林財勇
(福建省永正工程質量檢測有限公司 福建省 福州市 350006)
既有磚混結構檢測、鑒定與加固設計研究
林財勇
(福建省永正工程質量檢測有限公司福建省福州市350006)
在建筑行業近幾年的發展趨勢來看,大規模的新建雖然仍在進行,但是對已經建成的建筑的維修開始進入重要的發展階段,出現了維修與新建并行的局面。在對建筑進行維修的過程中,需要對建筑的既有磚結構進行檢測、鑒定以及加固設計研究,從而對整個建筑的相關性能指標進行分析,對建筑的可靠性等級進行評定。
既有磚混結構;檢測;鑒定;加固
在近代建筑的發展過程中,建筑行業的迅速發展以及各項、各類建筑的大規模的建設施工是發展中國家的象征,在經歷了一段新建筑的創建的階段之后,全國各地的建筑新建已經逐漸趨向于飽和,為了促進建筑的可持續發展以及環保性,對以往的建筑在使用過程中需要進行維修,以此來延長建筑的使用壽命,促進建筑的安全質量得以保障,避免安全事故的發生,為居民的生命財產安全提供有效的保障。在進行建筑維修之前需要對既有建筑的磚混合結構的各項指標進行檢測、鑒定以及加固設計方面的分析研究,依據檢測以及鑒定的結果對磚混和結構的加固設計提供可靠的參考[1~2]。
1.1既有磚混和結構檢測鑒定的目的以及加固改造的意義
對既有磚混和結構的檢測以及鑒定工作的主要目的包括以下幾點[3]:①許多建設完成并已經投入使用的房屋建筑在短期內不用進行拆遷與重建,但是為了保障其質量安全以及居民的居住安全,以及延長房屋建筑的使用壽命,需要對這一類建筑進行維修。在維修工作進行之前,對既有建筑的磚混和結構的性質進行檢測以及鑒定具有重要性以及必然性。②在既有建筑的使用過程中,由于環境以及氣候、功能等其他條件的改變,既有建筑本身也會進行一定的改變以適應條件的改變,最重要的是,往往在外界條件的破壞或者是內部結構的破壞之下,對既有建筑需要進行加固處理。是既有建筑的耐久性以及安全性得到保障。但是在進行加固處理之前,需要對既有建筑的原始資料以及結構特點等方面的內容進行調查與研究,確保進行正確、有效的加固處理。③由于加固改造的重要性,在對既有磚混和結構進行檢測與鑒定工作是需要嚴格的按照加固處理的需求來進行檢測與鑒定內容的選擇。主要包括對鋼筋配置、混凝土碳化深度、裂縫分布情況、結構的強度等級等。④對既有磚混和結構的檢測與鑒定的最終目的是依據檢測的結果以及現行的國家標準以及行業標準,對既有建筑的結構進行計算分析,對其薄弱環節進行及時的發現以及處理,對既有建筑的安全性與可靠性進行分析以及等級劃分。
而加固改造的意義在于經濟效益、社會效益以及環境效益這三個方面[4]。一方面,由于許多建筑進行拆遷需要花費大量的時間以及資金,對整個建筑行業的發展不利,影響了建筑行業發展的經濟效益。另一方面,在建筑拆遷的過程中對周圍環境造成的不利影響是十分嚴重的,對環境保護不利。同時,建筑在拆遷的過程中會對周圍的居民的日常生活造成嚴重的不利影響,例如噪音擾民、空氣中的粉塵量加劇、交通不便、安全隱患等等。而對既有建筑進行加固處理,是通過最小的改變來獲得最好的效果,增加了既有建筑的安全性以及可靠性,延長了既有建筑的使用壽命。
1.2既有磚混和結構的檢測于鑒定內容
對既有磚混和結構的檢測與鑒定主要包括混凝土構件的強度、缺陷、裂縫、碳化深度、保護層厚度、構造的檢測以及砌體結構、強度、缺陷、構造的檢測。對抗震效果的鑒定[5]。主要步驟如下:①通過半破損檢測與無損檢測對混凝土的材料強度進行現場檢測,對構件的無損檢測采用操作簡單的回彈法。②依據現行的國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)[6]的相關要求進行構件缺陷的檢測。③依據實際工程的相關規范對構造措施進行科學的評定,保證混凝土的適用性以及安全性。④對砌體進行裂縫檢測時,需要對砌體的裂縫的寬度、長度、走向、數量的分布情況以及形成原因進行詳細的檢測。⑤進行多層磚混合結構房屋的抗震鑒定工作時,鑒定方法的選擇需要依據后續的使用年限進行選擇。并對其綜合抗震能力進行兩級鑒定評定。
在對既有磚混合結構進行加固處理時需要遵循相應的原則進行,主要的原則包括:先鑒定后加固、最大限度利用原始結構的承載力、選擇最優加固方案、處理好新舊材料共同工作和應變滯后問題、施工過程中加強結構檢查、與抗震設防相結合[7]。
2.1針對房屋抗震承載力不足的加固處理
(1)對出現墻體開裂的既有建筑,主要采用的是壓力灌漿修補。滿墻灌漿加固主要針對強度等級偏低或者是砌筑砂漿嚴重粉化的墻體。
(2)采用現澆混凝土套加固、鋼筋混凝土外壁柱或內壁柱加固的方法對承載力不足的支撐大梁的磚柱進行加固。
(3)對抗震橫墻間距過大的建筑物采用新增抗震墻的方法進行加固。拆除局部強度過低的原墻體并重砌。對新增或者重砌的抗震墻的材料選擇需要堅持與原結構一致的原則,或者采用現澆鋼筋混凝土。
(4)如果樓層的綜合抗震指數未達到規定標準,卻又和規定標準之間的差距不大的時候,對樓層進行加固處理可采用水泥砂漿面層以及鋼筋水泥砂漿面層對墻體的一側或者是兩側進行加固。如果樓層的綜合抗震指數與規定的數值之間差距較大,則主要采用鋼筋混凝土板墻對墻體的一側或者是兩側進行加固。
2.2房屋缺乏整體性
(1)由于墻體布置需要在整體上呈現出縱橫連接效果好以及閉合的狀態。當既有建筑的墻體出現平面范圍內不閉合以及縱橫墻連接效果較差的現象時,需要通過在敞口處增設墻段使其閉合,并采用外加柱、長錨桿、鋼拉桿、外加圈梁長錨桿等工具進行加固處理。
(2)對不達標的芯柱以及構造柱通過增設外加柱或者是對墻體進行加固來提高綜合抗震能力。
(3)對不滿足要求的圈梁設置,增設外加混凝土圈梁,并用鋼拉桿或者是進深端加錨桿代替內圈梁。采用鋼筋混凝土板墻或者是雙面鋼筋網砂漿面層的加固方法時,若將配筋加強帶增設在樓板上下端,則無需使用圈梁。
(4)對不符合要求的樓蓋,可通過增強樓蓋整體性措施或者是增設托梁來進行加固處理。
2.3房屋局部易倒塌部位不達標
(1)既有建筑的墻間窗間距過于狹窄、抗震承載力不達標的情況下,主要采取鋼筋網砂漿面層、板墻或者增設鋼筋混凝土窗框的方式進行加固處理。
(2)既有建筑的支撐大梁的墻段的抗震承載力不達標的情況下,主要采取鋼筋網水泥砂漿面層、板墻加固處理或者是增設鋼筋混凝土柱、砌體柱的方式進行加固處理。
(3)既有建筑的隔墻為設拉結或者是出現拉結不牢固的情況下,主要采用錨固鋼筋、埋設鋼夾套、采用鑲邊的方式進行加固。對隔墻高度過高或者是長度過長的狀況主要采用鋼筋網砂漿面層進行加固處理。
(4)對于超過規定高度的出屋面的門臉、女兒墻、煙囪,通常的做法是降低高度或者直接拆除,如果在特殊情況下未能采用這兩種做法,則可通過采用鋼拉桿或者型鋼進行加固處理。
(5)出屋面的水箱間、電梯間、樓梯間未能達到安全要求時,需要外加柱或者是面層加固處理,使其上部與屋蓋之間進行緊密的連接,下部與主體結構之間進行緊密的連接且加固。
(6)如果懸挑構件的錨固長度不滿足要求,主要處理方法是減少懸挑長度或者是增加拉桿的處理辦法。
綜上所述,在既有建筑的維修過程中,對既有磚混和結構的作用效應、結構抗力以及所有指標之間的相互關系進行有效的檢測、鑒定具有重要意義。對既有磚混和結構的加固起到基本的奠基作用。本文通過對既有磚混和結構的檢測、鑒定、加固技術進行分析研究,為既有建筑的維修以及加固提供建議以及行之有效的辦法,通過重點探討既有建筑的加固設計原則以及加固方法、加固方法的選擇來促進既有建筑的維修,促進既有磚混合結構建筑的相關研究的發展。
[1]劉興家,楊志杰,李明柱.磚混結構大空間改造工程的檢測鑒定與加固設計[J].建筑結構,2010,S1(30):137~139.
[2]石天慶.火力發電廠結構檢測鑒定與加固方法研究[J].華電技術,2013,12(30):16~19.
[3]魏翠玲,郭帥,張曉欣.既有磚混結構檢測鑒定評級分析[J].河北工程大學學報(自然科學版),2013,04(34):4~7.
[4]張鑫,李安起,趙考重.建筑結構鑒定與加固改造技術的進展[J].工程力學,2011,01(30):15.
[5]李冬梅.某磚混結構教學樓檢測鑒定與加固[J].廣東土木與建筑,2011,12(30):62~64.
[6]吳飛正.談東南地區既有磚混結構房屋安全性檢測鑒定[J].山西建筑,2015,01(30):34~35.
[7]金居高,丁子文,張杰,趙鵬舉.某化工廠房結構檢測鑒定與加固設計[J].山西建筑,2015,04(30):28~30.
TU746
A
1673-0038(2015)30-0034-02
2015-7-12
林財勇(1980-),工程師,本科,從事建筑工程質量檢測及結構鑒定工作。