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摘要:解放以后我国人们通过自力更生,以饱满的热情投入到生产建设中去,各种工程如雨后春笋般地涌现出来,如今这些工程经过半个世纪的“辛劳”,已经开始步入“老龄期”,如何让这些老旧建筑能够“老有所为”,是建筑行业今后的一个课题,结构加固技术就是让这些老旧建筑焕发生机的一剂良方。
关键词:老龄期;老有所为;焕发生机
一、我国建筑业的现状
1.1我国工程建设所处的阶段
世界上大多数国家的工程建设经历了三个阶段,即大规模新建阶段;新建和维修并重阶段;工程结构维修阶段。在西方发达国家,工程结构维修和加固资金已经超过了新建工程的投资,在90年代中期,美国用于旧建筑维修和加固上的资金占建设总投资的50%,英国为70%,德国为80%,我国维修和加固资金占建设总投资的比例还相当低,我国还处于大规模新建阶段,工程结构维修和加固技术将有广阔的市场前景。
1.2工程质量事故的主要原因
(1)工程勘察失误:不认真进行勘察,随意借用临近场地的地勘质量,地勘取孔间距过大取孔深度不足而地下地质情况复杂,
(2)设计方案不当或计算错误:结构方案考虑欠妥,构造措施不当,计算简图与实际情况不符,漏算或者少算结构荷载,未考虑荷载的最不利布置等。
(3)施工质量低下:施工人员技术素质差,不了解设计意图,盲目施工,擅自修改设计图纸,施工方案考虑不周,技术组织措施不当等。
(4)结构使用不当或者改建不当:未经过核算就对建筑物进行改造,造成结构承载力不足或者地基承载力不足,在使用过程中任意改变用途加大了荷载,在装修期间随意拆除承重墙等情况。
二、结构加固技术存在的基础
2.1建筑面积体量大:不少建筑已经进入老年期,安全性能有所降低:据有关部门统计,截至到2012年底,我国现存的建筑物(构筑物)建筑总面积至少在500亿平米以上,而且混凝土框架和砖混结构还占有相当大的比例,建国初期的建筑使用年限已经超过了50年,如果不及时采取加固措施,可能会存在着极大的安全隐患,为此国家需要付出一大笔资金用于加固修复,这些都促进了建筑修复业的发展,形成了一个巨大的市场空间,美国劳工部在20世纪末曾经预言:建筑维修加固和改造行业将是21世纪最为热门的行业之一。
2.2减少资源浪费,有利于环境保护:虽然说我国的设计基准期为50年,并不是所说50年后就不能使用了,而是其可靠性可能有所降低,这就需要进行检测与鉴定以其对建筑物的结构损失情况加以诊断,对其可靠性进行科学的评价,然后进行维修和加固,以期保证安全的前提下延长其使用寿命,减少不必要的拆除,有利于减少资源浪费,有利于环境保护,总之建筑结构加固技术是延长建筑物使用年限的有效方法,已经引起了学者的高度重视。
2.3结构加固技术的诸多优点
(1)节约时间与空间(改造比新建节省投资40%,缩短工期50%,收回投资的建筑比新建厂房快3-4倍)
(2)对生产影响较小或者在加固期间能够正常生产。
三、加固行业的特点
1:加固改造行业公司的规模均不大,人数不多,处于快速增长期。
2:服务和技术具有不可逆性:一般施工企业解决的是从基础开始的逐步逐层的建设过程,是从下至上的建造过程,其受力和承重结构在设计和施工后具有不可逆性,建筑维修加固和空间改造面对是已经修建好的建筑,在维修,加固,托换,增层等各项特种施工中均要全面检测,了解结构的受力性能,并在特种维修作业前设计专业的施工方案,与一般建筑企业有明显的不同。
3:服务范围和内容比较大:在服务对象上有房建、桥梁、隧道、公共设施、机场、码头等,其服务内容更为宽广,跨度更大,主要有加固、维修、改造、顶升、平移、托换、监测、支护、防震处理等。
4:技术要求高,技术应用更为广泛,新技术和新材料应用更多。
5:工程量少,工期短,检测时间长。
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四、建筑加固的原则、要点及常用的结构加固方法
4.1建筑工程加固的原则及要点
1、结构加固的基本原则
(1)结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,必须在改造加固前要对结构进行检测和鉴定,经可靠性鉴定需要加固时,必须进行加固,加固的范围可以是整体房屋,也可以是指定的区段或特定的构件。
(2)由于高温、冻融、腐蚀、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠。
(3)结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除。
(4)加固过程一定要注意安全,若发现结构构造有严重缺陷,应立即停止施工,等消除隐患后才能继续作业。
(5)加固设计时应考虑施工方便且可行的施工方法。对于混凝土结构,应提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新结构的协同工作。
2、结构加固的要点
(1)应从安全、适用、经济的角度出发,根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因,结合结构布置的特点、主体结构传力、承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素进行结构加固的方案的选择。
(2)加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。
4.2直接加固的一般方法
1、加大截面加固法:该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、置换混凝土加固法:该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3、有粘结外包型钢加固法:该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
4、粘贴钢板加固法:该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
5、粘贴纤维增强塑料加固法:除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
6、锚栓锚固法:该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
4.3间接加固的一般方法
1、预应力加固法:该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。
2、增加支承加固法:该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
五、加固改造行业在我国未来国民经济中的重要意义
加固改造行业是我国建筑业的一项重要分支,具有投入小、产出大、低碳环保、节能减排、新技术、新材料的特点,未来的若干个“五年计划“中,大力发展节能减排技术,结构加固作为新兴产业,具有低碳环保、低投入、高产出的特点,顺应了时势,发展创新,将加固改造从劳动密集型向科技智慧型转变。必定会有更好的未来。
参考文献:
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[5]李国强.《关于建筑结构发展的几点认识》(三)[N];中国建设报;2013年
论文作者:杨棣民
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
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