■王胜男,卢元刚
■1.安徽华嘉建筑安装工程有限责任公司,安徽 合肥 230009;2.安徽省交通规划设计研究院,安徽 合肥 230009
一方面,很多意外灾害造成了房屋建筑的大量破坏;另一方面,一些建于早期年代的房屋由于使用不当和年久失修等因素的作用,房屋质量出现了明显的下降和不同程度的结构损伤;这就使得近几年加固改造的项目越来越多,难度也随之加大[1]。房屋加固工程技术方法的研究和实践就显得尤为重要,作为从业人员,我们不光要对加固方法有着简单的了解,更应该对加固方法进行深入的研究,以便选择最合理的建筑结构加固方案,使得房屋建筑结构加固既满足使用要求及安全性,又节约成本,减少投资。下面就几种常见的加固方法进行了总结,具体如下文。
(1)特点。外粘型钢法是指以钢板或角钢外包于构件角部或表面的加固方法。优点是受力稳定,能明显改善结构性能,施工简便,对使用空间的影响较小;缺点是要外露的钢件做进行防腐防火处理。
(2)适用范围。适用于梁、柱、墙、框架及桁架节点。
(1)特点。预应力加固法主要是指采用外加预应力钢拉杆对结构进行加固,又称体外预应力法。钢拉杆的方式是多种多样的,主要由分水平拉杆、组合拉杆和下撑式拉杆或撑杆几种。优点是原结构裂缝有一定程度的闭合。原结构杆件可相应的降低,后加一部分的撑杆或拉杆与原结构的应力应变现象可以完全消除。可以使砌体柱的的承载力有较大幅度的提升,且加固效果可靠。
(2)适用范围。适用于处于高应变、高应力状态下的砌体结构的加固
(1)特点。外贴纤维复合材料是指以玻璃纤维、碳纤维等复合材料,用结构胶粘贴于构件的主要受拉部位,以提高截面受弯、受剪及混凝土抗压强度的加固方法。优点是轻质高强、施工方便、可转折或曲面粘贴;缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差、不能焊接、不耐火,对环境的湿度和温度要求严格。
(2)适用范围。适用于配筋量不足的受弯、受拉构件加固,尤其是无障碍的连续梁板和简支梁板的加固。另外,对于设计使用年限较长(大于等于50 年)的新建工程用此方法进行加固时,应有可靠地附加锚固和防腐措施;对于框架结构的加固,应有可靠地节点构造和锚固措施;当在高温、高湿及存在有害介质的条件下采用外贴纤维复合材料法时,应采用特种胶或者采用专门的防护措施。
(1)特点。增加支点法是指用增加支撑点的方法来减小结构计算的跨度,达到提高结构承载力和减小结构内力的目的。优点是简便可靠、受力明确、易于拆卸、还原,具有特殊建筑(如文物和历史建筑)加固要求的可逆性。缺点是对使用空间的影响较大。
(2)适用范围。适用于对外观效果和使用空间要求不高的梁、板、桁架、网架等水平结构构件的加固,尤其是危险性较大工程的临时支顶加固。
(1)特点。加大截面法是指采用同种材料来增加构件的截面面积,以达到提高构件刚度和截面承载力的目的。此法优点是实用性强、施工简便,缺点是施工周期较长且已形成肥梁胖柱。
(2)适用范围。适用于板、梁、柱、墙等构件的加固。
(1)特点。混凝土置换法主要是对正在施工或已完工的混凝土结构工程出现的结构裂损或混凝土成型过程中出现的蜂窝、麻面、疏松、夹渣等缺陷和混凝土强度偏低的情况下采用的一种加固方法。通过采用挖补的方法用优质合格的混凝土替换掉部分劣质不合格的混凝土,达到恢复结构强度的效果。优点是结构加固后和加固前面貌一致,能保持原有的使用空间。缺点是新旧混凝土的粘结能力较差,湿作业长,挖凿容易伤及原结构中的钢筋及混凝土。
(2)适用范围。适用于混凝土结构。
(1)特点。植筋加固法是指通过植入普通钢筋或者螺栓式锚筋的方式达到对结构进行加固的目的。优点是可使新旧钢筋混凝土有效连接,达到共同作用整体受力的效果。缺点是湿作业时间长,植筋时容易触碰到其他钢筋。
(2)适用范围。梁、板、墙、柱、基础的构件的加固。
(1)特点。粘贴钢板加固法指的是以薄钢板用结构胶粘贴于构件主要受力面,以提高截面受弯及受拉承载力的方法,优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间。缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火;环境温度湿度要求较严
(2)适用范围。适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续梁板加固。若无附加锚固及可靠防腐措施,不适宜于承受动力疲劳荷载及设计使使用年限较长(大于等于50 年)的新建工程加固;因节点处理困难,不宜用于框架结构加固对于高温、高湿及存在有害介质环境,以及直接暴露于阳光下的室外条件,应采用特种胶,或有专门的防护措施。
现如今,房屋加固越来越引起人们的足够重视,尤其对位于地壳活动比较频繁、未达到使用年限,但因生产等使用使房屋破坏严重,由于生产工艺的要求而不允许在别的地方建造的房屋加固显得更加重要。当然加固方法还有许多种,但无论哪一种方法都需要我们对其熟练的掌握。只有这样才能合理的选择加固方案,并准确的应用于实际工程中,从而既能保证结构的安全又不会产生由于个别构件加固量过大而形成新的薄弱点,使结构造成新的安全隐患,同时使加固改造的项目控制在经济合理的范围内。
[1]郭光玲.建筑结构加固技术概述[J].山西建筑,2008,34(5):20 -21.
[2]卜良桃,周锡全.工程结构可靠性鉴定与加固[M].中国建筑工业出版社,2009.
[3]徐华兵.浅谈建筑结构加固技术[J].建筑与生活,2011,10;152 -153.
[4]董吉士.房屋维修加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1993.