既有建筑加固改造

既有建筑加固改造（共10篇）

既有建筑加固改造 篇1

1 概述

历次地震灾害表明, 学校建筑都会遭到不同程度的破坏, 鉴于青少年学生身体和心理还未完全发育成熟, 学校建筑又是人员密集的场所, 一旦学校建筑在地震中出现较大破坏, 将直接关系广大师生的生命安全, 关系社会和谐稳定。目前全国上下都形成了一个共同的认识是“应把学校建成最安全, 家长最放心的地方”, 即应优先将各个地区的中小学校建成该地区的应急避难场所, 要求提高这类建筑的安全性。本着强调使用功能、灾害后果和进一步保障人员安全的思想, GB 50223—2008 建筑工程抗震设防分类标准规定将中小学建筑划归为抗震重点设防类 ( 乙类) 建筑, GB 50011—2010 建筑抗震设计规范实行后, 很多既有中小学建筑的抗震能力将达不到新规范要求的标准, 加之, 有些学校建筑使用年限较长或遭受过地震破坏导致结构的抗震能力下降, 有些甚至是承载能力低下, 已经形成安全隐患。本文将目前中小学校建筑按材料及结构体系进行分类, 针对不同情况提出建筑加固改造的措施, 以消除灾害隐患, 提高学校的综合防灾能力。

2 中小学建筑结构加固技术与方法

中小学建筑诸如教学楼、学生宿舍等建筑平面、立面、结构体系等均比较规则简单, 这对抗震来说是有利的, 但建筑纵向长度较大、横向长度较小、高宽比偏大, 有可能会导致建筑的扭转效应明显, 对抗震不利。既有建筑加固前应对原结构进行检测分析验算, 形成原结构的安全性鉴定结论, 遵循从整体到局部的流程, 首先是结构体系的加固, 其次再找出原结构中承载力不足、安全性不够的部位进行构件的加固。

2. 1 钢筋混凝土框架结构的中小学建筑

钢筋混凝土框架结构的中小学建筑主要分布在城市经济发达的地区, 建筑规模较大, 经过正常的建设程序, 具有较好的可靠性, 但因为抗震设防要求提高、遭受过地震破坏导致结构的抗震能力下降或加层改造、改变使用功能等原因需要对建筑进行加固。

钢筋混凝土框架结构针对结构扭转效应明显、弹性层间位移角超过规范限值等问题, 仅采用构件加固是不能明显提高结构的抗震能力的, 应着眼于结构整体, 采用整体性加固方案, 即结构体系加固。结构体系加固的思路是尽量利用和保护原有结构, 考虑构件间的协同受力及构件改变后导致的内力重分布, 提高结构整体刚度并改善整体竖向及水平承载性能, 对原有的薄弱环节进行处理, 同时避免因不当的、过度的构件加固导致新的薄弱环节产生。体系的加固可以采取: 增设剪力墙、增设阻尼设备 ( 如钢支撑、阻尼支撑、阻尼墙等) 、节点加固和加强构件间的连接措施等方法[2]。增设剪力墙后原结构由框架结构转变为框架—剪力墙结构, 结构体系发生改变, 结构抗侧移刚度显著增大, 抗震性能明显提高, 但新增的剪力墙需要增设相应的基础, 施工周期长、工序复杂, 且新增剪力墙与原框架是否能很好的协调一致也存在问题。在原结构的适当部位增设钢支撑等阻尼设备能在很大程度上提高原结构的抗侧移刚度, 使多遇地震下的结构变形明显减小, 特别是在罕遇地震下, 通过阻尼设备的变形耗能可以有效保护结构不受损坏。

结构构件的加固主要针对承载力不足的构件, 根据承载力不足的程度采取不同的措施。构件加固的方法主要有: 增大截面法、粘钢加固法或外包钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法等[2]。增大截面法主要适用于轴压比超限较多 ( 大于30% ) 的柱和承载力不足较多的梁。该法的施工技术成熟, 承载力提高效果明显, 但施工周期长, 结构自重加大, 特别需注意的是构件因截面增大后, 刚度相应增加, 将改变整个结构在地震时的内力分布情况, 引起结构薄弱部位变化。粘钢加固法和外包钢结构法适用于轴压比超限10% ~ 30% 、部分配筋不足的柱和部分配筋不足的梁, 而原构件截面增大受限的情况。粘钢加固法是将钢板用高性能的环氧类粘结剂粘结于构件表面。外包钢加固法是在柱四角外包角钢, 用缀板连接, 外包角钢、缀板与原构件的缝隙用混凝土或结构胶粘结, 两种方法均能有效提高构件的承载力和延性, 改善构件的抗震能力。粘贴纤维复合材料是在补强部位表面粘贴纤维复合物, 适用于轴压比超限小于10% 、不满足构造要求的柱和配筋稍有不足的梁, 该法不增加构件自重, 对构件有围箍作用, 施工简单, 但对原构件的承载力没有明显增大作用。

2. 2 多层砌体结构的中小学建筑

多层砌体结构的中小学建筑其竖向承重体系采用砌体结构, 楼盖采用钢筋混凝土现浇板或预制板, 该类学校建筑主要分布在乡镇经济较发达的地区, 一般经过正常的建设程序, 但砌体结构材料抗拉、抗弯、抗剪强度低, 结构自重大、刚度大、地震时吸收能量较多, 而材料强度低、结构延性差, 导致结构抗震能力较差, 即使在多遇地震下, 结构也会出现一些损坏。对于该类建筑的加固主要集中在对墙体的加固上, 方法主要有: 钢筋网砂浆面层加固法、钢筋混凝土板墙加固法、新增构造柱、扶壁柱加固法、门窗洞口的加固等[3]。钢筋网砂浆面层加固法先将墙面抹灰层和松散部分清除干净, 若墙体存在裂缝, 应先对裂缝进行灌浆修补, 再在墙面布置双向钢筋网 ( ф6@ 200 ~ 300) , 单面布置时拉结筋 (ф6@ 600) 采用结构胶植入墙内, 双面布置时拉结筋采用结构胶穿透墙体, 最后采用喷射法或手工分层抹强度为M10 的面层砂浆, 厚度40 mm。钢筋混凝土板墙加固法针对开裂严重、横墙较少的情况, 做法与钢筋网砂浆面层加固法类似, 钢筋网双向ф8@ 200, 拉结筋ф8@ 600, C20 混凝土板厚度为70 mm, 以上两种方法对墙体的抗剪承载力、刚度和抗震能力都有显著提高, 增强预制楼板与墙体的连接, 但湿法施工周期长、室内使用面积有所减小。新增构造柱、扶壁柱加固法是在墙面局部位置增设钢筋混凝土构造柱或在砂浆面层、混凝土墙板中增设竖向配筋带代替外加构造柱的方法, 增设的构造柱、扶壁柱可以设置在梁下的窗间墙、转角墙、尽端墙等处, 柱内纵筋应穿过楼板使上下柱贯通, 柱与圈梁协同作用可以有效提高墙体的整体性和变形能力, 进而提高墙体的抗震能力, 但此法对墙体的承载力提高不大。加固门窗洞口处的墙体, 对墙侧可采用钢筋网砂浆面层加固, 对砖砌过梁可在过梁下包角钢 ( 2L50 × 5) , 角钢下1 /3 跨度处设缀板 ( - 40 × 4) , 角钢侧面焊接倒八字形钢拉条 ( - 50 × 4) , 用M10 的螺栓将拉条与墙体紧固。

2. 3 土木结构的中小学建筑

土木结构的中小学建筑一般为土坯墙木构架房屋, 这类结构最常见的做法有两种: 一种是木架承重体系; 另一种是墙承重体系, 通常为1 层~ 2 层, 该类学校建筑主要分布在乡村经济欠发达的地区。这类结构自身抗震性能差, 加之有些建筑使用时间较长, 很可能已经出现损坏, 急需进行加固改造[5]。根据不同的情况可以采用以下的加固措施: 1) 墙体: 砖砌墙可采用前述措施; 土坯墙破坏的主要原因是土墙强度低, 木檩条传递的静力集中荷载较大, 导致墙体开裂, 可在檩条下增设垫块或梁垫, 保证墙体的整体性; 土坯墙的抗震薄弱部位是纵横墙连接处, 加强连接处的连接性能可以有效提高结构的抗震能力, 可采用在连接处增设钢丝网水泥砂浆加固层, 钢丝网为ф2@ 25, 沿连接处纵横墙双面整个墙高, 宽度900 mm, 并用双向600 mm间距U形钉与芯墙固定, 水泥砂浆厚度30 mm覆盖钢丝网, 该法造价相对较低, 施工工艺简单, 能有效改善结构的抗震能力, 适用于经济技术相对落后的广大农村地区[6]。2) 木构部分: 根据历次震害分析表明, 木构节点连接的牢固程度和构架的整体稳定性和强度是木构架抗震性能好坏的关键[5]。对抗弯承载力不足的木梁可在梁底粘贴碳纤维布, 梁的延性有明显提高, 抗弯承载力可提高20% 左右; 对出现变形松动的节点榫口可加钉扒钉或用木夹板、钢夹板或U型钢上螺栓加固; 对出现松脱的卯榫节点可采用木托或铁托件、扒钉加固;对构件上小的干缩裂缝可用腻子勾抹严实, 或用耐水胶粘贴木条嵌补, 对较大裂缝除用耐水胶粘贴木条嵌补, 还应在开裂段内加铁箍2 道~ 3 道; 糟朽是木结构的严重隐患, 按照糟朽程度的差异应采取不同措施: 对轻度糟朽可剔除腐朽部分, 接种新木用螺栓夹板固定; 对糟朽严重部位则需更换, 新老部分采用钢夹板、槽钢、螺栓连接; 对于潮湿地面的木柱脚可做水泥砂浆保护层, 对糟朽严重但未超过柱高1 /4 的柱脚, 可采用墩接柱脚的方法, 先将糟朽部分剔除, 再根据剩余部分选择墩接的卯榫式样, 最后对接并固定; 对出现倾斜的构架, 应先校正构架, 可在构架中增设整块的胶合板抗震墙, 胶合板四周与构架应可靠固定, 达到增强构架平面内抗侧移刚度的目的[4]。

3 结语

中小学建筑的抗震加固是提高现有学校房屋抗震能力的有效途径, 文中所述的方法具有一定代表性, 可供各类结构房屋作为参考, 但在具体操作中还需结合工程的实际情况, 注重细部处理, 针对不同情况因地制宜采取不同的加固方法, 确保实现加固设计理念, 同时注重施工质量, 注意加固施工技术与新建施工技术的区别, 确定合理的施工工序和安全措施, 及时发现和解决各种隐患, 保证加固后的整个结构成为一个有机复合的整体, 实现结构安全、技术经济、美观高效的目的。

参考文献

[1]史铁花.《建筑抗震鉴定标准》GB 50023—2009与《建筑抗震加固技术规程疑问解答》JGJ 116—2009[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]李永录.地震灾后建筑鉴定与加固技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[3]徐进华.中小学多层砌体结构墙体抗震加固技术及方法[J].工程抗震与改造加固, 2014, 36 (1) :115-119.

[4]段春辉, 郭小东, 吴洋.基于残损特点的古建筑木结构修复加固[J].工程抗震与改造加固, 2014, 36 (1) :126-130.

[5]“5·12”汶川地震房屋震害研究专家组.“5·12”汶川地震房屋震害分析与对策研究报告[J].四川建筑科学研究, 2009, 35 (3) :131-135.

[6]胡荻, 阿肯江·托呼提, 黄斌.钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体抗震性能研究[J].工程抗震与改造加固, 2014, 36 (6) :108-115.

既有建筑加固改造 篇2

关键词：加固建筑基础

0引言

随着建筑业和现代科学技术的迅猛发展，人们对建筑物健康诊断和加固改造的认识逐渐加深，尤其近几十年来，既有建筑加固改造发展非常迅速，已发展成为一门新兴学科，既有建筑加固的意义在于：①建造建筑物需要大量的材料，消耗大量的资源，其中许多资源是不可再生的。最大限度延长建筑物的有效使用寿命，是维持既有建筑物正常使用、保护人民生命财产安全的需要，符合可持续发展战略，具有社会经济意义：②既有建筑的加固改造可以减少城市建筑垃圾丢弃，延长材料的使用寿命以保护自然资源和生态环境，具有生态学意义；③维修和加固改造具有历史文化意义的建筑物，可以记忆历史、传承人类文明，促进旅游等文化事业发展，具有文化意义。目前主要加固方法有：

1注浆加固基础法

基础补强注浆适用于基础有裂缝时的加固。浆液一般可用水泥浆，水灰比可采用0.5～0.6，也可采用环氧树脂等浆材。设计施工方法：先在基础裂缝处钻孔，对单独基础每边不少于2孔，对条形基础可沿基础纵向每1.5～2.0m布置钻孔，并不少于2排。注浆管直径约25mm，与水平面的倾角不小于30度，以利流动。钻孔直径约28mm并较注浆管大2～3mm。孔距0.5～1.0m，注浆压力可取0.1～0.3MPa，影响半径约0.3～0.6m。一般压力越大，注浆的有效半径越大。

2扩大基础底面积法

当地基或基础底面积不足时，可用混凝土套或扩大基底面积。当基底荷载偏心时则采用不对称套，中心荷载则用对称套。灌注混凝土前应将原基础涂上混凝土界面剂或凿毛洗净后铺一层相同强度等级的水泥浆，以增强新老涅凝土的粘结。对加宽部分的地基应铺设垫层，材料与厚度与已有部分的垫层相同。素混凝土套的台阶高宽比应符合地基基础规范的要求。沿高度方向应设置锚固筋以加强老部分连接和抗剪。钢筋混凝土套亦须在新旧混凝土间设锚筋、锚栓或灌环氧。条形基础加宽时可沿纵向分段进行，分段长度为1.5～2m。扩大的宽度部分底面应不低于原有基底。

3坑式托换法

当需加深基础时，最简单易行的为坑式托换。它不需专门施工机具，一般用于地下水位较深与浅层有较好土层的场合，否则需采取降水措施。设计施工要点：先在室外贴近基础处分批、分段间隔开挖长约1.2m，宽0.9m，深度比已有基础底面深1.5m的施工竖坑，供工人及运土，竖坑壁必要时应加支护。在竖坑中间已有基础底面下横向开挖基坑，基坑深度达到设计深度，宽度一般与原基础相同。然后浇混凝土并在距原基底8cm处停止浇注，养护一天，再用有速凝剂与膨胀剂的早强干水泥浆填入空隙并捣实。

4坑式静压桩托换法

坑式静压桩托换是以原基础底面为反力座，用千斤顶将静压桩压入深层土中进行托换。适用条件：淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土与人工填土等触探比贯入阻力小于8MPa且地下水位低干预期坑底的场合。当有厚度大于2m的中密以上砂夹层时不宜采用。桩身要求：桩径一般采用150～300mm的开口钢管或边长为150～250mm的钢筋混凝土方桩，每节桩长由基础下坑的净高与千斤顶的行程确定。桩的接头需焊接并保证不低于非接头部分的抗弯和抗剪能力。每节桩长一般为1.2～1.5m。桩的平面布置应设在结构受力点下。单桩承载力标准值按现行地基基础规范估算。施工工艺：①在墙基或柱基侧面向下挖面积为1.2m×0.9m的导坑，深于1.5m并支护；横向挖向基底，挖成面积0.8×0.5m的基坑。坑位应避开门窗下基础薄弱部位。②压桩时先在基坑内放入第一节桩，在桩顶上安装千斤顶及测力器后压桩。每压入一节桩后再接上另一节，并进行接头的连接。当原基础的承载力不足以充当千斤顶的反力架时，应加设钢梁或钢筋混凝土梁，以确保施工安全。③经交替顶进与接长后，直至到达设计深度。倘承载力未到达1.5倍桩的工作荷载，尚应继续压入。④施工中随时校正桩的垂直度，记录压桩力与相应沉降。⑤到达设计深度后，拆除千斤顶。⑥对钢桩，如工程要求，在钢管内浇C20微膨胀早强混凝土，用C30微膨胀早强混凝土将桩与基础浇成整体。⑦为消除拆除千斤顶后桩身卸载回弹，在建筑物荷载传到桩上后再沉降，再拆除千斤顶前先在钢垫板上安装二个同吨位的预压用的千斤顶，施加1，5倍设计荷载，稳定后撤出桩顶千斤顶，代之以工字钢，用钢楔打紧此时两侧千斤顶同步卸载至零，而后取出两台千斤顶，对钢管的上下两端周边进行电焊，再浇注混凝土。

5树根桩法

树根桩(Root Piles)是由水泥(砂)浆体或细石混凝土与内置钢筋(笼)所形成的垂直或倾斜的小直径的钢筋混凝土桩体，多条桩形如树根，故取名树根桩。树根桩具有以下优点：①施工所需场地小，操作灵活：②施工时振动小，不会对既有建筑物的稳定和土层液化带来危害；③适合于淤泥、填土、砂层、岩层等各种土层。所以广泛应用于既有建筑物增层改造和纠偏时的地基加固、地下构筑物的穿越和边坡上建筑物的整体稳定处理。树根桩施工工艺为：成孔——清孔——放钢筋(笼)——填料——注浆——拨管——填充碎石并补浆。其中：成孔时根据设计桩径、倾斜角度钻孔，用泥浆或套管护壁：桩内钢筋根据设计要求采用钢筋笼或钢筋，如为钢筋笼时，宜整根吊放，并绑上注浆管，如为钢筋时，可直接和注浆管一起放入：可先填入粗骨料后注浆，也可直接灌入细石混凝土或水泥砂浆。注浆时浆液应自孔底往上注，注浆材料一般采用水泥浆，可采用一次注浆或二次注浆。采用一次注浆时最大压力不应低于1.5MPa，采用三次注浆时第二次应在首次注的浆液初凝后方可进行，第二次注浆压力宜为2～4MPa注浆时应采用间隔或间歇施工，或掺加速凝剂，以防止出现相邻桩冒浆和串孔现象，同时保证桩不缩径；拔管后应立即在桩顶填充碎石，并在1～2m范围内补充注浆。除按上述方法施工外，还可根据实际用途与土层情况及现场条件对施工顺序进行调整，如用(48mm钢管代替钢筋(笼)：直接灌入细石混凝土：先注入纯水泥浆，后插入钢管；等等。不管采用何种方法施工，都必须采取可靠的措施保证树根桩的强度和不弯曲。

既有建筑加固改造 篇3

混凝土自开发以来, 已从低强度发展到高强度、超高强度, 但在关注高强的同时也应看到混凝土因材质劣化而造成过早失效, 破坏坍塌。当前随着社会需求的变化, 设计标准的提高、相关规范的修订, 建筑本身使用功能的调整, 各种自然灾害、物理老化、化学腐蚀、设计施工不合理等因素的影响, 使得有些既有建筑出现了许多的问题。但客观现实条件并不允许将其全部推倒重建, 而只能采取适当的加固补强措施继续投入工程应用。因此土木工程的混凝土结构加固改造已成为目前许多工程急需解决问题。

2 工程概况

某二层整体现浇混凝土框架结构酒店的裙房改造, 建于1995年, 建筑面积2600m2屋面、楼面现浇混凝土板厚均为130mm, 混凝土构件标号均为C25。现扩建为4073 m2框架结构。对部分框架KL和KZ和基础进行加固。

3 原有工程的鉴定情况

3.1 鉴定内容

(1) 结构布置现状及完损情况检查:对整体轴线布置、屋盖结构及楼面结构、构件布置等进行详细检查;以目测与仪器检测相结合, 检查结构构件及其连接部位有无损坏现象。

(2) 依据图纸资料, 对钢筋混凝土板、梁、柱的截面尺寸及钢筋配置进行抽测, 并对钢筋混凝土构件进行碳化试验。

(3) 在构件中抽取混凝土芯样试压, 以检测混凝土抗压强度。

(4) 采用Profometer5型钢筋扫描仪对部分钢筋混凝土梁钢筋分布情况及保护层厚度进行无损检测。

3.2 检查和检测情况

(1) 检查中发现部分板、梁、柱存在浇捣不密实, 蜂窝麻面现象。

(2) 有部分楼板出现打洞穿管现象, 局部钢筋外露、锈蚀。

(3) 由于客观情况所限, 只能从上部结构的检查情况判断地基基础情况。由上部建筑的检查情况得知, 鉴定对象无倾斜及由沉降引起的裂缝, 由此判断:鉴定对象地基基础处于稳定状态。

(4) 二层局部楼板厚度实测为125mm~135mm, 与设计图纸基本相符。

(5) 采用Profometer5型钢筋扫描仪对部分钢筋混凝土梁、柱钢筋排布及混凝土保护层情况作无损抽测, 部分混凝土保护层厚度不均匀。

(6) 所抽检的现浇钢筋混凝土梁梁底钢筋、柱钢筋直径及截面尺寸与原设计图纸基本相符。

(7) 采用钻芯法检测混凝土抗压强度。除屋面梁L6、Z5抗压强度低于原设计要求外, 其余钢筋混凝土构件抗压强度均满足原设计要求。

(8) 抽检混凝土构件碳化深度未达钢筋。

3.3 鉴定结论

综上所述, 依据《民用建筑可靠性鉴定标准》 (GB50292-1999) 中有关规定, 鉴定对象安全性等级评定为B级, 安全性略低于本标准对A级的要求, 尚不显著影响整体承载, 所以支队少数构件采取加固措施。

4 工程加固方案的确定

本改造工程涉及的改造面大, 加固区域分散, 加固内容较为复杂, 工程加固工艺多, 有化学植筋, 粘钢, 粘贴碳纤维等。属于典型的综合改造工程。在进行加固方案优选时, 遵循安全、经济、快捷、施工的原则, 确保良好的社会效益和经济效益。考虑了施工作业方便性、施工技术先进性、加固质量高等方面的特点。

原施工设计方案之一是采取简易修补法:将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除, 露出钢筋后, 将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后, 用环氧砂浆进行封闭, 达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法:通过增大构件的截面和配筋, 用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性, 并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析, 虽然两种方案除具有工程造价低的优点外, 但仍存在以下不足之处。

(1) 技术可行性差, 由于此大梁跨度大, 凿除混凝土梁则需分段进行, 要用大量的临时支撑进行安全防护, 造成周转材料不必要的浪费。

(2) 劳动强度高, 在凿除混凝土梁时, 因分段施工时, 只能凿一米挪一米, 成倍增加了劳动强度。

(3) 工效低, 大量的重复劳动和落后的施工作业方法, 延误了施工工期并导致劳动效率下降。

(4) 安全性差, 因所有大梁必须将钢筋凿除外露, 大梁承载力减小, 在施工时, 须时刻注意防护措施是否到位, 麻痹大意则易出现意外事故。

(5) 产值效益小, 大量的周转材料和人工费用的浪费, 加大了生产成本, 减少了生产效益。

(6) 加大的截面影响房屋外观和空间尺寸, 如表1。

基于以上这些原因, 修改加固方案, 考虑纤维增强复合材料FRP的使用。对框架柱采用外包角钢加粘贴碳纤维布加固, 对框架梁采用粘贴碳纤维布进行加固。由于技术先进, 加固性能好, 占用空间小, 施工周期短, 材料消耗少, 工艺简便、安全并减轻了劳动强度, 提高了加固质量, 取得了良好的综合效益。

具体加固构件的实施方案:框架柱:采用外包角钢+加固粘贴碳纤维布。

梁采用粘贴碳纤维布167mm厚, 底部1层, 宽259 mm, 梁抗剪加固采用U形碳纤维布, 布宽加密区150mm, 净间距150mm。

5 加固方案的实施

5.1 实施依据

(1) 变更后设计图纸。

(2) 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 (CECS146-2003) 。

(3) 《混凝土结构加固设计规范》 (GB50367-2006) 。

(4) 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 。

(5) 《建筑抗震加固技术规程》 (JGJ116-98) 。

(6) 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001) 。

(7) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 。

5.2 施工的前期准备

临水、临电及各机械器具的接入和布设, 各加固区域的统一布置。根据新旧图纸, 对轴线、标高定位坐标进行复测。对专业工种进行技术交底工作。

5.3 加固施工流程安排

根据施工内容和原建筑具体布置形式, 加固施工区域主要涉及到建筑内部分梁、板、柱的加固。加固施工顺序:对楼上原有框架梁 (不涉及到拆出的结构) 进行加固, 之后再根据各拆出部位的施展情况开展相关部位的加固工作, 在施工过程中以拆出、加固施工为先导, 二者应紧密配合, 在空间上实行平面分段, 立体分层, 同步流水, 立体交叉作业。

5.4 施工方案

纤维增强复合材料FRP加固构件 (梁和柱) 。

在具体实施中考虑各部分同步进行, 多工种配合作业。这里主要分析碳纤维加固方案的施工技术。

5.4.1 施工程序

卸荷→混凝土表面处理→底胶配置→涂刷底胶→粘贴碳纤维→检查→表面防护。

(1) 卸荷:清除要原有梁板的所有荷载。

(2) 混凝土表面处理:清除混凝土梁表面粉刷层, 直至露出混凝土梁表面新面层后, 吹尽尘灰, 表面蜂窝、凹凸不平处应用高强度修复砂浆修补, 找平。被粘贴的混凝土表面应打磨平整, 在加强区域每隔50mm刻痕一道, 以加强粘贴效果。当采用环形箍、U形箍或环向围束加固正方形和矩形截面构件时, 其截面棱角应在粘贴前通过打磨加以圆化, 梁的圆化半径不得小于20mm, 柱的圆化半径不小于25mm。

(3) 底胶配置:按称量比例配置粘浸胶 (规定配比1:0.4) , 混入充分搅拌, 搅拌至色泽均匀、无色差为止, 时间约为1-3分钟, 并应防止灰尘杂质混入胶料中。

(4) 涂刷底胶:把按比列充分搅拌配制后的底胶用滚筒均匀涂刷在混凝土表面, 涂抹厚度为0.2mm。在底胶表面指触干燥时, 立即进入下一工序的施工。

(5) 粘贴碳纤维:碳纤维布型号FRS-CS300, 采用一类纤维布, 设计单层厚度为0.167mm, 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布, 将配制后的粘浸胶均匀涂刷在粘贴混凝土部位的混凝土面上。将裁剪好的碳纤维复合材料粘贴在涂好粘浸胶的基层上, 并用滚筒沿碳纤维复合材料纤维方向多次滚压, 使粘浸胶充分浸透纤维布中。

(6) 检查:粘贴炭纤维复合材料完工经固化 (24小时左右) 后, 检验粘贴部位密实与否, 密实度应达到相关规定, 总有效粘贴面积不应低于95%, 当碳纤维的空鼓面积大于10000mm2时, 将空鼓部位的碳纤维片材切除, 重新搭接上等量的碳纤维复合片材, 搭接长度不应小于100mm。当空鼓面积不大于10000mm2时, 可用针管注胶的方法进行修补。

(7) 表面防护:粘贴碳纤维复合材料完毕后, 表面用25mm厚水泥砂浆覆盖。

(8) 质量检验及验收标准:碳纤维复合材料及粘贴剂全部选用上海威力牌, 选用产品有关技术指标必须符合相关规范及图纸要求, 并提供产品质量保证书。有必要时应抽样检验, 并提供抽样检验报告。具体检验如表2。

5.4.2 施工过程中质量、安全措施

(1) 要在全面熟悉施工图, 充分领会设计方案的前提下, 加强交流沟通和联系。

(2) 工程施工过程中应严格控制影响质量的六大因素。排除人、机、物、环、检测等对工程质量的影响。提高操作人员的质量意识, 技术素质, 加强培训教育与考核;加强机械设备管理, 使设备总体保持在最佳运行状态;把好采购关, 应用新材料, 着重原材料的管理;严格按施工工艺实施, 使施工方法科学化、技术规范化;充分利用先进设备和方法, 提高施工质量检测水平;严密监控施工现场环境, 排除环境干扰。

(3) 加强施工生产中的经常性检查, 严格按照《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99进行检查。对查出的隐患应立即整改, 每次检查都要作好记录, 以备查验。

(4) 采取相应的施工安全技术措施, 注意脚手架围护搭设。搭设时必须在统一指挥下, 严格按照规定执行, 支撑系统应牢固, 稳定, 安全可靠。

做好施工质量记录、加强内部质量审核、采取适当的纠正预防措施。确保加固工程的质量资料控制、检验和试验状态

(5) 加强加固实施的各个环节的施工自查、互查;对违反技术、质量操作规程的作业应及时制止、纠正。同时现场成立QC小组, 严格专项质量通病。

(6) 粘接剂施工必须遵守安全规定:配制粘接剂用的原料应密封储存, 远离火源, 避免阳光直接照射;粘接剂的配制和使用场所, 必须保持通风良好;操作人员应穿工作服, 戴防护口罩和手套。

(7) 质量验收环节注意观察粘结区有无空鼓现象, 用小锤轻轻敲击, 根据声音判断。如果粘结面积少于95%, 则此粘结无效, 应剥下重新粘结。

(8) 加强碳纤维粘贴施工过程控制, 检查施工过程是否按照施工规范、规程、标准及合同要求。

6 加固效果

在合理的设计方案基础上, 严格控制加固施工质量, 确保工程顺利实施。下图就是工程加固的现场情况。按照混凝土结构加固施工验收规范要求, 甲方组织设计单位、施工单位 (含分包单位) 、监理单位等单位 (项目) 负责人进行工程验收, 检查、复核已达到设计要求, 能满足该建筑的正常使用。

加固后, 对于混凝土结构构件 (梁、柱) 的裂缝控制有很好的调整。弥补了混凝土裂缝后期的进一步扩张。对建筑空间的正常使用影响较小, 结构构件尺寸的增大幅度不大, 而其承载能力有了较大提高和改进。

在结构加固前后在实验室对其指定的两组粱进行了静载试验。测试结果显示加固后梁的挠度大大减小;未见裂缝。该工程投入装修、使用, 至今历时已两年半, 回访未见结构有明显裂缝, 结构加固效果良好。

参考文献

[1]成香莉, 肖祯雁, 周淼, FRP加固混凝土梁研究与应用的几个问题, 《山西建筑》2005, 18.

小区既有建筑节能改造的论文 篇4

1、项目概况及存在问题

济水苑小区(一期)位于济源市济源大道与愚公路交叉口，共19栋楼，总建筑面积为10.6万m2。小区竣工时间为，均为6层，砖混结构，项目采暖能耗偏高，但部分用户室内温度不达标，用户满意度极低。通过调查分析，该小区外墙采用240mm厚烧结粘土砖，未做保温，外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗，屋面保温材料为50mm厚挤塑聚苯板;小区建筑的供热系统是传统的上供下回双管系统，未进行分户计量，大部分散热器支管上未设置温控阀;采暖系统供热为城市集中蒸汽供热，经小区换热站送至热用户，换热站内未安装热计量及调温装置，小区部分楼栋热用户室内温度未达到设计温度，室外供热管网系统存在明显的水力失衡现象。为了降低采暖能耗，提高人体热舒适度，该小区节能改造势在必行。

2、节能改造内容

既有建筑节能改造，是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。对既有居住建筑进行节能改造前应首先进行抗震、结构、防火安全评估，对不能保证继续安全使用的建筑不宜开展建筑节能改造，或者对此类建筑应同步开展安全和节能改造。小区节能改造工程于4月开始，月结束。改造内容主要包括：室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造。

2.1室内采暖系统热计量及温度调控改造

室内采暖系统改造应以温度调控和热计量为手段、实现建筑节能为目的，优先实行热源计量和楼栋计量。改造后的室内采暖系统既要满足室温可调和分户计量的要求，又要满足运行和管理控制的要求。该小区原建筑的供热系统为上供下回双管系统，末端为散热器采暖，供暖用户均未安装热计量表，大部分散热器未设置温控阀，用户不能自行调节室内温度。本次改造为用户每组散热器安装温控阀，在采暖用户入口安装调节阀、过滤器、户用热量表及回水管截止阀。

2.2热源及管网热平衡改造

热源的节能改造方案应技术上合理，经济上可行。锅炉、热力站所采用的调节手段应与改造后的`室内采暖系统形式相适应。室外供热管网改造前，应对管道及其保温质量进行检查和检修，及时更换损坏的管道阀门及部件。室外管网应进行严格的水力平衡计算，当各并联环路之间的压力损失差值达不到要求时，应在建筑物热力入口处设置静态水力平衡阀。该小区热力站位于小区内，通过集中供暖为整个小区提供热源，热力站内共4组板式换热器，二次侧循环水泵8台，未安装总热量表、变频器、气候补偿器等装置。室外供热管网运行以来，部分管网腐蚀，承压能力降低;保温结构出现破损、同时有些管道阀门漏水，调控不灵活，部分并联环路压力不平衡，出现冷暖不均的现象。本次改造在热力站一次供水管段安装总热量表，循环水泵配电柜安装变频器，热力入口安装平衡阀，更新部分管网、阀门，对破损的保温结构进行修复。见图3、图4。

2.3围护结构节能改造

建筑围护结构节能改造的重点可根据建筑所处的气候区、结构体系、围护结构构造类型的不同有所侧重。改造前应首先对外墙平均传热系数、保温材料的厚度，以及相关的构造措施和节点做法等进行分析和评价，确定围护结构节能改造的重点部位和重点内容。应首先考虑透明围护结构节能改造，提高门窗的热工性能和气密性。建筑围护结构节能改造工程必须确保建筑物的抗震、结构安全、防火和主要使用功能。

3、节能改造效果计算与分析

通过对该小区室内采暖系统热计量及温度调控改造、热源及管网热平衡改造、建筑围护结构节能改造，小区用户能够自行调控、按需用热，提高了供暖房间的舒适度，围护结构的保温隔热性能得到了增强，降低了采暖能耗。具体分析如下：

(1)实现了热用户自行调控、按需用热

据了解，小区未进行热计量及温度调控改造之前，用暖费用一直实行按面积收费，用户不能自行调控，室内温度较高时，只能开窗散热。不仅用户采暖费用得不到公平合理收取，而且冬季大量燃煤供热造成了大气污染和资源浪费。通过室内采暖系统热计量及温度调控改造，小区用户可以按每天每个家庭的起居、上班规律适时调整温度，实现自行调控、按需用热，从而节省了采暖费用，节约了能源。经实际运行后统计，改造后该区域的平均供热能耗量下降25%。

(2)提高了供暖房间的舒适度

由于小区部分管网存在水力失调，导致系统流量分配不合理，造成某些区域用户室内温度不达标，有时还需要开空调辅助加热，降低了供暖标准和房间的舒适度。通过热源及管网热平衡改造，整个管网供热基本达到了热平衡，克服了“大流量，小温差”的不合理现象，有效的限制了近端流量，使远端用户达到预定的采暖效果，经现场实测，远近端用户室内平均温度可以达到16℃-22℃，有效地提高了供暖房间的舒适度。

(3)增强了围护结构保温隔热性能

小区竣工时，外墙未做保温，外窗为单框单玻普通铝合金推拉窗，仅对屋顶做了保温处理，部分墙体出现水泥皮脱落、外墙涂料风化褪色的现象，原有围护结构保温隔热性能较差。

(4)降低了采暖能耗，提高了小区居民的满意度

由于改造前小区供暖无计量装置，因此根据热力公司计量收费统计表明：该小区未改造前冬季采暖耗气量0.8万蒸吨，改造后冬季采暖耗气量0.44万蒸吨，同比耗气量节约45%，节能效果显著。同时，根据该小区物业公司对在住545户的调查，对本次改造工程非常满意的用户为234户、满意的用户为207户、比较满意的用户为104户，分别占总户数43%、38%、18%，非常满意和满意率为81%，为下一步节能改造工作的推行建立了良好的群众基础和示范效应。

4、结论

(1)通过采用围护结构保温、中空玻璃、供暖系统改造、分户热计量等节能技术后，该小区建筑物围护结构的热工性能显著提高，改造前后节能率达到45%，节能效果显著，同时减少了二氧化碳、二氧化硫等气体排放，带来良好经济效益和环境效益。

既有建筑加固改造 篇5

关键词分户 供热计量 改造 节能

一、前言

长期以来我国集中供热都是采用计划经济体制下的福利制供暖，耗能多少与用户利益无关，不能体现“用多少热，交多少费”的原则，无法调动热用户的节能意识，实施供暖分户热计量既是人民生活水平提高的要求，也是我国节能的要求。因此急需进行热计量改造。

二、供热系统现状概述

1.换热站现状。换热站一次侧设计供回水温度为130/80℃，设计压力为1.6MPa。二次侧为散热器系统，设计供回水温度为85/60℃，设计压力为1.0MPa。小区二次网管线枝状布置，敷设方式为管沟与直埋敷设，管网维护较好，跑冒滴漏现象较少。但是管网已使用多年，开始老化，部分保温不是很好。

2.改造前存在的问题。（1）整个小区存在水利失调的情况，办公室室温冷热不均。（2）楼栋热力人n为砖井，且未做防水处理，井内潮湿，雨后井室易积水，管网热损失较严重。（3）往年冬季户内温度多数均在20℃以上，部分楼平均室温达到22℃～25℃，高于乌鲁木齐市规定的室内采暖设计温度20℃，也高于人体感觉舒适温度有3℃～4℃。

三、改造方案

1.二次管网改造方案。（1）水力计算目的。对管网系统进行水力计算及系统阻力的校核，分析改造后供热系统的水力工况平衡，对阻力过大的管径进行更换，过大的管径加装平衡装置，为平衡调试提供依据。

（2）水力计算基本原则。①最不利环路的压力损失应满足循环水泵耗电输热比（HER）不大于限值。②按照末端所需流量，调整平衡阀开度，保证热网的水力平衡。③最不利环路满足设计要求的基础上，室外管网其他并联环路的流量也应该满足水力平衡要求。

（3）水力计算基础数据。①热指标。非节能建筑类多层住宅为75W/m2；节能建筑类多层住宅为55W/Ⅱ2；非节能多层公共建筑为80W/m2；节能多层公共建筑为60W/Ⅱ2。②最不利环路单体内部阻力，散热器系统按20kPa，地板辐射采暖系统按30kPa。

（4）改造内容。通过对管网水力平衡计算，水利失调严重的加装平衡阀，使供热管网达到相对的平衡，从而使各处楼栋室内温度相接近。在每栋楼的单元热力入口处，回水管上安装静态水力平衡阀。在系统安装完成后必须进行水力调节。

2.户内系统改造方案。（1）户内系统改造思路。现有供热系统不具备分户独立控制的条件，采用典型温度面积法，热量结算点为热力人口处所安装的楼栋热量表，按面积分摊热值。

（2）户内系统改造方案的确定及说明。设备选型说明及方案确定。①热计量表及控制阀门的选用说明。热表一般按设计流量的80%进行选型，考虑到既有建筑改造，为保证改造后的供暖效果，防止增加热表后管网阻力增大，本次改造工程全部选择与供热管道同管径的热表。热量表设置在供热供水管线上，另在设置热量表处的供热供水管线上增设管道过滤器，相应增加控制阀门，过滤器采用Y型过滤器，增加的控制阀门考虑现场安装直管段距离问题，采用蝶阀。

②方案确定。温度面积法由元線室温传感器、楼层无线接收器、采集计算器（楼栋分摊器）、楼栋热量总表组成。具体实施如下：A.数据收发器为每三层安装一个，安装于中间一层。B.中继器在数栋处理器接通断控制器超过60台的情况下，要安装一个中继器。C.在该楼栋的各单元热力人口处安装热量表，并与数据采集器通过RS485通讯。D.专用楼栋配电箱负责给现场各设备供电，本次改造项目中楼栋数据采集器与专用配电箱合为一体，安装在三楼转角楼梯休息平台上1.6m处。数据采集器采集末端用户的数据，通过GPRS无线通讯方式与结算管理中心通讯；配电箱从每栋楼的公用电箱单独引线。

四、技术与安装要求

1.主要设备的技术要求。（l）热量表。用于计量和结算建筑物总供热量、参与用户热分摊的热量表，可以是一栋建筑一只楼栋热量表，也可是一栋建筑由几只热量表数据相加求和。热量表南流量计、供回水温度传感器、热量积分仪组成。（2）室温控制器。安装于用户室内相对统一位置的温控装置，用于测量房间温度、显示房间温度、设定需求温度，并能够通过通讯方式控制通断温控器工作、传输和记录温度和时间数据的仪器。（3）通断控制器。设置于用户室外管井中、人户供暖管道上的调控装置。该装置南通断控制阀和电动执行器组成，能够接受室温控制器的动作指令，按照预测阀门开停比的方法对供暖水系统的全开全关的通断调节动作，实现对室温的调节控制。（4）采集计算器。用于接收来闩室温控制器或通断控制器的数据信息，进行数据存储和处理，也可以人工干预室内设定参数的设备。与楼栋热量表等组件通过通信线路相连接，能够即时通讯计算，可实现对供热过程的监测、热费分摊与其他约定的控制。

2.水力平衡装置的技术要求。（1）-般要求。供应商必须提供静态水力平衡阀的供货、安装、调试等技术服务，并按要求提交水力平衡调试数据报告。

（2）静态平衡阀。①应有生产厂家配套专用的智能仪表，具有现场在线流量测定功能。②应按以下要求由省级及以上检测机构出具检测（测试）合格报告，并满足相关标准要求：A.平衡阀的实测最大流通能力与设计最大流通能力之间的偏差不得大于±10%。B.平衡阀相对开度为20%时的流通能力，应在实测最大流通能力的10%～20%；平衡阀相对开度为50%时的流通能力，应在实测最大流通能力的30%～65%；平衡阀相对开度为80%时的流通能力，应在实测最大流通能力的60%～90%。C.回差不得大于10%。D.配套专用的智能仪表的流量测量误差不应大于±10%；水力平衡阀不同口径不同开度下的流通能力，应在实验室中测定并储存在智能仪表之中，不同企业产品的流通能力数据不得替换和混用。E.应有开度显示功能，显示精度不低于1/10圈，在关闭时开度显示值为O。F.应该具有开度限位的功能，开度限位只能通过专用工具改变。G.在关闭状态下，在阀门上游方向单向压力不大于工作压力时，不得泄露。

（3）闩力式压差控制阀。应符合《采暖空调用自力式压差控制阀》（JG/T383），并有省级及以上检测机构出具的检测（测试）合格报告。

3.安装要求。…通断时间面积法在操作实施前，应进行户间的水力平衡调节，消除系统的垂直失调和水平失调；在实施过程中，用户的散热器不可闩行改换。

（2）采集计算器及通断控制器电源引闩设备闩带UPS，UPS电源就近引闩电井插座，具体位置各单位平面图说明或现场交底时确定。

（3）采集计算器建议设置于一至二层休息平台或门厅内，箱门设置门锁，防止无关人员的误操作对系统造成不利影响。当多个单元同时使用一个集中器时，采集计算器安装在距热量表较近的单元，无线信号较好的位置。各种线路敷设要求做到美观且隐蔽。

（4）每一栋楼内采集计算器、楼栋热量表、通断控制器和室温控制器组成的系统应相对独立，能够在采集计算器内实现热量分摊和存储，不依赖上位机实现计算和存储功能。

（5）符合《通断时间面积法热计量装置技术条件》（JG/T379），并按以下要求由省级及以上检测部门出具检测（测试）合格报告：①采集计算器和通断控制器的时钟24h内走时误差不应大于5s，通断控制器24h内通断计时之和（通断次数闩定）误差不应大于5s。②室温控制器测温元件最大测温允许偏差不大于0.5℃。③热计量装置各组成部分应符合GB4793.1和GB4943的有关规定。④外壳防护等级划分应符合GB4208-2008的规定，其中室温控制器外IP51护等C应低于IP20；采集计算器外壳防护等级不应低于IP51，市电电源外壳防护等级不应低于IP52；通断控制器和管井内接线盒外壳防护等级不应低于IP54。⑤热计量装置各组成部分的抗扰度限值应符合GB/T17618规定的要求。⑥采用无线传输的装置，应符合同家无线电管理相关要求。无线传输装置天线应放置于无线信号较好的位置，保证信号传输的稳定性。

五、項目节能分析

1.气候补偿技术效益分析。气候补偿节能控制系统依据室外环境温度变化以及实际检测供/回水温度与用户设定温度的偏差，通过PI/PID方式输出DCO-10V信号控制阀门的开度。即通过调节一次侧冷/热煤流量达到控制出水/送风温度的目的，自动调整一次侧供水流量，间接控制二次侧供水温度，通过量调节控制，达到质调节的目的，最大化的节约能源，克服室外环境温度变化造成的室内温度波动，达到节能、舒适之目的。气候补偿节能控制系统具有高闩动化、高效率、高应用性的特点。根据系统不同，节能量在5%～lO%。

2.变频器节能效益分析。变频节电是通过降低电机转速来降低泵、风机的输出功率，使其输出功率与事实负载匹配，降低电机的铜损和铁损、提高电机的功率因数、改善电机的启动和停机性能，并且可以减少泵、风机损耗，从而达到节电、降低噪音和延长泵、风机寿命的效果。根据设备效率的不同节电约为20%∽50%

3.管网平衡节能效益分析。在保证供热质量、舒适度的前提下，通过对管网的水力平衡措施，能有效地解决管网流量分配不均的问题，使过热的用户温度降到人体舒适温度范围之内，过冷用户温度升至人体舒适温度范围之内。根据管网的现状及改造程度不同，节能量在5%～lO%。

4.节能效果预测。本项目增加以上节能措施后，预计节能率可达5%～IO%。

六、结束语

既有建筑加固改造 篇6

随着城市建设的加快, 城市规模不断扩大。建筑物的快速兴建, 使得原本有限的城市空间变得更加拥挤。在此情况下, 扩展地下空间成为增加土地使用率的有效手段。对于新建的建筑而言, 可以通过正常的施工顺序先建造地下室, 再建设上部结构。而对于既有建筑而言, 特别是那些不适宜拆除的建筑, 则必须对已建结构进行开挖地下室改造。

现有的大多数开挖地下室改造工程, 主要针对框架结构, 对于砌体结构涉及较少。本文以某砌体结构为例, 在对其检测加固的基础上, 提出了开挖地下室改造的设计方案, 以期为同类工程提供借鉴。

1 工程背景

1. 1 工程简介

某既有砌体结构建造于1940 年, 长18. 5 m, 宽15. 5 m, 总建筑面积651 m2, 共3 层, 部分水平构件采用木结构。其建筑风格属西班牙风格, 为3 层、三开间、两进深布置, 四坡屋顶, 由于建设年代较早, 出屋面保留有高耸烟囱。该栋建筑立面规整, 整体较为质朴, 没有过多花饰, 系当年上海花园洋房常见的样式。房屋建成后多次易主修缮, 但主题建筑格局、建筑功能和结构形式没有大的变化, 保存完好。

1. 2 结构检测

该房屋主体为3 层砖木结构, 平面布置较为规则。结构形式为横墙承重体系, 除2 层及3 层有局部钢筋混凝土梁板外, 其余大部分水平构件为木结构梁、木格栅及木地板。为了解房屋结构安全现状, 并为开挖地下室改造设计提供结构安全性依据, 现对此砌体结构进行安全性检测。总共分为基础检测、墙体检测及梁板检测。

1. 2. 1 基础检测

基础检测时, 选取3 个典型测区进行开挖检查。在对各个测区进行检测后发现, 该房屋基础形式为条形基础, 均有四级大放脚。所有基础现状较好, 未发现有开裂、腐蚀等损坏现象, 能够满足现有使用要求。

1. 2. 2 墙体检测

房屋竖向承重构件为砖墙。大部分墙体现状良好, 没有倾斜、松散和破坏的现象。在每层选取3 个测区, 采用回弹法对各主要墙体的砂浆和砖分别进行强度检测。在对砂浆检测结果进行分析时, 取砂浆碳化深度为3 mm, 根据相关规范对回弹值进行换算, 得到各测区砂浆强度平均值为0. 44 MPa, 小于现行规范最小砂浆标号M1 的强度1 MPa。在对砖体强度进行分析时, 根据回弹结果和现行规范进行换算, 得到各测区砖强度在11. 2 MPa ~14. 9 MPa之间变化, 相应于现行规范砖强度标号的MU10 和MU15。考虑此房屋已经使用70 余年, 砖强度有所折减, 因此砖的强度统一取为MU10。

1. 2. 3 梁板检测

主体结构2 层有一根钢筋混凝土大梁, 其余部分的水平承重构件均为木结构梁及格栅。木次梁及格栅直接搁置于钢筋混凝土主梁之上, 并设有53 mm厚的木垫条, 以减少应力集中。所有的楼层板均采用20 mm的木板进行铺设。从现场检测情况来看, 钢筋混凝土梁建造年代较晚, 保存完好, 承载能力能够满足继续使用的要求。各个木次梁及木楼板保存较好, 没有腐蚀破坏的现象。

1. 2. 4 抗震鉴定

根据《建筑抗震鉴定标准》的规定, 此结构属于A类建筑, 后续使用年限为30 年, 需要进行两级抗震鉴定。

在第一级鉴定中, 此结构房屋横墙最大间距为8. 3 m, 大于《建筑抗震鉴定标准》规定的最大值4 m, 不满足要求。此结构共有3 层, 位于7 度设防区, 根据《标准》要求, 其砂浆强度不宜低于1 MPa, 而回弹实测砂浆强度为0. 44 MPa, 不满足要求。且此结构未设置圈梁, 不满足《标准》对设置圈梁的要求。

综上, 此砌体结构在第一级鉴定中有多项鉴定不满足《建筑抗震鉴定标准》的要求, 可不进行第二级抗震鉴定, 直接评定为综合抗震能力不满足抗震鉴定要求。

1. 3 检测结果评定

通过对此砌体结构进行检测, 得出此结构保存较好的结论。但由于此结构主体为砌体结构, 且砂浆强度和砖强度很低, 因此不能形成有效的整体结构体系来抵抗水平荷载的作用, 更不能满足现行《建筑抗震鉴定标准》对于建筑结构的抗震要求。因此, 在进行开挖地下室改造之前, 必须对其进行结构加固, 以确保结构在改造的过程中能够经受各种施工荷载的作用, 并在改造后能够满足现行规范的抗震要求。

2 开挖地下室改造

在城市用地日趋紧张的情况下, 既有建筑增层开挖技术得到了快速的发展, 我国已召开了十一届有关建筑物增层加固改造的学术会议。对于不同的上部结构及基础形式, 提出了相应的增层改造方案, 但对于既有建筑开挖地下室涉及较少。本文以某已建砌体结构为例, 提出了该工程开挖地下室的设计方案, 方案主要分为结构加固与开挖地下室改造两部分。

2. 1 结构加固

此砌体结构不满足抗震的要求, 且材料强度很低, 在进行改造前必须进行加固才能承受各种荷载的作用。加固的主要原则是在尽量保留原有建筑布局的情况下, 对主要受力构件进行加固。加固的具体内容如下:

1) 结构墙体加固。

在对墙体进行加固时, 为提高墙体的整体性, 在部分墙体内侧设置钢筋混凝土墙板, 砖墙与墙板之间采用直径6 mm的螺纹钢筋进行拉结, 同时在砖墙与混凝土墙板之间填入防水柔性填充物, 以防止墙板上的碱液外渗。而对于不能采用混凝土墙板的砖墙则直接植入6 mm梅花状布置的拉结筋进行加固。在此基础上, 对于有缺失的砖块, 进行充填垫实, 并在裂缝处采用注浆的方式进行加固。

2) 木梁板加固。

原有的木梁已经不能满足现行规范对于抗震性能的要求, 必须加以置换。在拆除木梁的过程中, 设置临时支撑以保证结构的稳定。随后采用加设钢筋混凝土柱以及钢筋混凝土梁的方式, 在结构的内部设置新的框架体系, 以保证结构的整体抗测力能力。最后将原有的木楼板置换为钢筋混凝土组合楼板, 以承受楼面荷载。

3) 基础加固。

开挖地下室改造主要是在基础以下完成, 因此基础的加固对于后续改造至关重要。首先挖去原有基础两侧的填土, 将基础全部暴露。随后加固原有条形基础两侧底部的垫层, 并在原有基础两侧底部各浇筑混凝土梁, 使基础与混凝土梁形成整体以利于后续施工。

2. 2 开挖地下室改造方案

结构加固后, 便可以进行开挖地下室改造, 笔者根据现有结构特点及现场条件, 提出相应改造方案, 具体步骤如下:

1) 沿着原有条形基础, 在基础两侧每隔一段距离向下打入预制桩至地下室标高以下一定深度处, 所有预制桩顶部均预留有与钢筋连接的孔洞。

2) 在原有墙体与条形基础连接部位, 用钢筋穿过墙体, 并将钢筋穿入预制桩顶部预留的孔洞, 随后支模浇筑混凝土, 将此部分的钢筋、墙体和预制桩整体浇筑成为一个拖换梁, 用于传递上部结构的荷载。

3) 同步开挖地下室, 实时监测房屋倾斜和局部沉降, 每开挖一段深度进行检查, 确保开挖过程安全进行。

4 ) 开挖完成后, 将打入的预制桩作为地下室的柱, 将浇筑的拖换梁作为主梁, 通过设置次梁和板来达到封闭地下室的目的。

5) 施工完成后, 定期监测结构的倾斜和沉降, 确保结构安全后交付使用。

3 结语

本文以某已建砌体结构为例, 介绍了其监测加固的过程, 并提出了开挖地下室改造方案, 施工结果表明, 此方案具有很好的实用性, 可为相关工程提供很好的借鉴。

摘要：以某既有砌体结构为例, 从基础、墙体、梁板、抗震性能等方面, 对该结构进行了检测, 并依据检测结果, 提出了结构加固和开挖地下室的改造设计方案, 保证了该砌体结构的安全性。

关键词：砌体结构,结构检测,地下室,结构加固

参考文献

[1]黄兴棣.建筑物鉴定加固与开挖地下室改造[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008:20-50.

[2]GB 50023—2009, 建筑抗震鉴定标准[S].

[3]JGJ 116—2009, 建筑抗震加固技术规程[S].

既有建筑物加固方法探讨 篇7

建筑物需要进行改造的原因主要有: (1) 我国建国初期建造的大量建筑, 已接近或超过设计基准期, 需要根据建筑现状逐步进行加固改造, 以延长其使用年限。 (2) 我国建国初期建造的大多数公共建筑的承重体系为砌体结构, 随着我国经济的快速发展, 需将沿街底楼改为商铺, 改变建筑物的使用功能。 (3) 由于建筑物基础不均匀沉降等原因, 造成建筑物发生倾斜而进行纠偏。 (4) 由于建筑物使用功能的要求, 对建筑物进行增层改造。 (5) 对建筑物进行整体移位。 (6) 对历史建筑物进行保护性的改造加固。根据我国的情况, 需要进行加固改造的既有建筑, 从建造年代来看, 除少数古建筑和建国前建造的建筑外, 绝大多数是建国以来建造的建筑, 其中又以建国初期至20世纪70年代末建造的建筑占主体, 改革开放以来建造的建筑, 虽然建造时间不长, 但也有一部分需要进行加固改造。进行改造的建筑不但有工业建筑和构筑物, 也有公共建筑和大量住宅建筑。

2 既有建筑物的加固原则

既有建筑物在加固时宜尽可能考虑周详, 根据结构特点、土质情况选择合理的加固方案, 在确定是否加固及何种加固方案时应考虑下列原则:

2.1 挖掘地基潜力

当现有建筑地基基础状态良好、地质条件较好时, 应尽量发挥地基与基础的潜力。如考虑建筑物对地基的长期压密使原地基的承载力提高;考虑地基承载力的深宽修正。

2.2 确实计算地基荷载

现有建筑在进行加固时, 原设计资料、计算书等未必齐全、地基的承载力也不一定用足, 上部结构的加固或改建与扩建均使地基上的荷载变更, 通常均会增加。如果增加后超出地基容许承载力的5%～10%左右, 则一般不考虑地基基础的加固, 而考虑调整或加强上部结构的刚度来解决。

2.3 尽量采用改善结构整体刚度的措施

如加强墙体刚度, 加强纵横墙的连接等, 可使结构的空间工作能力加强, 从而有助于减轻不均匀沉降或减少绝对沉降, 因在地基与基础的计算理论中未考虑上部结构空间工作的影响。

2.4 尽量采取简易的结构构造措施

如在基础抗滑能力不足时增设基础下的防滑趾;在基础旁边设置坚固的刚性地坪;在与相邻基础间设置地基梁将水平剪力分担到相邻基础上等。

3 既有建筑物基础加固方法

目前对既有建筑物进行基础加固的方法很多, 主要有:

3.1 注浆加固基础法

先在基础裂缝处钻孔, 对单独基础每边不少于2孔, 对条形基础可沿基础纵向每1.5～2.0m布置钻孔, 并不少于2排。注浆管直径约25mm, 与水平面的倾角不小于30度, 以利流动。钻孔直径约28mm并较注浆管大2～3mm。孔距0.5～1.0m, 注浆压力可取0.1～0.3MPa, 影响半径约0.3～0.6m。一般压力越大, 注浆的有效半径越大。

3.2 坑式托换法

先在室外贴近基础处分批、分段间隔开挖长约1.2m, 宽0.9m, 深度比已有基础底面深1.5m的施工竖坑, 供工人及运土, 竖坑壁必要时应加支护。在竖坑中间已有基础底面下横向开挖基坑, 基坑深度达到设计深度, 宽度一般与原基础相同。然后浇混凝土并在距原基底8cm处停止浇注, 养护一天, 再用有速凝剂与膨胀剂的早强干水泥浆填入空隙并捣实。

3.3 坑式静压桩托换法

适用条件:淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土与人工填土等触探比贯入阻力小于8MPa, 且地下水位低于预期坑底的场合。该方法的施工工艺: (1) 在墙基或柱基侧面向下挖面积为1.2m×0.9m的导坑, 深于1.5m并支护;横向挖向基底, 挖成面积0.8×0.5m的基坑。坑位应避开门窗下基础薄弱部位。 (2) 压桩时先在基坑内放入第一节桩, 在桩顶上安装千斤顶及测力器后压桩。每压入一节桩后再接上另一节, 并进行接头的连接。当原基础的承载力不足以充当千斤顶的反力架时, 应加设钢梁或钢筋混凝土梁, 以确保施工安全。 (3) 经交替顶进与接长后, 直至到达设计深度。倘承载力未到达1.5倍桩的工作荷载, 尚应继续压入。 (4) 施工中随时校正桩的垂直度, 记录压桩力与相应沉降。 (5) 到达设计深度后, 拆除千斤顶。

3.4 树根桩法

树根桩法的施工工艺为:成孔———清孔———放钢筋 (笼) ———填料———注浆———拨管———填充碎石并补浆。其中:成孔时根据设计桩径、倾斜角度钻孔, 用泥浆或套管护壁;桩内钢筋根据设计要求采用钢筋笼或钢筋, 如为钢筋笼时, 宜整根吊放, 并绑上注浆管, 如为钢筋时, 可直接和注浆管一起放入;可先填入粗骨料后注浆, 也可直接灌入细石混凝土或水泥砂浆。注浆时浆液应自孔底往上注, 注浆材料一般采用水泥浆, 可采用一次注浆或二次注浆。采用一次注浆时最大压力不应低于1.5MPa, 采用三次注浆时第二次应在首次注的浆液初凝后方可进行, 第二次注浆压力宜为2～4MPa;注浆时应采用间隔或间歇施工, 或掺加速凝剂, 以防止出现相邻桩冒浆和串孔现象, 同时保证桩不缩径;拔管后应立即在桩顶填充碎石, 并在1～2m范围内补充注浆。

3.5 灌注桩托换

该方法适用条件:当用潜水钻孔并用泥浆护壁时适用于粘性土、粉土、淤泥、砂土、强风化岩等情况;当用洛阳铲、螺旋钻或人工挖孔等, 适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中密以上的砂等情况。灌注桩的主要优点为费用常较预制桩为低。灌注桩需要用钢筋牢固的方式锚入原基础。

3.6 抱柱静压桩法

一般而言, 桩式托换法指的是用刚度较大的钢筋混凝土桩作为基础来托换既有建筑物, 但也有将半刚性桩、柔性桩加固归到桩式托换法一类的。在施工中应注意以下事项: (1) 由于杠梁受顶托力的位置往往不在梁的中部, 杠梁为偏心受力, 故近桩侧的柱脚荷载能否满足顶托要求应通过计算确定; (2) 杠梁端部对柱的夹持是保证顶升成败的关键, 故应采取可靠的措施以保证足够的夹持力; (3) 一般杠梁采用工字钢, 其截面尺寸应以本工程所受最大弯矩确定;在压桩完成后需进行桩的转换受力工作, 一般通过对原承包进行整体放大或局部放大完成。新承台应放大至旧承台外200mm以上:钢筋配置应满足承台的偏心受荷要求;钢筋笼应锚入原承台内一定深度, 其长度由承台连接处所受弯矩和锚筋的抗拔力确定。

3.7 锚杆静压桩托换法

锚杆静压桩托换不需要在基础下挖坑, 只在基础上打孔设上锚杆, 作为千斤顶的反力架, 另在基础上打桩孔, 通过桩孔向地基中压桩、其优点是占地面积小, 无噪声;无需高的净空。适用条件:泥、淤泥质土、粘性土、粉土与人工填土等触探比贯入阻力小于8MPa且地下水位低于预期坑底的场合。施工工艺: (1) 现在原基础顶面标出压桩孔与锚杆孔位置, 人工或电钻成孔。压桩孔易下大上小, 以利基础承受桩的冲切; (2) 向锚杆孔中插入锚杆, 与基础锚固, 安装锚杆静压反力架; (3) 向压桩孔中插入第一节桩, 放上千斤顶, 用千斤顶将桩压入土中。再压第二节桩, 如此连续作业; (4) 桩身可用钢管或200m×200mm, 300mm×300mm的C30钢筋混凝土桩, 每节桩长由现场容许的施工净空高度确定, 接头方法要求焊接; (5) 当达到设计要求的深度与压桩力 (设计荷载的1.5倍) , 拆去千斤顶与反力架; (6) 将桩头截短, 凿毛。对压桩孔也凿毛和清除孔内杂物, 浇注C30微膨胀早强混凝土将其封死; (7) 必要时可在原基础上增设基础梁。

参考文献

[1]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册.北京:中国建筑工业出版社.2002.

基于性能的既有建筑抗震加固方法 篇8

1 既有建筑抗震鉴定与加固改造中存在的问题

1.1 既有建筑抗震能力如何定位

现行GB 50011-2010建筑抗震设计规范[2]的抗震设防目标是“三水准”, 而现行GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准[3]中抗震鉴定的目标是“一水准”。前者适用于新建建筑的设计, 后者适用于既有建筑的抗震鉴定。因此, 既不能按抗震设计规范的设防标准对既有建筑进行抗震鉴定, 也不能按既有建筑抗震鉴定的设防标准进行新建工程的抗震设计, 二者不能混淆。

抗震设计注重“概念设计”, 抗震鉴定也注重“概念鉴定”, 因此, 抗震加固也应当注重建筑结构整体抗震性能的提高。对结构抗震性能的要求在新、旧建筑上是有区别的。另外, 不考虑地震作用的加固, 注重的是对结构体系中局部构件承载能力的提高, 以保证该构件的安全性, 结构要达到现行规范的有关要求, 处理上是可行的;但考虑地震作用的加固, 注重的则是结构整体抗震性能的提高, 包括整个结构体系的抗震承载力和抗震措施两个方面, 结构要达到现行规范的有关要求, 不仅经济上要付出巨大的代价, 而且施工难度也相对较高, 因而制定的抗震加固方案在实际中往往是不可行的。

比如北京某政府部门的办公楼以及北京某知名大医院门诊楼的加层改造, 这两栋建筑的主体均为钢筋混凝土框架结构。其中办公楼建造于1993年, 地下4层, 地上6层, 改造内容为在楼顶部加建2层, 且在原结构局部增设夹层或改造为大空间结构;门诊楼建造于1953年, 地下1层, 地上4层, 改造内容为在楼顶部加建1层, 另外, 在2层局部增建一夹层。对于这两个项目, 都存在改造后建筑整体的抗震性能和抗震加固目标如何定位的问题。

1.2 既有建筑改造目标和要求的多样化带来的新问题

随着我国市场经济全面、深入地发展, 业主对改造后建筑在抗震性能方面的要求不再像以前那样单一。对于改造后建筑的后续使用年限、使用功能、经济投入等方面, 不同的业主、不同的建筑有不同的要求。例如建国初期北京某大型公共建筑, 业主要求改造后该建筑的后续使用年限为50年, 如果从其建成之时算起, 该建筑的目标使用年限将近100年。与此同时, 某百货市场的业主面临老城区的重新规划, 要求改造后该建筑的后续使用年限为5年。由于后续使用年限的不同, 对这两栋既有建筑在结构抗震性能上的要求是截然不同的。另外, 由于业主经济实力的不同, 抗震加固费用在改造工程中所占的比例也有所不同。

此外, 由于大多数业主对国家现行规范的有关要求不了解, 关注的焦点集中于改造后建筑的安全性、使用功能, 以及改造的费用。因此, 业主提出的改造要求最终可能会不满足现行规范的相关规定。由此, 鉴定方和设计方不得不与业主方关于原建筑的改造目标进行进一步的协商确定。

1.3 现行国家规范、标准和规程在既有建筑抗震鉴定与加固改造方面存在的问题

在目前既有建筑的抗震鉴定方面, 我国已颁布实施的有关规范尚存在一些“空白区”。现行的GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准[5]和GBJ 144-1990工业厂房可靠性鉴定标准[6]都指明既有建筑在改造之前, 要进行专门鉴定;对于抗震设防区的既有建筑, 还应遵守国家现行有关标准的规定。但对于现有建筑的增层改造, CECS 78∶1996砖混结构房屋加层技术规范[7]要求根据使用单位提出的加层目标要求, 依照有关的可靠性鉴定和抗震鉴定的标准, 对房屋进行加层鉴定[7]。但现行的GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准却注明:“现有建筑增层的抗震鉴定, 情况复杂, 本标准未做规定。”另外, 现行GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准中未涉及钢结构的抗震鉴定;规范中虽提到了单层空旷房屋的抗震鉴定内容, 但并未涉及到多层空旷房屋的抗震鉴定内容。

2 基于性能的抗震加固方法

由于在以往的既有建筑的抗震鉴定中, 注重对构件及构造措施的鉴定, 对结构体系整体抗震性能缺少具体的把握。因此, 针对不满足抗震鉴定要求的部位采取加固措施, 往往由于忽视了结构体系的整体性, 而在结构中形成新的薄弱环节, 从而没法达到有效的加固效果。在以往既有建筑的抗震鉴定中, 注重逐个构件、逐个单元的鉴定, 缺少对既有建筑总体抗震能力的判断, 使得既有建筑抗震鉴定和加固后, 结构整体的安全性能难以得到保证。另外, 如果我们能够预知结构体系在不同地震作用下的性能, 并根据不同的抗震设防目标进行抗震加固, 我们就可以将震害损失控制在预期范围内。因此, 美国于20世纪90年代提出基于性能的抗震思想, 其目的是在结构的抗震设计阶段, 通过综合考虑建筑物的重要性、结构的安全性及建设方的特殊要求等因素, 与建设方共同确定不同等级地震作用下结构的性能目标, 最终使得设计的结构能达到预期的抗震水平。目前, 基于性能的抗震设计方法已成为国际上最为先进的抗震思想。日本于2000年已颁布实施了基于性能要求的结构抗震设计规范, 而我国在2010年颁布实施的GB 50011-2010建筑抗震设计规范首次提出了基于性能要求的结构构件抗震设计方法。通过对比GB 50011-2010建筑抗震设计规范总则中提出的抗震设防目标及“附录M实现抗震性能设计目标的参考方法”中提出的性能要求, 我们不难看出, 基于性能要求的抗震设计方法更为具体, 更为明确:在结构的抗震设计阶段, 我们不仅可以对不同等级地震作用下结构整体的抗震性能水平做出选择, 而且可以针对结构体系中不同部位、不同种类的构件选择其相应的抗震性能水平。

我国目前JGJ 116-2009建筑抗震加固技术规程[4]于2009年颁布实施, 早于GB 50011-2010建筑抗震设计规范, 而且其中并未体现基于性能的抗震思想。为了体现当前国际上的先进思想, 以及在既有建筑抗震加固方案的确定中体现“以人为本”的思想, 本文提出了基于性能的既有建筑抗震加固方法, 基本步骤如下:

1) 判断是否需要进行抗震加固。根据结构的抗震鉴定结果, 判断其是否满足抗震鉴定要求, 从而确定是否需要对其进行抗震加固。

2) 确定目标性能水平。对不满足抗震鉴定要求的需对其进行抗震加固的建筑, 参照GB 50011-2010建筑抗震设计规范及国内外学者提出的性能目标, 综合考虑该建筑的后续使用年限、目标使用年限、重要性、结构类型、结构体系、材料性能、场地环境、设防烈度以及业主的特殊要求等因素后, 与业主共同确定该建筑的目标性能水平。

3) 制定抗震加固方案。综合考虑不满足抗震鉴定要求的内容需采取的抗震加固方案, 加固施工对建筑当前生产生活活动的影响, 以及由加固所引起的经济损失等因素后, 与业主共同制定抗震加固方案。

4) 核算抗震加固方案的有效性。根据抗震鉴定结果, 以及GB 50011-2010建筑抗震设计规范和JGJ 116-2009建筑抗震加固技术规程中的抗震设计方法, 验算加固后结构的性能水平, 若满足, 提出建筑在不同地震作用下的实际性能水平;若不满足, 则返回第二步。

2010年, 大连理工大学的张宇等人[8]采用耗能隔震技术, 以层间位移角作为加固对象的性能目标, 对一建于20世纪60年代的砌体结构办公楼进行了加固方案有效性的验算, 其结果表明:基于性能的抗震思想, 实现了加固效果的有效预测, 我们不仅可以知道加固前后结构性能目标的变化, 而且可以准确得知加固措施在地震中消耗的地震能量。

3 结语

以往抗震加固过程中将注意力集中于对不满足抗震鉴定要求项目的加固与改造上, 因此往往忽视了原结构体系的整体性能, 而基于性能的既有建筑抗震加固方法更注重的是加固对象结构的整体抗震性能, 而且在加固方案的制定中充分体现了“以人为本”的思想。但同时, 基于性能的既有建筑抗震加固方法在实际运用中尚存在一些实际难题, 如抗震加固方案对结构整体抗震能力的影响难以量化, 抗震加固方案的有效性在施工中难以得到保证, 目标性能水平的确定尚有待进一步验证, 建于20世纪中后期的老旧房屋的抗震性能难以量化评估。因此, 我们在实际加固工程中积累宝贵经验的同时, 有必要展开进一步相关的研究工作。参考文献:

摘要：分析了既有建筑抗震鉴定与加固中遇到的具有典型性和普遍性的若干问题, 引出了基于性能的既有建筑抗震加固方法, 最后指出了该方法尚需解决的难题, 以确保建筑结构安全可靠。

关键词：性能,加固,抗震

参考文献

[1]赵玉成.基于性能的隔震加固设计探讨[J].四川建筑, 2008, 28 (2) :146-147.

[2]GB 50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].

[3]GB 50023-2009, 建筑抗震鉴定标准[S].

[4]JGJ 116-2009, 建筑抗震加固技术规程[S].

[5]GB 50292-1999, 民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[6]GBJ 144-1990, 工业厂房可靠性鉴定标准[S].

[7]CECS 78∶1996, 砖混结构房屋加层技术规范[S].

[8]张宇, 金峤, 周晶.基于性能的既有砌体结构隔震加固研究[J].工程抗震与加固改造, 2010, 32 (6) :60-66.

既有建筑加固改造 篇9

目前, 我国既有建筑保有量约430亿平方米, 由于早期房屋没有抗震设防或抗震设防不满足要求, 据统计目前至少80%以上的建筑需进行抗震加固。因此, 既有建筑加固改造的市场更为巨大。

该课题组共取得四项创新成果:一是系统地研究了碳纤维约束对混凝土抗压强度和变形的提高作用。在试验研究和有限元仿真分析的基础上, 提出了碳纤维约束混凝土棱柱体试件的轴压强度计算公式。二是系统地研究了碳纤维加固钢筋混凝土柱对延性的提高作用, 在试验研究和有限元仿真分析的基础上, 提出了较为合理的碳纤维加固钢筋混凝土柱延性系数计算方法。三是对预应力碳纤维板加固技术进行了系统研究, 研制了新型胶结夹片式碳纤维板预应力锚固体系和相应的张拉系统, 形成了可用于实际工程加固的成套技术。四是在国际上首次开展了全玻幕墙玻璃肋结构加固技术研究, 提出了全玻幕墙采用粘贴钢片和粘贴钢化玻璃的加固技术。通过对比试验研究和有限元仿真分析, 提出了玻璃肋结构的加固设计计算方法。

浅谈既有建筑地基基础加固施工 篇10

1 地基加固前要做好勘察

要想做好地基基础加固工作, 那么就需要在施工前对施工现场进行了解, 特别是对当地土质、地质、气候、环境等有一个详细的考察, 进一步掌握施工现场水文地质等相关影响施工的条件情况。通常情况下, 会以地基勘察报告的形式进行详细记录, 把施工现场水文地质、气象等情况做详实反映, 充分做好施工前的勘察准备工作, 为基础加固施工提供根本上的软性保证。如果不经过前期大量的勘察调研, 就不会详细的掌握当地地质等情况, 那么盲目的施工, 就会导致施工人员对现场得出偏差的预测, 最后使工程施工变成了不符合标准的报废工程。

前期地基勘察一定要详细、认真, 充分对各方面条件进行记录, 只有地质报告清晰可靠, 才能对施工情况做出正确的决策、设计。根据勘察报告要求, 再进入现场对各个部位进行点对点的比对, 根据不同的施工现场情况, 设计好钻孔的深度与距离, 确保孔的底部能够达到在设计的持力层上符合设计标准。钻孔深度要按标准进行, 如果定的过浅就会影响对地基承载力和地基沉降的精确计算, 数据就会主生偏差。所以在施工中一定要按照严格标准进行钻孔深度定位, 确保下一步施工顺利进行。同时, 也要确保勘察探坑与钻孔的数量保持足够数量, 这样就能完全掌握土层特点, 从综合分析得出土质特性, 呈现出完整的表达。这样做的目的避免施工中出现安全事故, 事故徒增工程成本, 浪费不必要的投入。

2 既有建筑地基基础加固原因

(1) 既有建筑地基基础加固是现代施工企业都采用的基础加固办法。主要是对既有建筑地基基础进行科学施工加固, 那么产生问题的因素有许多, 大体可分为如下几种, 新建相邻建筑影响地基、原有建筑地基翻新、桩基础质量有问题、地下水位出现异常沉降、地基勘测时探点不够、施工土质分析不合格等都能是加固的原因, 而上述原因都在不同程度上影响了建筑质量, 使建筑存在使用中的安全隐患, 一般情况下会出现建筑物墙体出现不规则裂缝、地基出现大幅度沉降等质量问题。这些因素的产生如果要想拆掉既有建筑进行重新建造, 就会浪费巨大资金和人物力, 所以就需要通过更科学合理的方法来进行加固, 这从经济效益方面是非常划算的方式。那么采用地基基础加固不但可以弥补基础出现的质量问题, 同时还能从根本上节约资金费用, 增加建筑物使用期限。

(2) 另外一种情况就是对原来的建筑进行改扩建、增加层高, 就会直接导致建筑物的上部荷载量不断加大, 而原来的地基又不能承得, 所以需要进行地基加固处理。

3 既有建筑地基基础加固措施

根据既有建筑地基的基本状况, 我们一般使用如下两种方式:一种是桩式顶护法;另一种就是扩梁法。通过这两种方法进行加固施工。

3.1 桩式顶护法

桩式顶护法一般适用的范围比较广, 在使用这种方法对地基进行加固时, 需要对土质进行筛选, 砂质土、素填土、粘质土、杂填土及黄土的地基较为合适。如果按照施工方法进行理解, 那么可以分为墩式桩顶护法、坑式静压桩顶护法、浆液填充法三种形式。

3.1.1 坑式静压桩顶护。

一般情况下砂质土、素填土、杂填土及黄土基础, 比较合适使用这种方法, 加固效果相对比较好, 能够有效实现加固作用。

(1) 在进行施工之前, 一定要测量好顶护的基础上部荷载数值, 这样能够精确的定好桩位, 需要注意的是不能离窗户门太近, 否则会影响施工效果, 造成强度不够, 导致施工失败。这时还要仔细研究桩基底部, 有没有地下水等情况, 如果发现有地下水, 并且地下水位过高时, 一定要先进行降水处理。 (2) 在进行施工过程中, 一定要注意坑的位置, 需要把坑挖在被顶护加固建筑内侧或外侧, 越近越好, 一定要保证坑贴近建筑物, 如果坑壁土体过于软弱, 一定要事先进行支护, 使坑壁达到施工要求。 (3) 打第一节桩非常重要, 当把桩放入导坑时, 及时用千斤顶进行测力, 还要使用千斤顶对每一节桩进行合理压进。然后依据千斤顶行程长短情况决定桩长多少, 一定要及时对桩的沉降值与压桩力做好相关记录, 随时校正。通常情况下, 桩身使用的是预制钢筋混凝土方桩或钢管。 (4) 当确定压桩力达到1.5倍单桩竖向承载值的时候, 就可以把千斤顶拿下来了。施工中用的如果是钢管桩, 可以实现既有基础浇筑成一体的施工效果, 这样保证桩的稳固。

3.1.2 墩式桩顶护法。

墩式桩的应用较为特殊, 多用于既有建筑物改造、桥梁工程等加固、基础不均匀沉降引起开裂等情况, 施工较为方便、并且节约成本、不妨碍建筑物正常功能。要对基底土质进行勘测, 确定基底坚硬、密实, 对地下水位情况要了解掌握。然后在既有建筑物基础之上, 打造一个敦式的桩基础。钢筋笼放入墩式桩基础里面一定要放到最下面, 确保落底, 切忌不能碰到坑壁, 使基础脱落, 影响施工质量。对基础进行注浆, 这时候需要两个阶段完成:一是对压力值进行认定, 通常在0.5k Pa左右;二是在保证第一阶段完成后, 基本上为浆体初凝时。

3.1.3 浆液填充法。

浆液填充法的使用也较为特殊, 多用于粘性土、人工填土、淤泥质土的地基中, 可以进行条形基础加固施工。隔一段距离挖一个长1m左右, 宽度比既有建筑条形基础略宽的短坑, 深度依据设计持力层标准进行设定, 一定要把坑壁进行科学支撑, 不能影响下一步施工进程。水泥的选择一定要大于PS325, 并且使用普通硅酸盐或矿渣水泥。浇筑混凝土时要保证离原有建筑基底7cm处停止, 过了24h后, 使混凝土充分沉降, 然后再使用掺有速凝剂和膨胀剂的水泥浆把新旧基础之间空隙压实填满。

3.2 混凝土套加固法

这种方法应用在建筑的地基基础支承力不足, 使建筑物发生裂缝时使用。需要对基础的每一个边长进行扩宽20cm左右距离, 需要把扩宽部分钢筋与基础筋焊接。采用掺微膨胀剂的混凝土, 强度在在C30以上, 浇筑混凝土前在进行坑边清理, 保持干净, 易于施工, 碎石或砂砾厚度为15cm左右。

4 地基基础加固的注意事项

(1) 对地基基础加固前需要对既有地基基础进行重新复核, 做好相关承载力参数记录, 记录的来源也可以采用参考邻近房屋地基承载力得到。扩增基础时一定要验算基础底面积扩大后承载力是多少, 直到验算结果符合要求为止。 (2) 加固的目的是增加荷载量, 那么就需要对既有基础的表面进行凿毛并抹一层水泥素浆;新加基础里的钢筋与既有基础中的钢筋一定要牢牢地焊接在一起;沿基础通长挖槽的时候, 要进行分段;基础扩宽应铺设抗压强度较高的垫层。

5 结束语

可以说, 对既有建筑地基基础加固是一个技术性较强的施工过程, 一定要根据现场实情, 合理确定地基基础加固方案, 通过施工达到解决问题、节约经费的总体目标。

参考文献

[1]简艳军.框架结构建筑地基基础维修加固技术分析[J].中国高新技术企业, 2011 (7) .