建筑物结构加固是一项复杂但至关重要的工作,以下是主要内容:
加固原因
- 承载能力不足:
- 建筑物功能改变,如仓库改为生产车间,增加了设备和货物重量,导致原有结构无法承受增加的荷载。
- 设计失误或施工质量问题,使得结构实际承载能力低于设计要求。
- 结构损伤:
- 因火灾、地震、风灾等自然灾害使建筑物结构受到损害。例如,地震可能导致墙体开裂、柱子倾斜。
- 长期的自然侵蚀,如雨水、海水等对建筑物的腐蚀,造成混凝土剥落、钢筋锈蚀。
加固方法
- 增大截面加固法:
- 适用于混凝土结构构件,如梁、柱、墙。通过增加构件的截面尺寸,同时配置新的钢筋,使构件承载能力得到提升。例如,对承载能力不足的混凝土柱,在其周围浇筑一层新的混凝土,并植入钢筋,新老混凝土和钢筋共同工作,提高柱子的抗压和抗弯能力。
- 碳纤维布加固法:
- 主要用于混凝土受弯、受剪和轴心受压构件的加固。碳纤维布具有高强度、高弹性模量的特点。将碳纤维布用专用胶粘剂粘贴在构件表面,在构件受力时,碳纤维布可以分担拉力,从而提高构件的承载能力。例如,对出现裂缝的混凝土梁,在梁底面和侧面粘贴碳纤维布,有效限制裂缝的扩展,增强梁的抗弯性能。
- 外包钢加固法:
- 对于混凝土柱和梁,采用外包型钢的方式进行加固。可以是干式外包钢(型钢与原构件之间无粘结)或湿式外包钢(型钢与原构件之间用胶粘剂或灌浆料粘结)。这种方法能显著提高结构的承载能力和抗震性能。比如,对于抗震性能不足的混凝土柱,采用湿式外包钢加固,在柱子四周包裹角钢和缀板,通过灌浆使型钢与柱子紧密结合,增强柱子的抗剪和抗压能力。
- 预应力加固法:
- 适用于大跨度结构或对变形控制要求较高的结构。通过对加固构件施加预应力,产生与外荷载作用方向相反的内力,抵消部分外荷载产生的效应。例如,对大跨度的混凝土梁,采用体外预应力加固,在梁的底部或侧面设置预应力筋,施加预应力后,梁的抗弯能力和抗裂性能得到明显提高。
加固流程
- 检测鉴定:
- 对建筑物的结构现状进行全面检测,包括结构的几何尺寸、材料强度、构件的损伤情况(裂缝、变形等)。同时,结合建筑物的设计资料、使用历史等进行结构安全性鉴定,确定加固的必要性和重点部位。
- 加固设计:
- 根据检测鉴定结果,选择合适的加固方法,进行加固设计。设计内容包括加固后的结构计算、材料选用、构造措施等。例如,采用碳纤维布加固时,要确定碳纤维布的规格、层数、粘贴位置和长度等参数。
- 施工阶段:
- 按照加固设计要求进行施工。施工前要对施工人员进行技术培训,确保其熟悉加固工艺。在施工过程中,严格控制材料质量和施工质量。例如,在增大截面加固施工中,要保证新老混凝土的粘结质量,控制混凝土的浇筑和振捣过程。
- 验收阶段:
- 加固工程完成后,按照相关标准和设计要求进行验收。验收内容包括加固材料的质量证明文件检查、加固构件的外观检查(如碳纤维布粘贴是否平整、混凝土表面是否有缺陷等)、结构性能检测(如采用荷载试验检测加固后的承载能力)等。