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中农力强分享关于楼层建筑加固施工技术

  随着现代楼屡建筑的要求越来越高,建筑的加固技术越来越受到各位专家和同行的关注。

  关键词:楼层建筑,加固技术,建筑施工

  混凝土结构补强加固方法很多,大致可以分为两大类:直接加固法和间接加固法。直接加固法是通过一些技术措施,直接提高构件截面的承载力和刚度等;间接加固法是根据原有结构体系的客观条件,通过一些技术措施,改变结构传力途径,减少被加固构件的荷载效应。

  一、直接加固法

  1、加大截面加固法

  加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料,通过增大截面的面积,提高构件的承载力和刚度,达到对原构件进行加固的目的。如在原有钢筋混凝土柱的周边,浇筑一层钢筋混凝土围套,通过采取一些有效技术措施保证新旧钢筋混凝土形成整体,这样就可以提高柱的承载能力和刚度;又如在原有钢屋架下弦杆的位置处,增设一根钢拉杆,并采取措施使两者共同工作,达到对屋架下弦进行加固的目的。

  加大截面加固法是一种传统的加固方法,也是一种非常有效的加固方法。该方法可以用来提高构件的抗弯、抗压、抗剪、抗拉等能力,同时也可以用来修复已经损伤的混凝土截面,提高其耐久性,可以广泛地用于各种构件的加固。但是这种加固方法一般对原有构件地截面尺寸有一定程度的增加,使原有的使用建筑空间变小。另外,由于一般采用传统的施工方法,尤其是对钢筋混凝土结构的加固,施工周期长,对在用建筑的使用环境有较严重的影响。一般在加固期间,建筑是不能正常使用的。

  2、外包钢加固法

  外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧,通过外包钢与原有构件的共同作用,提高构件的承载能力和刚度,达到加固的目的。如在钢筋混凝土或砖柱的四角,设置角钢,并用缀板将角钢连成一体,采取一些技术措施保证角钢参与工作,这样就起到了对柱子的加固作用。外包钢加固一般视外包钢与被加固构件的连接情况分为干式外包和湿式外包。对除在构件的端部处,外包钢与被加固构件之间无任何连接或虽然塞有水泥砂浆但不能确保结合面有效传递剪力的外包钢加固构件,称为干式外包加固。此时,外包钢体系和被加固构件独立工作。当在外包钢与被加固构件之间填入胶凝材料,确保结合面有效传递剪力,使外包钢与被加固构件形成整体,共同变形时,这种外包钢加固称为湿式外包加固。

  3、预应力加固法

  预应力加固法是采用高强度钢筋或型钢等,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆。预应力拉杆加固广泛应用与受弯构件和受拉构件的加固,在提高构件承载力的同时,对提高截面的刚度、减少原有构件裂缝宽度和挠度、提高加固后构件截面的抗裂能力是非常有效的。预应力撑杆加固可以应用于轴心或小偏心受压构件的加固。预应力加固法占用建筑空间较小、施工周期较短,但其施工技术要求较高、预应力拉杆或压杆与被加固构件的连接(锚固)处理较复杂、难度较大,另外还存在施工时的侧向稳定等问题。

  4、外部粘贴加固法

  外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维增强符合材料等粘贴到构件需要加固的部位上,以提高构件承载力和刚度的一种加固方法。如在钢筋混凝土受弯构件的受拉区粘贴钢板或纤维布,外贴钢板或纤维布起到了受拉钢筋的作用,因此可以提高构件的抗弯能力和刚度。又如在混凝土柱截面周边粘贴封闭式钢板或纤维箍,在提高柱抗剪承载能力的同时,还可以约束混凝土,提高混凝土的强度和构件的延性。目前外部粘贴加固法主要有粘钢加固法和纤维加固法两种。

  纤维增加复合材料是把高性能的纤维织物,如玻璃纤维、碳纤维和阿拉米得纤维等;放置在环氧树脂等基材上,经胶合凝固后形成的。

  这种材料,由于其强度重量比高,抗疲劳强度高,耐久能力强和可任意形成复杂形状等优点,广泛应用于各个领域。采用外贴纤维复合材料进行加固的优点是:它具有很高的抗化学腐蚀能力和对被加固结构的保护能力,提高了结构的耐久性;材料强度高,外贴加固用量少(厚度小);荷载增加少,几乎不改变原有结构的外形和尺寸;施工周期短,操作简单;加固时噪音小、灰尘少,对结构的使用环境影响较小。

  5、辅助结构加固法

  辅助结构加固法是一种体外加固方法。它是直接用设置在被加固构件位置处的型钢、钢构架或其他预制构件(如桩等)分担作用在被加固构件上的荷载。辅助结构与原构件形成组合结构,原有结构通过变形把荷载转嫁给辅助结构,使两者共同抗力,以达到提高结构承载力的目的。辅助结构加固法避免拆除工作,施工简单,结构自重增加较小,能够大幅度提高结构承载能力,但是,该方法一般占用空间较大,连接构造比较复杂。该方法适用于原有构件损伤严重,又需要大幅度提高承载力和刚度的构件的加固,也可以用于地基基础的加固。

  6、注浆加固法。

  注浆加固法是采用压力,把具有较好粘贴性能的材料注入被加固构件内部的空隙中,以提高被加固构件的完整性、密实性、提高材料的强度。该方法在混凝土或砌体结构的裂缝等内部缺陷的修复加固,以及地基加固中广泛应用。

  二、间接加固法

  1、增设构件加周法

  增设构件加固法是在原有构件之间增加新的构件,如两榀屋架间架设一榀新屋架,在两根梁之间增加一道新梁,在两根柱子之间增加一个新柱等,以减少原有构件的受荷面积,减少荷载效应,达到结构加固的目的。该方法实施时不破坏原有结构,施工易于操作,但是由于增加了新构件,对原有建筑的建筑功能可能会有影响。所以该方法一般适合于生产厂房或增加构件后不影响使用要求的民用建筑梁柱等的加固。

  2、增设支点加固法

  增设支点加固法是在粱、板等构件上增设支点,在柱子、屋架之间增设支撑构件,减少结构构件的计算跨度(长度),减少荷载效应,发挥构件潜力,增加结构的稳定性,达到结构加固的目的。按照支撑结构的受力性能,增设支点法分为刚性支点加固法和弹性支点加固法。在刚性支点加固法中,新增支点变形相对被加固构件的变形而言非常小,可以近似视为不动支点,例如在一梁的中间设置一个支撑柱,该柱通过受压把荷载传递给基础,由于支撵构件受压,所以变形非常小。在弹性支点加固法中,新增支点的变形较大,不能忽略不计。例如在一梁的中间,沿其垂直方向设置一道梁,该新加梁通过受弯把荷载传递到梁端的支撑结构上,由于支撑构件受弯,变形较大。

  3、增加结构整体性加固法

  增加结构整体性加固法是通过增设支撑等一些构造措施使多个结构构件形成整体,共同工作。由于整体结构破坏的概率明显小于单个构件,因此在不加固原有构件中任一构件的情况下,整体结构可靠度提高了,达到了结构加固的目的。

  4、改变结构刚度比加固法

  改变结构刚度比加固法是对采取一些局部措施,改变原有结构的刚度比,调整结构在荷载作用下的内力分布,改善结构受力状况,达到加固的目的。该方法一般多用于提高结构抗水平作用的能力。

  5、卸载加固法

  采用新型轻质材料置换原有建筑分隔和装饰材料,如用轻质墙板置换原有砖隔墙等。通过减少荷载提高结构的可靠性,达到结构加固的目的。

  在实际施工过程中,加固方法的选择,应根据可靠性鉴定结果、结构功能降低及加固原因(如完好情况下的加固及受损状态下的加固),结合结构特点、当地具体条件、新的功能要求等因素,并按加固效果可靠、施工简便、经济合理原则,综合分析确定。

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