建筑物加固改造是一项综合性的工程,它涉及对现有建筑物的结构、功能等多个方面进行改进和增强,以满足新的使用需求或者提高建筑物的安全性。
一、加固改造的原因
- 使用功能改变:
- 例如将住宅建筑改造为商业建筑,像把普通居民楼底层改造成商铺。由于商业用途会带来更大的人流量和荷载,如人群聚集、货物堆放等,所以需要对建筑物的楼板、楼梯、墙体等结构进行加固,以承载更重的活荷载。
- 结构老化或损坏:
- 随着时间的推移,建筑物材料自然老化。比如混凝土结构中的混凝土会出现碳化现象,导致钢筋保护层失效,钢筋生锈、膨胀,进而使混凝土剥落。在这种情况下,就需要对建筑物进行加固修复,防止结构进一步损坏。
- 抗震性能提升:
- 当建筑所在地区的抗震设防标准提高,或者建筑物本身抗震设计存在缺陷时,需要通过加固改造来增强抗震性能,以保障在地震发生时人员和财产的安全。
二、加固改造的主要内容
- 结构加固:
- 混凝土结构加固:
- 增大截面加固法:对于梁、柱等构件,通过在其表面增加混凝土和钢筋来提升承载能力。如在柱子四周浇筑一定厚度的混凝土,同时配置纵向钢筋和箍筋,增加柱子的抗压和抗弯能力。
- 碳纤维加固法:把碳纤维布用专用胶粘剂粘贴在混凝土构件表面,碳纤维和混凝土共同受力,从而提高构件的抗弯、抗剪性能。例如,在楼板底面粘贴碳纤维布,增强楼板的抗弯强度,而且这种方法施工方便,对建筑空间影响小。
- 外包钢加固法:采用型钢(如角钢、槽钢)包裹混凝土构件,通过焊接或胶粘剂使二者共同工作。对于一些需要快速加固且对空间限制较大的构件比较适用,比如对建筑外观要求较高的柱的加固。
- 砌体结构加固:
- 钢筋网水泥砂浆面层加固法:在砌体墙的两面或一面铺设钢筋网,然后涂抹水泥砂浆。这样可以增强墙体的整体性和承载能力,尤其适用于抗震加固和墙体承载能力不足的情况。就像给墙体穿上一层坚固的“铠甲”,提高墙体抵抗外力的能力。
- 增设扶壁柱加固法:在墙体一侧或两侧增设扶壁柱,扶壁柱与墙体通过拉结筋等方式连接,共同承受荷载。在古建筑墙体加固或老旧建筑墙体稳定性不足时经常使用。
- 钢结构加固:
- 增加截面加固法:通过在钢梁、钢柱上焊接或用螺栓连接新的钢板、型钢来增大截面,提高承载能力。例如,在钢柱侧面焊接槽钢,增加钢柱的抗弯能力。
- 改变结构体系加固法:增加支撑构件,如在钢结构厂房中增设柱间支撑或屋架下弦水平支撑,增强结构的整体稳定性。
- 地基基础加固:
- 增大基础底面积法:当基础承载能力不足时,在原基础周边浇筑混凝土扩大底面积,分散上部结构传来的荷载。比如对于一些老旧建筑因加层导致基础荷载增大的情况,这种方法较为有效。
- 加深基础法:如果浅层地基土软弱,将基础加深到承载力较高的土层。例如,把独立基础加深成为桩基础,以获得更好的承载性能。
- 锚杆静压桩法:在已有的建筑物基础上设置锚杆和压桩架,将桩逐节压入土中,使桩与基础共同承担荷载。这种方法适用于既有建筑物的地基加固,且施工时对周围环境影响较小。
三、加固改造的施工流程和注意事项
- 施工流程:
- 检测鉴定:首先对建筑物进行全面的检测和鉴定,包括结构材料性能、结构构件的损伤情况、地基基础状况等,为加固改造提供准确的数据支持。
- 方案设计:根据检测鉴定结果,设计合理的加固改造方案,包括选择合适的加固方法、确定加固材料和施工工艺等。
- 施工准备:准备施工所需的材料、设备和人员,清理施工现场,设置安全警示标志等。
- 加固施工:按照设计方案进行加固施工,严格控制施工质量,如混凝土浇筑质量、碳纤维粘贴质量、钢结构焊接质量等。
- 质量验收:加固施工完成后,对加固工程进行质量验收,包括检查加固材料的性能、加固构件的尺寸和强度等是否符合设计要求。
- 注意事项:
- 安全问题:加固改造施工过程中要确保施工人员和周边人员的安全。设置明显的安全警示标志,对施工现场进行封闭管理,对于存在安全隐患的区域,如拆除部分结构后的区域,要采取有效的防护措施。
- 对原建筑的影响:在施工过程中要尽量减少对原建筑结构和使用功能的影响。例如,在拆除部分构件时,要采用合理的拆除方法,避免对其他构件造成破坏;在选择加固方法时,要考虑对建筑空间和外观的影响。
- 材料和工艺质量:严格控制加固材料的质量,确保材料性能符合设计要求。同时,要按照正确的施工工艺进行施工,保证加固效果。例如,碳纤维粘贴时要保证粘贴面的清洁和平整,胶粘剂的涂抹要均匀。