現代建築物加固技術概述
發布時間:2014-08-05
現代建築物
加固技術概述
林文修 陳昌鬆
混凝土
結構加固方法與技術:
混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
直接加固的一般方法有:
1、加大截麵加固法
該法
施工工藝簡單、適應性強,並具有成熟的設計和施工經驗;適用於梁、板、柱、牆和一般構造物的混凝土的加固;但現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固後的建築物淨空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優點與加大截麵法相近,且加固後不影響建築物的淨空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點;適用於受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
該法也稱濕式外
包鋼加固法,受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用於600C以上高溫場所;適用於使用上不允許顯著增大原構件截麵尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土
結構加固。
4、粘貼
鋼板加固法
該法施工快速、現xian場chang無wu濕shi作zuo業ye或huo僅jin有you抹mo灰hui等deng少shao量liang濕shi作zuo業ye,對dui生sheng產chan和he生sheng活huo影ying響xiang小xiao,且qie加jia固gu後hou對dui原yuan結jie構gou外wai觀guan和he原yuan有you淨jing空kong無wu顯xian著zhu影ying響xiang,但dan加jia固gu效xiao果guo在zai很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu膠jiao粘zhan工gong藝yi與yu操cao作zuo水shui平ping;適用於承受靜力作用且處於正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
除具有粘貼
鋼板相似的優點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用於各種受力性質的
混凝土結構構件和一般構築物。
6、繞絲法
該法的優缺點與加大截麵法相近;適用於
混凝土結構構件斜截麵承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
7、錨栓錨固法
該法適用於混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固;不適用於已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
間接加固的一般方法有:
1、預應力加固法
該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結構整體承載力,但加固後對原結構外觀有一定影響;適用於大跨度或重型結構的加固以及處於高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不能用於溫度在600C以上環境中,也不宜用於混凝土收縮徐變大的結構。
2、增加支承加固法
該法簡單可靠,但易損害建築物的原貌和使用功能,並可能減小使用空間;適用於具體條件許可的混凝土
結構加固。
與混凝土
結構加固改造配套使用的技術一般有:
1、托換技術
係托梁(或桁架,以下同)拆柱(或牆,以下同)、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱;屬於一種綜合性技術,由相關
結構加固、上部結構頂升與複位以及廢棄構件拆除等技術組成;適用於已有建築物的
加固改造;與傳統做法相比,具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點,但對技術要求較高,需由熟練工人來完成,才能確保安全。
2、植筋技術
係一項對
混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術;可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應用於已有建築物的
加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救,構件加大截麵加固的補筋,上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長,房屋加層接柱和高層建築增設剪力牆的植筋等。
3、裂縫修補技術
根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢複的一種專門技術;適用於已有建築物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,除修補外,尚應采用相應的加固措施。
4、碳化混凝土修複技術(還不成熟)
係指通過恢複混凝土的堿性(鈍化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏製的技術。
5、混凝土表麵處理技術
係指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表麵汙痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
6、混凝土表層密封技術
係指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、塗膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。
7、其它技術
如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。
砌體
結構加固方法:
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時,可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
適用於砌體結構的直接
加固方法一般為:1、
鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬於複合截麵加固法的一種。其優點是
施工工藝簡單、適應性強,砌體加固後承載力有較大提高,並具有成熟的設計和施工經驗;適用於柱、帶壁牆的加固;其缺點是現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固後的建築物淨空有一定的減小。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬於複合截麵加固法的一種。其優點與
鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用於砌體牆的加固,有時也用於
鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱牆時兩側穿牆箍筋的封閉。
3、增設扶壁
柱加固法
該法屬於加大截麵加固法的一種。其優點亦與
鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足
抗震要求,一般僅在非地震區應用。
適用於砌體結構的間接
加固方法一般為:
1、無粘結外包型鋼加固法
該法屬於傳統
加固方法,其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠;適用於不允許增大原構件截麵尺寸,卻又要求大幅度提高截麵承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,並需采用類似鋼結構的防護措施。
2、預應力撐杆加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用於加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固;其缺點是不能用於溫度在600C以上的環境中。
砌體結構構造性加固與修補
1、增設圈
梁加固當圈梁設置不符合現行設計規範要求,或縱橫牆交接處咬搓有明顯缺陷,或房屋的整體性較差時,應增設圈梁進行加固
2、增設梁墊加固
當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下牆體出現局部豎直裂縫時,應增設梁墊進行加固。
3、砌體局部拆砌
當房屋局部破裂但在查清其破裂原因後尚未影響承重及安全時,可將破裂牆體局部拆除,並按提高砂漿強度一級用整磚填砌。
4、砌體裂縫修補
在(zai)進(jin)行(xing)裂(lie)縫(feng)修(xiu)補(bu)前(qian),應(ying)根(gen)據(ju)砌(qi)體(ti)構(gou)件(jian)的(de)受(shou)力(li)狀(zhuang)態(tai)和(he)裂(lie)縫(feng)的(de)特(te)征(zheng)等(deng)因(yin)素(su),確(que)定(ding)造(zao)成(cheng)砌(qi)體(ti)裂(lie)縫(feng)的(de)原(yuan)因(yin),以(yi)便(bian)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)進(jin)行(xing)裂(lie)縫(feng)修(xiu)補(bu)或(huo)采(cai)用(yong)相(xiang)應(ying)的(de)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi)。
鋼
結構加固方法:
鋼
結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截麵和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可采用其它
加固方法。
1、改變結構計算圖形
改變結構計算圖形的
加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加杆件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法;
改變結構計算圖形的一般
加固方法:
(1)對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結構並按空間結構驗算;
B、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改
善結構動力特性;
C、增設支撐或輔助杆件使結構的長細比減少以提高其穩定性;
D、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其
它柱列負荷;
E、在塔架等結構中設置拉杆或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
(2)對受彎杆件可采用下列改變其截麵內力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;
D、調整連續結構的支座位置;
E、將結構變為撐杆式結構;
F、施加預應力。
(3) 對桁架可采取下列改變其杆件內力的方法進行加固:
A、增設撐杆變桁架為撐杆式結構;
B、加設預應力拉杆。
2、加大構件截麵的加固
采用加大截麵加固鋼構件時,所選截麵形式應有利於
加固技術要求並考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,並考慮結構原有的連接方法確定。
鋼
結構加固一般宜采用焊縫連接、摩mo擦ca型xing高gao強qiang度du螺luo栓shuan連lian接jie,有you依yi據ju時shi亦yi可ke采cai用yong焊han縫feng和he摩mo擦ca型xing高gao強qiang度du螺luo栓shuan的de混hun合he連lian接jie。當dang采cai用yong焊han縫feng連lian接jie時shi,應ying采cai用yong經jing評ping定ding認ren可ke的de焊han接jie工gong藝yi及ji連lian接jie材cai料liao。
4、裂紋的修複與加固
結構因荷載反複作用及材料選擇、構造、製造、施shi工gong安an裝zhuang不bu當dang等deng產chan生sheng具ju有you擴kuo展zhan性xing或huo脆cui斷duan傾qing向xiang性xing裂lie紋wen損sun傷shang時shi,應ying設she法fa修xiu複fu。在zai修xiu複fu前qian,必bi須xu分fen析xi產chan生sheng裂lie紋wen的de原yuan因yin及ji其qi影ying響xiang的de嚴yan重zhong性xing,有you針zhen對dui性xing地di采cai取qu改gai善shan結jie構gou實shi際ji工gong作zuo或huo進jin行xing加jia固gu的de措cuo施shi,對dui不bu宜yi采cai用yong修xiu複fu加jia固gu的de構gou件jian,應ying予yu拆chai除chu更geng換huan。