建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工

汪東興 劉秋敏

摘 要：隨著我國城鎮(zhèn)化水平的快速推進(jìn)，城市建筑得到了快速發(fā)展，諸多建筑因?yàn)榉N種原因需要加固的情況也越來越多。建筑加固被應(yīng)用到各種工程中，為了滿足建筑物對(duì)人們?nèi)找姘l(fā)展的需要，往往對(duì)建筑結(jié)構(gòu)需要作出調(diào)整，這對(duì)建筑施工方的加固設(shè)計(jì)提出了更高的要求。選擇合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法非常重要。建筑學(xué)對(duì)于建筑學(xué)來說很重要，學(xué)習(xí)建筑學(xué)很有必要。本文分析了建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的選擇原則、加固方法和必要性，為建筑的加固設(shè)計(jì)以及施工提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);加固;施工方式

1.對(duì)建筑物進(jìn)行加固的原因

出于以下幾方面的原因，我們?cè)趯?shí)際生活中需要對(duì)建筑進(jìn)行加固：

首先，建筑設(shè)計(jì)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，包括抵抗地震的能力及其它抗震動(dòng)能力。其次，設(shè)計(jì)人員按照建筑的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，而建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)由于各種原因，如施工達(dá)不到工程要求或者在施工后對(duì)建筑物的性能要求提高，使得建筑物不得不進(jìn)行的加固。還有的建筑由于常年未得到維護(hù)，需要修繕，部分建筑在使用過程中破壞嚴(yán)重，或因不可抗力造成建筑主體結(jié)構(gòu)損壞，使現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)無法滿足當(dāng)前使用要求，或建筑安全性不高，需要對(duì)建筑進(jìn)行鑒定和加固。在一些建筑中，原來的設(shè)計(jì)早已不能滿足居民當(dāng)前的需求，因此居民的要求會(huì)改變建筑的布局和功能。但是一旦改變了建筑，建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，與原來的設(shè)計(jì)意圖不符，然后原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度就達(dá)不到現(xiàn)在的要求。因此，有必要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定和加固。

2.為滿足不同要求對(duì)建筑進(jìn)行加固

首先，建筑物要加固必須有一套科學(xué)合理的預(yù)判。建筑因滿足不同使用要求而設(shè)計(jì)各不相同，產(chǎn)生損壞的程度原因也不同，也就需要不同的方案、材料對(duì)其進(jìn)行加固。因此，應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以保證加固施工的針對(duì)性和目的性。其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以明確加固施工的重點(diǎn)，選擇科學(xué)的施工工藝，在保證材料質(zhì)量的前提下保證工程質(zhì)量。最后，加固設(shè)計(jì)對(duì)建筑壽命的延長使用意義重大。建筑物為了不進(jìn)行拆除造成浪費(fèi)，可對(duì)建筑物進(jìn)行加固改造，促進(jìn)建筑物的正常安全運(yùn)行，保障人們的正常生產(chǎn)和生活。

2.1現(xiàn)實(shí)需求

由于實(shí)際需要，建筑師要掌握新建建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及房屋的改造加固設(shè)計(jì)。現(xiàn)實(shí)中，很多方面都需要對(duì)建筑物進(jìn)行加固。有些建筑為了增加使用面積，需要在原有基礎(chǔ)上加層，有些建筑或因受到外力而不得不對(duì)建筑進(jìn)行二次加固，使其能夠滿足人們使用要求，所有的必然涉及到對(duì)建筑物的整體加固，已消除因改變建筑物結(jié)構(gòu)以及承重帶來的安全隱患。

2.2 鑒定及檢測(cè)的必要性

為了測(cè)試現(xiàn)有建筑是否滿足耐用性和安全性的要求，有必要在改造和加固前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，并對(duì)其可靠性做出正確的評(píng)價(jià)。尋求有資質(zhì)的單位對(duì)建筑進(jìn)行安全性檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)可把建筑的使用和未來的用途作為重點(diǎn)參考，現(xiàn)在建筑物很少有木質(zhì)結(jié)構(gòu)，基本都是混凝土結(jié)構(gòu)，需要對(duì)鋼筋能夠承受的強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、耐受年限等重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行合理檢測(cè)。

2.3建筑結(jié)構(gòu)的改造、加層加固設(shè)計(jì)必要性

首先，既有建筑的改造加固設(shè)計(jì)實(shí)施后，安全性和耐久性的責(zé)任由實(shí)際承擔(dān)這一任務(wù)的單位承擔(dān)，原建筑單位因?yàn)闆]有參加設(shè)計(jì)施工，因此對(duì)改造不承擔(dān)責(zé)任，責(zé)任和設(shè)計(jì)完全由加固單位來負(fù)責(zé)。其次，需要與施工單位合作，施工單位的水平和經(jīng)驗(yàn)有助于確定更有效的實(shí)施方案。如果在設(shè)計(jì)時(shí)不能確定施工單位，則應(yīng)在開工前與施工單位討論并公開設(shè)計(jì)中的施工要求和做法。同時(shí)，必要時(shí)應(yīng)修改施工方案，以保證工程的最低成本和質(zhì)量。

2.4施工實(shí)施中的技術(shù)要點(diǎn)及施工方法

首先，對(duì)原建筑的取樣測(cè)試工作必不可少。專業(yè)權(quán)威的實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)原鋼進(jìn)行取樣實(shí)驗(yàn)，做出具體報(bào)告，從而確定所需新鋼的焊條規(guī)格、材質(zhì)。其次，清除現(xiàn)場(chǎng)原舊鋼材表面的氧化層，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴砂除銹。竣工后，確定了可靠的改造、處理和加固方案。徹底清理建筑中被腐蝕的氧化層和殘留的廢渣，用專業(yè)空壓機(jī)可以起到很好的除銹處理。噴砂除銹機(jī)中的黃沙在施工時(shí)應(yīng)由施工人員進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)進(jìn)行環(huán)保建設(shè)。

3.不同的加固方法與建筑分析

3.1 增大建筑截面加固法

加大建筑物截面加固，這種方法類似于置換混凝土加固法，通過增加構(gòu)件的截面和配筋來提高建筑物的承載力、強(qiáng)度、穩(wěn)定性和抗震性。這種方法適用面廣，可以廣泛使用。

用于加固混凝土構(gòu)件，如梁、板、柱、墻、基礎(chǔ)、屋頂?shù)取ｄ摻顟?yīng)用方法非常成熟，應(yīng)用范圍廣，易于施工。但也有不足之處，即像置換混凝土加固法，濕作業(yè)時(shí)間長，增加了建筑物等待使用的時(shí)間，從而影響建筑物的使用，且需要較長的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，不利于生產(chǎn)和生活。另一方面是因?yàn)樵黾咏孛婧螅ㄖw間的凈空間會(huì)相對(duì)減少，會(huì)占用一部分房間空間，減少房間面積。因此，非特殊混凝土構(gòu)件的加固往往采用加大截面配筋的方法。

3.2 混凝土置換加固法

這種方法主要適用于承重構(gòu)件承壓位置混凝土強(qiáng)度低或缺陷嚴(yán)重的局部加固。對(duì)于加固梁構(gòu)件，應(yīng)采用頂板支撐進(jìn)行加固;對(duì)于建筑物的承重墻和主要柱子，應(yīng)進(jìn)行全面承載力計(jì)算、觀測(cè)和控制，更換截面不得有拉應(yīng)力，否則應(yīng)采取有效措施支撐頂板。界面處理和粘接質(zhì)量要求應(yīng)符合規(guī)定，其結(jié)合面能作為一個(gè)整體工作。

3.3 預(yù)應(yīng)力加固法

因?yàn)榻ㄖ锿獠亢奢d和預(yù)應(yīng)力的雙重作用下，使得拉桿內(nèi)產(chǎn)生巨大的軸向拉力，該力通過拉桿端錨加以固定并傳遞到構(gòu)件上，構(gòu)件中即產(chǎn)生一個(gè)偏心壓力，能有效降低因外力引起的彎曲，從而提高建筑物構(gòu)件的抗彎能力。通過構(gòu)件的緩解壓力，減少了建筑物的整體承重壓力，使得建筑物的抗壓能力、承重力得到加強(qiáng)。

4.結(jié)語

從我國目前對(duì)建筑物加固施工情況來看，混凝土結(jié)構(gòu)的建筑改造加固設(shè)計(jì)仍有很長的路要走，要不斷探索高質(zhì)量、高水平、低成本的加固方式。隨著建筑科學(xué)的不斷進(jìn)步和新型建筑材料的不斷研發(fā)出來，加固的方法也在不斷進(jìn)行變化。加固設(shè)計(jì)的選擇也會(huì)變的多樣性，會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。作為建筑加固企業(yè)要學(xué)會(huì)選擇恰當(dāng)?shù)姆绞剑诤侠淼念A(yù)算內(nèi)高質(zhì)量完成建筑物的加固，這樣才能事半功倍，降低施工成本，提高施工質(zhì)量。同時(shí)，我們的建筑結(jié)構(gòu)加固也會(huì)隨著技術(shù)的提高而邁向一個(gè)新的臺(tái)階。

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