载转嫁给后来增加的结构上,达到新老结构共同受力提高结构整体承载力的目的。
2.5 外部粘钢加固法
采用双组分环氧树脂粘结剂将钢板或其他钢质构件粘贴在钢筋混凝土构件表面,构成一个钢筋混凝土-粘结剂-钢板三相复合物系统。该方法施工简单,设置灵活,是一种非常有效的加固方法。由于其核心材料环氧树脂的特性,导致该加固方法使用的环境温度不应大于60度,相对湿度不应大于70%,且无化学腐蚀影响。
2.6 碳纤维布加固法
该法是比较新型的直接加固法,也是近年来主要研究的房屋直接加固技术,该方法运用前景比较大,运用范围也比较广泛。
3 结束语
目前我国六七十年代建造的建筑和现在广大村镇多数的居民住宅,大多数都是低层或多层砌体结构房屋,但其中有相当部分的砌体结构并不满足现行抗震规范要求,一旦发生类似唐山、汶川那样的地震,损失将不可估量,而近期内这些房屋又不可能全部淘汰或拆除;因此房屋的抗震加固也是急需考虑的内容,本文是抛砖引玉,仅仅提出一些意见,可供类似工程参考。
参考文献:
[1]华毅杰等.体外预应力技术在加固和改造中的应用.结构加固与改造,1999年4期.38页-41页.
[2]付敏娥.试论房屋建筑的抗震设计与发展方向.黑龙江科技信息,2009年27期.
[3]王玉岚.汶川地震引发的建筑结构抗震安全性能探讨[J].建材世界,2009(10).
[4]张小云主编.建筑抗震(第二版).高等教育出版社,2009.03.
关键词:房屋建筑;结构加固技术;应用
一、房屋建筑结构需要进行加固的原因分析
1、在设计理念上对房屋建筑的使用寿命没有完全理解
由于我国房屋建筑设计理念还未从单纯的满足荷载强度的设计转变为既能满足荷载强度又能满足使用寿命的理念上,从而给当前房屋建筑的使用寿命带来了新的挑战。对于房屋建筑使用寿命的认识,应先研究分析房屋建筑结构重要性的方法,有必要对该结构进行加固的处理。
2、对房屋结构的耐久性问题缺乏关注
一般情况,在房屋建筑施工中,会受到有害化学物质、环境侵蚀的影响,并且还会遭受疲劳荷载、地震荷载、风荷载、雪荷载以及人祸、超载等因素的作用,同时随着时间的推移房屋建筑材料性能会不断地下降,从而导致各个结构部位会受到不同程度的损伤以及劣化。由此可见,房屋建筑在耐久性的提升方面缺乏有效的措施,有必要对房屋建筑结构进行加固的处理。
3、忽略房屋建筑结构需要的抗震措施
由于世界各地地震频繁的发生,造成了大量经济的损失和人员的伤亡。而我国地震发生较频繁,且范围广以及震害强等,所以,我国房屋建筑的抗震能力应较强,在过去常忽略房屋建筑的抗震能力,而随着人们地震意识的提高,有必要对房屋建筑结构进行加固的处理。
二、结构加固技术在房屋建筑施工中的应用
1、增大截面加固法
与传统的加固方法相比,增大截面加固法较简单,受力可靠、费用低以及使用经验丰富,因此,在房屋建筑施工中的应用较广泛。对于增大截面加固法来说,就是采用增大混凝土结构以及构筑物截面面积的方法,提高房屋建筑的承载能力,这种加固方法在混凝土结构的板、梁和柱等建筑构件中较为常用。但是,增大截面加固法还存在一些缺陷(占用空间多、工作量大等),从而导致该工艺受到了一定的限制。
在房屋建筑施工中,增大截面加固法主要应用于混凝土结构的板、梁和柱等构件的加固处理中,比如:对梁正截面和柱正截面进行抗弯的加固、对梁斜截面和柱斜截面进行抗剪的加固,通过扩大基础底面积,可以对地基承载力不足进行有效的解决,而增厚加固,可以对基础配筋不足、抗冲切和抗剪承载力不足进行有效的解决。因此,在实际施工中,必须严格控制一些技术的应用,比如:对于新旧混凝土的结合面,应全部凿除原来的混凝土,使新增混凝土与原有结构的整体进行有效地结合。当对柱正截面进行加固时,应对短柱问题加以注意。另外,柱子坚筋应植入基础,而基础的扩展应避免因过多植筋对基础产生不利的影响。
2、碳纤维布加固法
对于碳纤维布加固法来说,通过使用非金属纤维类材料进行房屋建筑结构加固的处理,比如:碳纤维布、玻璃纤维等。该方法具有施工便捷、耐久性好、不增加截面以及外形美观等优点,并且碳纤维材料的化学性质较为稳定,耐腐蚀性能较强,从而可以防止化学腐蚀问题的产生。与增大截面加固法相比,碳纤维布加固法占用的空间较小,并且不需要大型的机械设备,具有较高的施工效率。但该方法还有一些缺点的存在,对使用环境的温度有要求,一旦防护不合理,会造成火灾的发生。
碳纤维布加固法主要适用于混凝土结构的抗剪、抗震以及抗弯加固中。在施工前,应先清除干净房屋的表面,确保无杂物的存在以及房屋表面的平整,去除碳化层,然后对凹陷、裂缝进行填平。在碳纤维布的使用过程中,应将其放在常温固化以及湿法铺层上,使用专用的滚筒在混凝土表面进行树脂的涂刷,等到树脂干燥后,即可进行碳纤维布的粘贴,在粘贴过程中,应对树脂与碳纤维布之间的紧密结合加以注意。当碳纤维布的粘贴完成后一个星期可对工程进行验收,确保质量合格后,即可使用砂浆和水泥对房屋进行抹灰。因此,碳纤维布加固法可以对建筑框架梁、框架柱、板面以及楼板底部进行加固的处理,但在混凝土结构刚度不足以及变形过大的情况下不适用。
3、外粘钢板加固法
对于外粘钢板加固法来说,通过在混凝土构件表面建筑结构胶上进行钢板的粘贴,使混凝土与钢板进行牢固的结合,从而形成一个整体,实现结构加固补强的目的。一般情况下,该方法所使用的粘贴剂将环氧树脂作为基础原料,然后加入适量的固化剂和增塑剂,从而使结构胶配置而成。该方法施工速度快、加固周期短,并且对人们的生产生活所产生的影响较小,但这种方法对使用环境的温度具有一定的要求,而该方法所使用结构胶的粘贴抗剪强度随着温度的变化而变化。因此,该方法在无化学腐蚀的桥梁结构中较为适用。
在施工过程中,应先分析房屋建筑存在缺陷的原因,并根据建筑缺陷部位对粘贴的形式和钢板的规格进行确定,通常在被加固建筑结构受力部位的外边缘进行钢板的粘贴,使粘贴的钢板强度及作用得以充分的发挥。另外,应根据施工的实际需要,在不同的部位进行钢板的粘贴,充分发挥所粘贴钢板的抗剪、抗压和抗弯性能。为了提高房屋建筑的抗弯能力,可以在构件的受拉缘表面进行钢板的粘贴,从而使原结构与钢板形成一个受力的整体。因此,粘贴钢板加固法在整个施工流程中涉及的范围较广,比如:对构件和钢板结合面的表面进行加固的处理;对构件的卸荷、配胶、涂敷胶及粘贴、固定和加压、固化、检验以及防腐等处理。
4、预应力加固法
该方法通过使用外加预应力钢拉杆以及型钢撑杆对房屋建筑结构进行加固的处理,采用预应力手段强迫后加部分一拉杆以及撑杆受力,从而对原结构的应力水平进行一定改变,在很大程度上消除了一般加固结构中所特有的应力应变现象,使原结构与后加部分得到有效的结合,以此提高了结构的总体承载能力。由于该方法具有加固、卸荷以及改变结构内力的作用,这样以来可以在大跨结构加固中进行应用。由于预应力加固法施工较方便,且具有经济可靠以及预应力筋单独防腐等优点。因此,在房屋建筑双向框架加固、楼板加固、框架抽柱加固以及预应力梁加固施工中较为适用。另外,预应力加固法加固效果较明显,需要的机具设备量少,施工易于控制。因此,在各类加筋混凝土梁中较为适用,从而可以使钢筋疲劳应力得到有效的降低,使结构的极限承载力得以提高,并且可以满足使用荷载的需求。
结束语:
综上所述,结构加固技术在我国房屋建筑施工中的应用越来越广泛,科学合理地应用结构加固技术,不仅可以提高房屋建筑施工的质量,而且可以满足人们对房屋建筑使用功能以及质量的要求,实现社会效益和经济效益最大化。
参考文献
[1] 初兴志. 浅谈房屋建筑物结构加固技术[J]. 科技致富向导,2011(03).
[2] 张启炳. 房屋建筑施工中结构加固技术的应用[J]. 科教导刊,2011(21).
[3]金江锋.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].中国建筑金属结构,2013(22)
作者简介:
关键词:混凝土;建筑工程;加固
前言:目前,砖混结构的使用受到限制,但仍在一定地区应用。而砖混结构房屋往往由于设计或适用不当、材料质量不符合要求、房屋使用功能的改变、遭受灾害、耐久性差等原因,需进行结构加固处理。有静力加固和抗震加固两种。前者加固重点是结构的安全性和房屋的正常使用性;后者加固重点是房屋的抗震能力及整体性。加固包括裂损的补强、建筑功能改造加固、单体构件截面承载力加固及结构整体可靠性加固等。
1.房屋加固的原则
房屋加固要遵循七个原则:第一个是加固程序。委托结构鉴定,根据鉴定结构,选择加固方案;进行加固设计;加固材料选择;组织施工及验收等程序;第二个是加固目的。静力加固的目的是提高结构承载能力和改善房屋使用功能;抗震加固的目的是提高结构的延性和增强房屋的整体耐久性;第三个是加固方法。主要根据可靠性鉴定结构、可靠性差异程度,结合该结构特点及施工条件,按安全可靠、经济合理原则选择加固方法;第四个是加固设计。力求概念清楚、正确,技术先进可靠,工艺简便可行。包括绘制加固简图、加固前后结构内分析及承载力计算、截面设计、结构措施、材料选择;采用何种加固材料及加固手段是设计考虑的问题;第五个是加固施工。一般应由有加固资质的专业化队伍或经过专门培训的队伍进行施工,不应破坏原有结构性能,应按加固设计图纸及现行规范标准施工和组织验收;第六个是加固材料。钢材一般选用HPB235或HRB335等低强等级钢材。混凝土强度等级不应低于原构件的强度等级,且不应低于C20,宜采用收缩性小、为膨胀、粘结性强、早期强度高的混凝土。砌体加固所用块材及砂浆强度应高于原结构所用材料的强度等级,且烧结普通砖的强度等级不应低于MU10,砂浆强度等级不应低于M5。强面加固砂浆强度等级不应低于M10;第七个是加固结构的耐久性。既有结构及构件加固的设计标准,与新建工程有一定的区别。其设计使用年限应与真个被加固结构要求的使用年限相协调,加固强度不能过高。
2.常用加固方法
2.1 地基基础常用加固方法
地基基础加固常采用的有加大基础底面积法、基础补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。加大基础底面积法适用于既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。基础补强注浆法适用于基础受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基加固及纠倾加固。树根桩法也称压浆灌注法,适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土和人工填土等地基加固及纠倾加固。
2.2 墙体常采用加固方法
墙体常采用的加固方法有砂浆面层法、钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法。砂浆面层法,适用于较小幅度提高承载力的静力加固和抗震加固。钢筋混凝土板墙法,形成“砌体-混凝土”组合墙,适用于大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固。后两种加固方法还能较大幅度提高墙体的变形性能。
2.3 砖柱加固方法
砖柱加固方法,有混凝土套加固法、外包钢加固法。当截面抗弯承载力和抗剪承载力不足时,可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力严重不足且不允许增大截面尺寸时,可采用外包钢加固法。
2.4 混凝土梁加固法
混凝土梁的加固方法有正截面粘钢加固、正截面加筋法加固、简支梁截面碳纤维片材加固,这三种方法适用于提高正截面承载力;预应力螺杆加固梁斜截面,这种方法适用于提高斜截面承载力;外包钢加固简支梁、预应力拉杆加固混凝土梁,这两种方法适用于同时提高正截面和斜截面承载力。
2.5 混凝土楼板常用加固方法
根据不同位置及不同情况常采用的加固方法有:在楼板受拉区粘钢加固、贴碳纤维片材加固,这两种方法适用于提高正截面受弯承载力。楼板新开洞加固,可采用粘钢加固、贴碳纤维片材加固、增设型钢梁加固,改变传力途径,提高承载力;当洞口边有几种荷载,以及洞宽或直径大于1000mm时,洞口边应设边梁。楼板裂缝修补,裂缝有已稳定、未稳定两种稳定状况,应根据裂缝成因、裂缝宽度、裂缝深度、稳定状况、钢筋是否锈蚀、修补目的等,选用不同的加固方法。
2.6 结构整体性加固
根据《建筑抗震鉴定标准》的鉴定结构,可以新增抗震墙、新增构造柱、新增圈梁,来增强房屋结构的整体性。
3.加固方法的质量控制
3.1 地基基础的控制
地基基础控制常采用加大基础底面积法。当基础偏心受压时,可采用不对称加宽;当基础轴心受压时,可采用对称加宽。
3.2 墙体质量控制
墙体质量控制常采用钢筋网砂浆面层法,砂浆强度等级大于等于M10,宜采用水泥砂浆,厚度35-40mm,钢筋网采用细密点焊钢筋网或钢板网。
3.3 砖柱质量控制
砖柱质量控制常采用混凝土围套加固法,混凝土强度等级大于等于C20,围套厚度大于100mm。竖向钢筋应通长设置,下端伸至基础顶面,中间穿过各楼层,上端伸至加固层上层楼板或屋面板表面。
3.4 混凝土梁控制
混凝土梁的控制常采用加筋法又称增大截面法。新加钢筋与原梁应有可靠连接和锚固,保证共同受力。主筋直径12-25mm,U形筋宜与原有筋直径相同。新增混凝土最小厚度为60mm。原构件清理至密实部位,表面粗糙、清洁。焊接时,先对原钢筋进行除锈处理,为降低焊接高温对原有受力钢筋的影响,应采用卸荷焊接措施,逐根分区分段分层进行。
3.5 混凝土楼板控制
对于细微裂缝常采用表面处理法,有骑缝、全部涂覆修补两种。前者适用于稀而少的裂缝,后者适用于细而密的裂缝。材料应优先选用粘着力强、不易老化的材料。
关键词:房屋建筑;结构;地基加固;加固孔;钢筋;技术;
引言
作为房屋建筑设计中的重要技术支撑,结构加固工程技术能够在施工中利用一定的技术手段来对房屋建筑的结构进行改造加固,使得房屋建筑的施工质量和机构的强度得到改善和提高,对房屋建筑的安全性有着很好的保障作用,延长了房屋建筑的使用寿命。随着社会的发展,房屋建筑的结构和功能等方面的要求也在不断的改变,为了适应这种改变,需要对某些房屋建筑进行结构加固处理,使得结构加固工程技术得到了广泛的应用。通过对房屋建筑的设计图纸和施工情况等方米进行充分的了解,全面有效的将结构加固工程技术运用到房屋建筑中,对加固技术中地基、钻孔和钢筋等方面进行主动性的操作,实现结构加固工程技术在房屋建筑中的应用和体现。
一、地基加固技术分析
(一)灌浆加固
液压和气压等方面的基本原理是灌浆加固的主要动力,利用相关的设备将浆液灌注到土体和岩石等的裂缝中,利用固化作用使得浇灌后的土体及岩石等结构能够构成一个整体,能够改变土的物理学和水文学。灌浆加固方法在房屋建筑中能够起到很好的防渗堵漏的作用,利用砂石等土料或者是人工填土的方法来进行地基的加固,使得地基的强度和载荷明显提高,能够很好的减少地层的出现沉降现象。
(二)高压喷射注浆法
在我国众多的土质中,软土地基也是有着一定分布范围的,针对软土地基,需要采用高压喷射注浆技术来进行加固,在进行高压喷射注浆的时候,主要利用的原理是在化学灌浆的基础上应用了高压射流技术。除了软土地基之外,还有不少的土质在进行房屋建筑的地基处理时,不能够具备良好的承载能力而发生的地基沉降变形等情况,采用这种高压喷射注浆技术能够很好的对地基的过大不均匀沉降进行改善。在实际操作中,旋喷桩能够起到很好的作用,旋喷桩设置在基础部分上,具有较高的灵活性,除了可以设置在基础部分的下方,还可以设置在基础部分的边缘处。高压喷射注浆法主要是运用在施工过程中的建筑物托换的时候,在进行高压喷射注浆时,应该先用相关的设备在地基上打出一定大小的小孔,直径一般为50到90毫米,然后用直径在0.4到2.5米范围大小的仪器将浆液喷射到孔内。在喷射的过程中应该注意喷射的速度,喷射的速度可以根据实际情况进行改变调整,通过对喷头的孔径和喷射的压力来调整喷射的强度,利用高压喷射注浆技术还能很好的控制固结体的形状。
(三)预应力加固
预应力加固也是对结构进行加固,主要采用的是外加预应力钢拉杆,预应力钢拉杆的施工方法根据实际情况可以分为很多种,比如水平钢拉杆和下撑式钢拉杆等等。预应力加固技术能够降低加固构建的应力水平,在提升墙体的正界面和谢界面的承载力上很有效果,不仅如此,预应力加固法还能使得后加杆件的应力滞后现象得到减缓甚至消除,部分的荷载弯矩可以利用预应力所产生的负弯矩进行抵消,减少墙体的外倾量,能够抑制墙体的裂缝跨度,还有可能使得墙体的裂缝几近消失。预应力加固技术主要应用在高盈利和高应变状态的砌体结构上,使得这些结构的承载力度得到加强,达到加固的效果。
(四)结构构造性加固法
墙体结构的砌体有时候会因为承载力不足而导致砌体发生严重的破碎,对于这种情况,可以利用结构构造法来进行结构的加固。结构构造性加固法又可以飞为增加横墙、换砖柱承重为砖墙承重、托梁换柱和托梁加柱几个小的方式。增加横墙法主要应用在相对宽广的房屋建筑中为了改善房屋的结构强度,利用足够刚度的横墙进行处理,在横墙的增添时,要注意横墙之间的间距,在施工时房屋在进行静力计算方案时,利用刚性代替弹性,这些都是在相关的规章制度中明确规定的。关于砖柱承重换为砖墙承重,主要是利用砖墙来代替承载能力严重不足的砖柱,完善房屋建筑的结构强度。托梁换柱主要应用在原有的砖柱能够满足房屋建筑应有的承载力,在对房屋建筑的顶梁进行临时的支撑后,对原有砖柱进行拆卸,然后根据计算好的砖柱按照一定的比例大小进行施工,提高现有砖柱对顶梁的承载能力。托梁加柱主要是应用在单一或者较少的砖柱不能完全的满足大梁下窗间墙的承载能力,将大梁进行一定的支撑之后增添砖柱,使得新的砖柱与原有砖柱能够满足承载能力的要求。
(五)加大截面加固法
使用加大横截面加固法主要是对受压区域进行处理,通过加盖混凝土现浇层来实现受压区域的加固,通过增加受压区域的面积和增加截面的高度,使得受压区域构建的正界面的抗弯能力得到明显的加强,提高斜截面的强度和抗剪能力。这种方法中会运用钢筋进行辅助,钢筋的横截面积和强度对钢筋混凝土的受弯构件正截面的承载力有一定的影响。加大横截面加固法使用的时间比较长,所以施工设计比较成熟,有着很丰富的施工经验,另外加大截面法加固方法还有施工工艺简单和适应性强的优点等等。加大截面加固法在梁柱和墙体等构造物上有着很广泛的应用,但是有的施工中会出现施工时间过长的现象。为了保证房屋建筑的使用者原先的生产生活活动不受影响,需要控制施工前后的建筑物内部净空一致。
(六)置换混凝土加固法
置换混凝土加固法与加大截面加固法有着类似的地方,在对建筑物内部的净空方面比加大截面加固法更好控制。在进行置换混凝土加固的施工过程中,也会出现施工时间较长的情况,所以这种方法主要应用在受压区域的混凝土强度较低或者混凝土承重构件上出现严重缺陷的情况上的。
(七)增加支点加固法
增加支点加固法是在受弯构件上进行施工,能够降低受弯构件上的计算跨度,进而使得被加固构件上的作用效果相应的减少,最终实现结构的加固,提高结构的承载力。这种方法施工比较简单,但是容易使得建筑物内部结构发生改变,相应的使用功能和使用空间也会受到影响,所以在使用这种方法是应该条件允许的情况下合理的进行使用。
二、加固孔处理技术分析
(一)加固孔定位
在结构加固施工现场,对加固孔进行定位的时候一般采用的是放线的方法,注意控制加固孔中心的偏差在1毫米以内,可以以中心为圆心对孔的大体轮廓进行标注,使得后续的钻孔人员能够对孔产生直观的感受,使得钻孔人员的施工方便,还能使得对放线和加固孔中心的定位便于检验。
(二)加固孔钻孔
一般来说,孔的加工直径应该控制在比钢筋直径多出6毫米左右的距离,而加固孔的深度则要控制在孔径的20倍及以上,这是在加固孔钻孔及以后进行整个加固施工的基础和前提,不能出现丝毫的错误。在机械设备方面,应该根据加固孔的情况规范的选用钻孔设备,一般使用风钻和锤击钻两种,在对钻孔设备进行使用的过程中,应该正确的进行操作,防止出现钻孔的精度与质量问题。钻孔的过程中容易出现钢筋密集的问题,针对这种情况应该通过对加固孔钻孔的位置进行变更来进行干预,也可以通过加强钢结构的强度等因素来进行加固。
(三)加固孔清理
加固孔的处理是钻孔中值得注意的地方,钻孔处理的质量对结构加固的效果有着很大的影响。在对加固孔进行清理的时候,首先需要对钻孔内部进行吹灰处理,吹灰的时候可以使用吹风机或者是压缩空气机进行操作,部分很难清理的部分可以使用人工清理,利用长刷或者一定长度的毛巾进行清理。在清理完成之后,需要对孔口进行封闭处理,一般采用丝棉或者棉纱球来进行堵塞,减少外界物品对钻孔的侵扰。向加固孔植入钢筋的时候应该做好防水工作,保持孔洞内的干燥。
(四)加固孔灌胶
拌胶的细节是值得注意的地方,一定要严格的控制,因为结构加固的复杂性,使得相对于平常建筑施工中的用胶要求来说加固孔用胶的要求更高,所以拌胶的细节以及过程都要严格全面的控制。要做好固化剂和粘度计的使用精度,拌胶的过程中应该连续均匀的进行搅拌,还要控制搅拌的强度,至于搅拌过程中胶量和容器体积的比例,应该控制在8比10左右。在灌胶的时候应该注意几项原则:灌胶过程中要防止其他物质比如水分杂质等对加固孔的污染;灌胶过程中应该控制好灌胶的用量,利用适当的使用方式来顺利的完成灌胶,尽量一次性的完成灌胶的过程;为了适应不同的加固孔深度和直径,应该加强对灌胶过程的规划,提高灌胶的质量和效率,为后续的钢筋植入打好基础。
三、钢筋处理技术分析
(一)钢筋预处理
结构加固技术中对钢筋的处理也有很高的要求,在进行钢筋的预处理时,需要注意一下两个方面。第一个方面,要控制相邻钢筋的错开距离和钢筋的搭接长度,错开距离为钢筋直径的35倍左右,而搭接长度控制在直径的20倍左右。另一方面,要做好钢筋的表面处理工作,通过钢丝刷来实现钢筋的除锈工作,处理的标准以留出深层的银灰色本质为准;在对钢筋的植埋部位和焊接的位置进行油污处理是比较麻烦的,这些位置的油污可以利用丙烷的方法进行处理,必要时可以对油污部位进行刷除。对于出现严重锈蚀的钢筋,不能应用在结构加固的施工中。
(二)钢筋埋植
钢筋的埋植对结构加固的质量影响很大,是一项关键的施工环节,与买的钢筋是经过上述的钢筋预处理的,这样能够使得结构加固的效果更明显。为了使得钢筋能够很好与灌胶进行全面快速的结合,防止钢筋和灌胶之间出现气泡和裂缝,需要在植入的过程中反复的旋转甚至不断的拔插。对于加固孔中的灰尘,应该通过不断的拔插和旋转来使得结合部位的灰尘消失。在进行钢筋埋植的时候应该注意对钢筋位置的扶正,防止在固定的时候出现位置的偏差。要做好钢筋的保护工作,防止钢筋因为过大的冲击和载荷而发生变形,使得钢筋的锚固效果和稳定性受到干扰。
(三)钢筋焊接
在进行钢筋的焊接的时候应该从中心开始,一般才用的是两面焊接的方法,在焊接位置合理的基础上进行焊接,及时的对焊接过程中出现的焊瘤和残渣进行处理,同时做好应力的释放。
(四)钢筋植筋控制
钢筋的植筋控制主要实在结构胶初凝的30分钟之内进行实践控制,尽快完成钢筋的植入,控制好植入的时间,提高结构加固的质量。通过对固化剂的用量进行控制来结构胶的初凝时间发生变化,保证不同完成时间的工作的能够合理顺利的完成,保证钢筋植筋的性能。
结语
结构加固工程技术在房屋建筑中有着很重要的作用,根据房屋建筑的实际情况和客户的要求对结构加固工程技术进行合理的选择,使得房屋建筑经过结构加固能够更好的满足人们的各种需求。
参考文献
[1]尹维良,宋化梁. 房屋建筑工程中结构加固改造的探讨[J]. 民营科技,2013,03:347.
[2]霍文辉. 关于房屋建筑结构加固技术应用的探讨[J]. 城市建筑,2013,08:51.
[3]王民,张军. 浅谈房屋建筑中结构加固工程技术的应用[J]. 中国新技术新产品,2013,15:62-63.
[4]李富强. 房屋建筑的几种加固工程技术方法[J]. 四川建筑,2010,03:186-188.
[5]王仁相. 浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J]. 科技与企业,2014,12:207-208.
关键词:房屋主体;结构加固;改造方案
一、前言
随着我国建筑行业的迅速发展,房屋主体结构的加固和改造也开始进入了相关业内人士的关注范畴。有资料表明,在发达国家,建设总投资的四成以上是用于建筑物房屋主体的加固和改造的,而对于新建筑物的建设,发达国家的投入甚至不到六成,这能够看出,节能、绿色和环保理念在世界发达国家渐渐得到各行业和部门的推广,而节能、绿色和环保理念也必将对我国的建筑行业产生极为深远的影响。预计我国往后的十年到三十年间,必定是我国进行房屋主体结构加固和改造的高峰期,随后我国也必将由大兴土木的阶段进入房屋新建、加固和改造阶段。本文将对房屋主体结构的改造和加固作一个探讨。
二、 为什么要进行房屋主体结构的加固和改造
进行房屋主体结构加固与改造的原因有很多,首先是要避免施工甚至是设计房屋过程中产生的差错而导致房屋出现或者可能出现的建筑质量事故的发生。第二是由于有些房屋主体维护和使用不当、加上条件环境的恶劣,容易让房屋主体的建材老化,有的房屋不注重维护和使用,导致年久失修,房屋主体产生结构性损害,房屋主体可靠性下降。第三是针对有些超期服役的有纪念性意义的历史建筑,如果不对其进行加固和保护,就容易导致历史建筑的损毁。第四是由于一些房屋的主体因为其使用功能的改变、荷载情况的改变需要对房屋主体进行扩建或者是改建。第五也是属于规范要求的房屋主体加固和改造,随着社会的发展,房屋建设规范也会越来越完善,建设标准也会相应不断提高,有些老建筑难以满足新的房屋主体建设标准,就需要按标准要求进行加固或者是改造。加固的原因有很多,只有针对性地对症下药,明确房屋主体加固改造原因,才能更好的进行房屋主体结构的改造和加固方案的设计。
三、 房屋主体加固改造的施工要点阐述
(一) 房屋主体结构加固和改造的前期准备工作
在确定对某一房屋主体进行结构加固和改造之后,需要在房屋主体加固和改造施工前首先进行严密的房屋主体测试工作,确定整个房屋主体当中哪里需要进行强化加固,哪里的房屋主体问题最严重,房屋主体都出现了一些什么样的问题,以及这些问题互相之间有什么影响和联系。而且要明了施工队伍自身存在的不足和优势。特别是进行大型房屋主体加固和改造,在其房屋主体加固和改造施工前就一定要制定精密的房屋主体加固和改造设计方案和计划书,还要经过项目经验丰富的专业人员、负责人以及专家讨论确定,切不可偏听一方之言,不顾全局利益。于此同时,还要将房屋主体加固和改造所需的设施和材料准备好,明确房屋主体加固和改造过程中需要采用哪项技术,以为房屋主体加固和改造的施工打好基础和做好准备。
(二) 房屋主体加固和改造的施工
房屋主体加固和改造不是材料的堆积和对建筑主体的一个简单修补,应该对具体的房屋主体加固和改造问题进行具体分析。在大型房屋主体加固和改造过程中,由于情况不同,需要改造和加固的施工方向也将各异,一些房屋主体加固和改造是由于房屋建筑所处位置地质条件差,导致建筑变形或者是下滑,这种房屋主体加固和改造主要采取的方法就是地基加固,比如静压桩托换、托换技术锚杆、石灰桩加固等等。在石灰桩加固时,需要充分把握水、生石灰块儿与砂石的比例,使其粘性符合房屋主体加固和改造工程的需求,与此同时还要依据相关原理,在水、石灰块和砂石混合到一定时间的时候将钢筋打入其中,让房屋主体更加牢固。在打入钢筋的时候,一定要把握钢筋弯构件配钢率和混凝土强度之间的协调,任意一方过高或者过低都可能造成装板收缩裂缝,导致风险的产生。锚杆静压桩托换也是针对房屋主体加固和改造地基问题的托换和加固的一种技术。在施工中,应首先标出准确的压装空和标杆位置,并且开凿空洞不要过大,压凿空凿进行完一部分就应该进行压桩,压凿空的形状应该以上大下小为宜,这种形状方便基础的冲剪和承压,压桩施工适宜对称进行,桩顶的轴线应该和千斤顶的轴线一直垂直,锚固空和锚固筋契合加上锚固连接材料的使用也应该适当,以便让桩面更牢固;压桩的时候不宜停顿时间过长,因此也最好不要进行中途休息,最好整个过程不要停下来。在房屋主体加固和改造过程中要保持记载的完整,以便开展下一步工程的施工;基础锚和桩之间要作凿毛的修理。凿空和孔壁之间要进行清洗。在进行封孔之前应该要将孔中的杂物和水清理干净,在刷上高标号的水泥浆,再进行封孔。若是需要进行浇灌的混凝土出现早强微膨胀,则需要进行振捣处理。这时候应该注意的是,当早强混凝土开始凝固的时候就不能再用千斤顶施加压力了。当对地基加固处理完之后还要进行一些预防性措施,避免地基稳固的扰动。这些措施包括控制进顶速度、减少管外壁的摩擦扰动(采取双层注浆措施),减小机头迎土面的扰动等措施来减少地基的稳固扰动。
在房屋主体加固和改造过程中,除了地基问题以外,还包括一些房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落的问题。这两种问题是相对地基问题而言的施工规模和施工强度都相对较小的问题,但这两种问题的出现频次要比地基问题要多得多,对于房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落这部分问题的施工,最重要的还是首先要了解出现这些问题的原因所在,这样才能达到从根本上解决房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落这些问题。
以酸雨侵蚀的墙面为例,对于这种房屋主体墙面或者是墙内出现裂缝或者是脱落问题的分析,首先就要想到施工材料的使用,在酸雨侵蚀比较严重的环境下,只有将建筑表面材料改成抗酸材料才能抵抗这种恶劣环境对建筑物表面的腐蚀和损坏。在这种房屋主体加固和改造过程材料的选择当中,一样要遵循房屋主体的加固和改造原理,也就是房屋加固改造选用的材料标准要比原来的材料要高,这样才能在房屋主体加固和改造后能维持房屋长期持续性使用。选材过后,进入房屋主体加固和改造施工,首先要分析,针对酸雨腐蚀过的墙面存在由内到外腐蚀性逐渐增强的特点,因此在房屋主体加固和改造施工过程中,就要特别注意新旧材料的锚固性和粘合性,注意新旧材料是否能谐和使用,这些问题很重要,如果没能把握好,很可能会导致功亏一篑。
参考文献:
[1] 徐耀武. 混凝土结构加固方法概述[J]. 陕西建筑. 2008(01)
[2] 刘小民,刘与行. 土木工程结构损伤诊断研究进展[J]. 陕西建筑. 2006(01)
[3] 杜敬. 浅谈建筑抗震鉴定及其加固方法[J]. 住宅科技. 2011(S1)
[4] 崔金草,顾丽娟. 浅析钢筋混凝土结构加固[J]. 科技资讯. 2011(21)
[5] 范雷,马涛. 试论混凝土结构加固工程的施工措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011(18)
【关键字】房屋工程结构;加固改造;技术及实例
1、房屋工程结构加固改造技术的作用
我国城市化的进程不断更新与进步,同时增加了大量的城市人口,生活质量的水平越来越受到人们的重视。早期的建筑物存在着一些弊端。比如建筑物的使用与过去不同了,从而致使荷载大小与荷载分布方式与原本设计的考虑范围有所超出),而其结构的刚度以及承载力均不足够,安全性受到了一定的威胁。所以住宅结构的刚度、强度、使用面积以及耐久性已经无法与人们的实际使用需要互相适应。运用合理、科学的机构改造以及维修加固技术,从而节省国家的资源,提高房屋结构的耐久性与安全性,使房屋建筑的节能环保与使用能能都能正常发挥其作用,只有加固原有房屋的建筑工程结构,同时延长房屋的耐久性,才满足人们对房屋入住的需求。建设工程的提高需要对加固技术进行发展,才能使建筑工程的质量得以保证,同时对企业与国家的资金起到一定的节省作用,从而更加保障人民生命财产的安全方面与企业生产的安全。针对房屋结构加固的改造,略举了以下几种常用的加固方法。
2、房屋工程结构加固改造技术
2.1 增大截面法
房屋工程结构的加固工程中通常会采用增大截面法来进行加固,过去人们对其方法作为一种比较传统的加固方式。其主要是在相应的加固结构上添加一层钢筋网砂浆层或者钢筋混凝土,对其与原有的结构互相生成有利的影响,从而使结构的承载力能稳步加强。此种施工方法可在广泛的范围中进行使用。施工工艺也相对简单,使用经验也比较长,加固之后的效果比较明显,广泛运用到板、墙、梁以及柱等基础构件与一般构物,并将其加固稳步。
但是,在应用增大面积法对房屋工程结构进行加固的同时,还必须考虑新旧混凝土结构的融合程度。房屋工程结构是关乎着整个工程质量与安全的一个关键点。在社会现代化进程不断加快的今天,房屋工程的结构愈发趋于复杂化、紧密化,这就意味着结构的某一部分一旦出现疏漏,就会很大程度上地影响整个房屋工程的质量,甚至使整个房屋工程处于瘫痪状态。要想通过增大面积法对房屋工程的结构进行加固,就必须依照设计的原则,尽量大地提高新旧混凝土的融合程度,让结构更为紧密,从根本上保证整个加固工作的效率,让整个加固工作更趋平实有效。
2.2 粘贴碳纤维材料加固
在市场经济体制与科教兴国这一伟大国策的带动下,我国的社会也已迈入了一个崭新的时期。这一时期给以我国的市场带来了巨大的冲击力,让我国的各行各业的发展都更趋现代化、智能化、高效化。但同时,却也让我国的各行各业面临着更大的挑战,作为主导着中国经济的龙头产业,建筑企业所面临的挑战更远远大于其他的企业,一个建筑企业想要立足于市场,保有一定的市场竞争力,就必须保证建筑企业所承包工程的质量能够满足市场的需求。而要让房屋工程的结构加固质量满足于市场的需求,就必须让其技术跟得上时代的步伐,在选用技术的同时应尽量借助科技的力量,合理地运用高新材料带来的便利。粘贴碳纤维材料加固技术则是加固房屋工程结构技术的一大亮点,其材料质量较其他材料为轻,但强度却又不弱于其他的材料,这就奠定了这一材料对于加固工作的常要性。粘贴碳纤维材料加固技术由于其独特的作用,常被用于因使用时限久远而造成的房屋结构受损的加固工作,且由于各方面的因素促使了这一技术的愈发成熟,除了材料自身的优势外,更比其他的技术施工更为简便,这就从根本上提高了整个施工的效率,让整个施工更为流畅,很大程度地保证了施工的质量。因此,这种技术用以加固是极有利于加固改造工作的。
然而,就我国的现状来说,这一种技术尚存在着一定的缺陷。理论上讲该种材料的强度是极高的,但在投入使用后,要让其强度得到完全地发挥,则是不可能的。且其如果发生破坏现象,对于整个工程的质量都有着严重的影响。所以在施工的过程中,应该采取一定的预防措施,从源头上保证整个施工的质量。
2.4 外包钢加固法
外包钢加固法顾名思义,就是在结构受损的地方用型钢进行包裹工作,在型钢里连接缀板,以确保型钢与结构受损处的密合程度,从根本上保证整个加固工作的施工质量。
(1)湿式外包钢法
湿式外包钢发是采用乳胶水泥或者环氧树脂等将角钢粘贴于原有构件上,以保证包裹的型钢与原有构件形成一个整体共同受力,其整体性好,但是其工作量非常巨大。
(2)干式外包钢加固法
型钢与原构件间不粘结,有时仅用水泥砂浆填充,外包的型钢与原有结构各自单独受力,而不是整体受力。
相对于湿式外包钢法来说,干式外包钢法的施工更为简便,但是其对于受损结构的加固质量却又远没有湿式外包钢法的高,在采用这一种加固技术的时候,应该结合实际,从实际出发,对湿式与干式进行区别,选择合理有效地外包钢加固方法,让整个加固工作不流于形式。同时,外包钢加固法对于房屋工程的结构加固工作有着显著的效果,能够很好地起到加固的作用,但由于近年来钢材价格的不断上涨,其成本也较为昂贵。
2.5 粘贴钢板加固法
粘钢加固法是利用特制的建筑结构胶将钢板粘贴在需要加固的混凝土结构表面上,使之与原有结构共同受力,提高结构的承载力。其实,这就是一种体外增加配筋率,以提高结构的刚度、强度,以增强结构抵抗弯矩与剪力的能力。粘贴钢板加固法对建筑结构胶的要求非常高,不但必须要具备很高的强度、很强的粘结能力,还必须具有耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等特性。该方法施工简单、快速,不改变结构的外形,对作业空间要求小,施工过程不影响人们的正常生活,因此普遍应用于房屋结构加固中。此工法缺点是对使用环境的温度有限制,且加固费用较高。
2.6 预应力加固法
预应力加固法是指采用外加预应力拉杆或者型钢撑杆加固结构的方法。钢拉杆或者型钢支撑是通过施加预应力而被动受力,从而对原有结构的受力方式及分布予以改变,使得结构的水平力大大降低,因此消除了其他加固方法普遍存在的应力应变滞后现象给结构带来的影响。此法可以使得新增加部分与原有结构很好的共同作用,大幅度的提高结构的总体承载能力。预应力加固法集加固、卸载、应力重组这三大功效于一体,适用于大跨度的结构加固,比如大梁等。在进行预应力加固法施工时应该要注意预应力的施加大小,不得过大导致结构破坏,而达不到加固效果。
预应力加固法的有点主要有以下三点:
(1)预应力加固法对于整个房屋工程加固改造工程有着极为显著的效果,其能够给以房屋受损结构的截面极大高的刚度与强度,让整个结构更为实用、耐久。
(2)在进行预应力加固施工的时候,其给以受损结构处所施加的预应力能够有效地消除后加杆应力的滞后现象,让后加杆恢复工作,更大程度地增加了整个加固改造工作的效果,让整个加固改造工作更具时效性。
(3)预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩,减小原构件的挠度,缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。
预应力加固法以其合理的施工费用、显著的加固效果给加固改造工程带来了巨大的冲击力,其发展空间更在不断地被运用中得以不断地开拓,更由于市场竞争的日益激化,这一技术的作用更得到了空前的发挥。但在该项技术尚未成熟的今天,其施工尚不能如其他加固技术那样快捷简便,在施工的过程中还需要相应的张拉设备作为支撑,这就很大程度地阻碍了该项技术的发展。
参考文献
[1]华国昌,刍议房屋工程结构加固改造技术[J],城市建设理论研究(电子版),2011(32)