對高層建筑結(jié)構加固改造的相關問題分析

黃建軍

[摘 要]高層建筑已經(jīng)逐步成為城市發(fā)展的標志，而對于我國的工程結(jié)構來說，尤其是建筑物結(jié)構，因其特殊的發(fā)展方式，所以要在多個方面對既有的建筑物進行加固改造。本文主要闡述了高層建筑各加固改造施工方法、技術要求等，對今后的研究提供一些有利的依據(jù)。

[關鍵詞]高層建筑 結(jié)構加固 改造 檢測

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0184-01

一、引言

在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的現(xiàn)在，城市化進程不斷的加快，許許多多的高層建筑都有著不同程度上的破損。由于自身的老化以及各種各樣的問題，修補加固已經(jīng)成為不可忽視的問題。同時，建筑物中裂縫的存在也預示著結(jié)構承載力可能不足，過大的裂縫會促使鋼筋生銹而降低結(jié)構耐久性，會造成建筑滲漏影響了建筑物的美觀。在新型建筑的要求規(guī)范的基礎上，我國建筑行業(yè)對高層建筑的結(jié)構加固更加的重視。安全、質(zhì)量以及工程造價和進度都是被關注的重點，以求達到理想的加固效果。

二、高層建筑結(jié)構加固改造工作的開展分析

1、高層建筑結(jié)構檢測工作

一定要找到所加固的建筑物的設計圖紙以及施工和監(jiān)理的記錄檔案。對于現(xiàn)階段建筑物本身的缺失問題等這些都是為加固方案作出重要依據(jù)的結(jié)論。建筑結(jié)構加固改造前的檢測十分重要，它可以避免加固中的盲目性，所以我們必須要全面的進行建筑物檢測以及鑒定工作。其中，鑒定工作包括資料收集、現(xiàn)狀的檢測、抗力的驗算和加固的建議。

（1）結(jié)構檢測工作的具體內(nèi)容

結(jié)構檢測工作涉及到很多內(nèi)容，主要有結(jié)構材料的力學性能檢測、結(jié)構的構造措施檢測、鋼筋位置及直徑檢測、結(jié)構構件尺寸檢測、結(jié)構及構件的開裂和變形情況檢測及結(jié)構性能實荷檢測等。

（2）結(jié)構檢測的方法

將損壞的混凝土除掉，還要加強鋼筋來保證結(jié)構部件具有完全的承載力，并按照所需的尺寸用相應的混凝土給截面復原。一般來說，加固工程可采用置換、繞絲、粘鋼和粘玻璃鋼等方式。而對于那些不影響結(jié)構部件承載能力的輕度損害，將松弛的混凝土部分鏟除即可，再進行填補，作好混凝土表面，以保證鋼筋不受銹蝕。

火災區(qū)混凝土在受熱后因水泥石收縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)應力和由于火災升溫、降溫階段的溫度分布不均勻所產(chǎn)生的溫度應力等，使其燒傷區(qū)內(nèi)微觀結(jié)構發(fā)生一系列的變化，導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)微細裂縫，降低混凝土強度，增大其三塑性變形。為了確定混凝土被破壞的程度，采用超聲脈沖法進行了燒傷深度的檢測，采用拔出法輔以鉆取混凝土芯樣，對梁、柱混凝土強度進行檢測。受損的混凝土一般是呈儲紅色存留的，最好利用噴砂方式將混凝土表面清洗干凈。如果鋼筋強度降低，還需要置放附加鋼筋。最后用相應強度的新混凝土給截面復原。新、舊混凝土之間以及鋼筋都必須有良好結(jié)合，并且握裹力強，另外采用粘結(jié)鋼和玻璃鋼結(jié)合的方法有很大的優(yōu)越性，根據(jù)結(jié)構部件的不同，大多采用噴射混凝土或者模澆注。嚴重損害應該根據(jù)現(xiàn)場情況個別處理，常常需要局部加固改造或拆掉重建。

我們按所檢的結(jié)構種類把建筑結(jié)構檢測方法分為以下幾種：混凝土結(jié)構檢測、砌體結(jié)構檢測、鋼結(jié)構檢測和鋼一混凝土組合結(jié)構檢測等，其中靜力實荷檢驗還可以分為使用性能檢驗、承載力檢驗和破壞性檢驗。

（3）結(jié)構檢測的方法在結(jié)構中的應用

一是對某些結(jié)構或構件為獲得其結(jié)構承整體受力性能或構件承載力、剛度或抗裂性能，可進行結(jié)構或構件的整體性能的靜力實荷檢驗；

二是目前對混凝土結(jié)構的混凝土材料強度廣泛應用的檢測方法是鉆芯法和回彈法。鉆芯法是在建筑構件上鉆取混凝土芯樣直接進行抗壓強度檢驗，結(jié)果準確可靠，但會造成對結(jié)構物局部的損壞，尤其是對重要的結(jié)構部位，無法進行大量的檢測?；貜椃▽炷翉姸葋碚f并不很敏感，測試結(jié)果精度不高。

三是對某些重要建筑和大型的公共建筑還可進行結(jié)構的動力測試：使用性能的檢驗主要用于驗證結(jié)構或構件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過大的變形和損傷，結(jié)構或構件經(jīng)過檢測后還必須滿足正常的使用要求；承載力檢驗主要用于驗證結(jié)構或構件的設計承載力；破壞性檢驗主要用于確定結(jié)構或模型的實際承載力。

2、植筋技術法

植筋，即鋼筋的后生根技術。作為鋼筋錨固用的化學材料，現(xiàn)在市場上通用的均為結(jié)構膠，以取代純環(huán)氧樹脂或水泥砂漿。結(jié)構膠作用機理較為復雜，在此可簡化理解是由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結(jié)力共同作用產(chǎn)生的錨固力，來完成整體（鋼筋與混凝土）受力的目的。植筋鉆孔采用博士鉆孔機系列，金剛石鉆頭。劃線定位：由工程師現(xiàn)場劃定位線，標明鉆孔位置、孔徑及孔深。鉆孔、清理：鉆孔應在梁上、下層鋼筋內(nèi)側(cè)進行，用特制毛刷將浮土刷凈，再采用吹氣泵吹凈孔內(nèi)殘留浮塵。

通過對錨固鋼筋抗拉力值的檢測，其主要破壞形式有以下三種：

一是鋼筋破壞：在錨固深度大于或等于建議錨固深度時，錨固膠及錨固質(zhì)量為合格；二是基材破壞：在不同錨固深度下均可發(fā)生，與基材強度有直接關系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質(zhì)量是否合格；三是膠體破壞：表現(xiàn)形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離，多發(fā)生于錨固深度小于建議錨固深度，且后者多發(fā)生于前者。這是一項對混凝土結(jié)構較簡捷、有效的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。目前，已經(jīng)廣泛的應用于已有建筑物的加固改造工程。

3、鋼筋混凝土結(jié)構加固方法

（1）基礎結(jié)構加固

地基基礎的加固方法可分為三類：基礎加寬、加深及加固、樁式托換。主要的基礎加寬方法有：直接加寬、抬墻梁加大基底面積及增設筏板基礎等。這幾個方面施工都比較容易，也無需專門設備，常被用于地基承載力不足及直接增層時的基礎加固。當?shù)鼗杏信蛎浲粱蚓植寇浫跬翆拥惹闆r時，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或磚墩加深基礎。如果基礎出現(xiàn)開裂，剛度或強度不足等問題，那么就可以采用化學灌注漿法、混凝土圍套加固法或加厚基礎法加固基礎。樁式托換是用增設樁的辦法來托換原基礎。托換樁的承載力一般都較大，可用于承載力嚴重不足，以及外套框架增層法的基礎。

（2）混凝土結(jié)構加固

增大截面加固法：對鋼筋混凝土結(jié)構而言，增大截面法是通過采用同種材料（鋼筋混凝土）來增大原混凝土結(jié)構截面面積，從而達到提高結(jié)構承載能力的目的。當梁、柱構件抗力不夠時，常采用增大截面法，主要的好處有：（1）施工技術成熟，便于施工；質(zhì)量好，可靠性強；提高抗力及構件剛度的幅度大，尤其對柱增加穩(wěn)定性較大。（2）因構件質(zhì)量和剛度變化較大，結(jié)構固有頻率會發(fā)生變化。因此，應避免使結(jié)構加固后的固有頻率進入地震或風震的共振區(qū)域，造成新形式的破壞；（3）現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護時間較長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響；（4）構件的截面增大后對結(jié)構的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。 置換混凝土加固法：該方法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點；適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

三、總之，高層建筑結(jié)構加固改造工作對于建筑行業(yè)來說是一項重要工作，它關系到建筑物的質(zhì)量及耐久性。所以，作為建筑人員要提高技術水平，從多個方面加強管理，確保高層建筑的質(zhì)量。

參考文獻

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[2] 蘇琳琳、李冰《淺析我國當前的高層建筑結(jié)構加固中遇到的問題》[J]，《工程技術》2015年02期.