钢筋混凝土结构加固技术的应用论文_符策强

中信建筑设计(海南)研究院有限公司 海南海口 570208

摘要:随着社会的不断发展,房屋建筑也在不断的新旧更替,既有的建筑也随着建设年限的增加及国家规范、标准的提高存在建筑结构承载力不足的诸多问题,特别是一些大型公共建筑以及医院、学校等。因此,在房屋建筑施工过程中,对混凝土结构进行相应的加固施工,提高结构或构件的强度和刚度,保障房屋结构能够具有稳定性、耐久性和安全性,保证正常的使用要求。

关键词:混凝土结构;加固技术;方法应用

一、加固技术在建筑结构中的作用

1、提高建筑结构的耐久性

由于建筑物所处环境条件影响,导致结构构件的裂缝,钢筋的锈蚀、混凝土的碳化和冻融、材料的老化等影响结构的耐久性。通过加固技术对房屋建筑结构进行加固,可以达到提高建筑耐久性。一方面可以提高房屋建筑工程的整体质量,另一方面可以避免各种质量问题破坏建筑结构,从而延长了建筑的寿命,从整体上减少了资源的消耗。

2、使用功能的改变:

随着经济社会的发展,房屋建筑由于用途变更、工厂技术改造、设备更新、原有结构不能适应新的使用要求,原来的受力构件难以达到规范允许的荷载限值。通过对建筑结构整体及构件的加固,可以满足由于使用功能的改变的要求。

3、提高抗震承载力

随着我国经济社会的不断发展及国家规范、标准的提高,现阶段很多房屋建筑的抗震能力未能达到国家的抗震设防标准,而对建筑结构整体的加固是提高房屋建筑抗震性能的一项关键技术。利用加固技术对原有建筑进行整体性加固,以达到建筑在地震中不会遭到破坏。

当前工程实践中较为常用的几种加固方法为增大截面加固法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、预应力加固法、增设支点加固法等等。

二、以钢筋混凝土柱和剪力墙的加固为例

1、现浇混凝土柱常用加固方法有外包型钢加固法,即在混凝土柱的四周用角钢包起,角钢之间焊有扁钢箍连成整体进行加固。具体的方案分干式加固法和湿式加固法两种。干式加固法是将角钢直接外包于需要加固的框架柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土柱没有形成一个整体,所以外包钢与原柱不能共同工作。湿式加固法一般用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆料等材料达到外包型钢与混凝土相结合,两种加固方法比较,干式作业法比较简单、价格低、施工时间短、但承载力提高不如湿法作业好。

由于现代市场的发展需要,改建建筑物的使用功能引起的荷载变化,框架柱承载力不能满足改建建筑的使用要求。但采用传统的包钢已经不能满足要求,外包钢法与增大截面法两种方法一起使用更为快捷合理。外包角钢采用刚度比较大的角钢,角钢与原框架柱之间至少有50mm的距离,然后采用比原框架柱混凝土高一级的高强混凝土灌浆料,这样大大地提高了框架柱的受压承载力和抗剪承载力。因此在方案选择时,应根据加固要求和原构件的实际情况,选择合理的加固方案进行加固。

2、现浇混凝土剪力墙常用加固方法。

1、粘贴钢板加固法:一般剪力墙的加固大部分是由于抗剪水平钢筋不足,可以只粘贴水平钢板带加固,如果抗弯竖向钢筋也不足则水平和竖向都需要加固。

2、钢筋混凝土板墙加固法:原有钢筋混凝土墙体存在承载力不足,施工质量有严重缺陷,墙体刚度或配筋不符合规定等情况,均可以在原有剪力墙的单面或双面采用钢筋混凝土板墙加固。

以下为笔者已完成海口某项目的剪力墙加固应用实例:

本项目为“半拉子“项目,原设计为28层公寓楼,已施工至第六层;新设计为22层住宅楼,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.3g,抗震设防分类为丙类。经计算复核,有局部剪力墙抗剪承载力不足,采用粘贴钢板法对剪力墙进行加固。见图示:

三、以钢筋混凝土梁的加固为例

钢筋混凝土梁的加固方法为增大截面法、外包型钢加固法、预应为加固法、粘贴钢板加固法、型钢组合梁加固法、粘贴纤维复合材加固法,后者以造价低、施工简单,占用空间小,加固效果好,,但是用在负弯矩部位进行加固不如钢板好。、

以下为笔者已完成三亚某别墅项目的梁加固应用实例:

本项目为单栋别墅项目,地下局部一层,地上三层,建筑面积2856平方米,主体已经施工完毕,但由于业主根据需要,有局部使用功能需要作出调整。经计算复核,有局部梁板承载力不足,对局部梁采用增大截面法加固。见图示:

四、建筑结构加固施工设计需要注意的问题

加固设计除了要求做到技术安全可靠、经济合理、施工简便、确保质量并满足使用要求外,还应注意以下几点:

1.结构加固设计应根据鉴定结果确定加固设计的内容及范围,同时应根据结构破坏后果的严重程度、重要性、加固设计使用年限及业主具体要求,确定加固后房屋建筑结构的安全等级。

2.应尽量保留和利用原有的结构和构件,保留部分要保证其安全性及耐久性,拆除部分要考虑对其材料加以回收和利用的可能性。

3.由于自然环境及地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,加固时必须同时考虑消除、减小这些不利因素的有效措施和防治对策,先治理后加固,避免二次加固。

4.结构加固设计应满足抗震设计的要求和提高结构的延性和整体性。

5.加固施工都是在荷载存在的情况下进行,必须采取有效措施,如设置临时支撑,进行卸载处理等。

6.对建筑结构进行加固施工过程中,需要做好原设计图纸的复核和计算,对现场构件进行测量、材料准备,还需要掌握加固施工技术的工序,掌握相关的施工技术方法。同时还要认真编制施工计划,严格按照加固施工技术的要求进行,并加强监控,及时解决问题,必要时对加固方案进行科学的修改。另一方面,在对建筑结构加固施工中,需要尽可能利用原有建筑结构的承载力,尽可能的减少对原有建筑的承重结构,并做好相关测量,制定出合理的加固方案,以保证加固效果。

结语

通常,建筑结构的加固施工是一项复杂的工程,是建筑工程质量安全管理体系的重要组成部分,这就要求我们需要对建筑的结构、环境条件等情况进行综合的考察,然后设计出符合实际的建筑结构加固方案,并严格按照选定的施工技术标准进行加固施工,以确保加固效果。同时,随着社会科学技术的发展,建筑结构的加固技术也需要不断的改进创新,并在实际中灵活运用加固的技术方法,才能保证施工的质量和施工的安全。

参考文献:

[1]《混凝土加固设计规范》GB50367-2013,中国建筑工业出版社。

[2]《混凝土结构构造手册》第五版,中国建筑工业出版社。

论文作者:符策强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/11

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