建筑结构加固技术分析

建筑结构加固技术分析（共12篇）

建筑结构加固技术分析 篇1

引言

随着我国经济的发展, 无论是城市还是农村建筑物的数量都在迅速地增长。但是与此同时我们面临的是建筑的安全性的更大考验。就目前而言越来越多的建筑在建造过程中由于各种原因导致建筑的寿命达不到建筑的设计要求。从而导致建筑出现各种问题。但是, 对这些技术不达标的建筑拆除即会耗费人力和财力造成浪费, 同时给城市的生活环境造成一定程度的污染, 造成国家资源的浪费。另一方面, 我国八十年代的老旧房屋由于当时的经济条件和技术限制, 更有甚者可能遭受一些自然灾害导致房屋的结构出现变形, 因此就需要对建筑结构的安全性做出鉴定, 来决定是否采用加固措施。而加固改造是指在是指对原有建筑物进行加固, 其优点显而易见只需花少量的资金便可以恢复原有建筑的承载力。

1 我国建筑所面临的问题和加固的意义

1.1 我国建筑的现状

我国建筑业现在所面临的主要问题是原有老旧的房屋基本为砌体结构, 由于长时间的自然作用造成原有的传力途径逐渐发生改变, 更为严重的一些房屋处于地质较差的地区容易遭受到自然灾害的侵袭。另外, 由于设计和实际施工中的冲突导致承载力的不达标。另一面由于我国建筑业的蓬勃发展, 一些开发商为了节约成本, 对工程的质量置若罔闻, 赶工期, 偷工减料。造成房屋的承载力并未到达设计标准, 使得房屋的承载的构件断裂, 变形, 裂缝。对广大人民的生命安全和财产安全造成了严重的影响。比如2011年广西苍梧县沙头镇双尚新农村又现豆腐渣工程。此外, 一些入住的居民对房屋结构不了解, 随意对房屋结构进行改造, 造成原有设计承载力改变也是我国房屋现有所存在的问题。比如最近才发生的台湾大地震倒塌的维冠金龙大楼的原因即是开发商的偷工减料, 一部分原因也是住户乱改结构。减弱大楼的抗震能力。

1.2 对建筑进行加固的意义

建筑物的结构加固就是通过各种技术措施提高建筑物可靠性, 让建筑物满足原有设计所要求的安全性、耐久性与适用性。由于各种原因导致建筑物的实际荷载达不到设计要求, 因此对建筑物进行加固的意义所在就是对建筑的受力构件进行加固满足构件的基本强度需求。对混凝土构件我们要保证其强度和刚度来进行加固。使得房屋的整体抗震水平和承载能力有较大的提高。随着社会的进步, 我国的建筑物呈现多样化的发展, 一些原有的房屋拆除浪费人力物力, 为了节省财力物力人力对原有的房屋进行改造, 改变房屋的用途也是我们对房屋进行加固改造的意义所在。

2 如何进行建筑结构鉴定

由于建筑物是暴露在自然环境下的, 经过长时间的使用必然会发生一些老化。一些受力构件会出现不同程度的损伤, 出现建筑物的异常变形和裂缝等情况。为此, 我们需要先对建筑进行鉴定来决定是否需要对建筑物本身进行加固。我国的建筑类型根据材料可以大致分为砌体结构和钢筋混凝土结构。

2.1 对砌体结构进行鉴定

对砌体结构进行鉴定我们首先要明确砌体结构在出现什么问题时需要检查。例如:出现裂缝, 砌体的结构出现损伤, 砌体的原料即砖或砌体强度改变, 另外要对墙体的稳定性, 连接构件例如圈梁, 过梁, 墙体的构造柱进行检查, 还有要对墙体是否有无变形进行检查。

针对以上方面可能表现出具体缺陷其原因分析见表1。

表1分析了砌体结构强度受影响的因素我们就需要采取以下方法来具体确定砌体结构承载力出现问题的原因从而作出相应的措施。首先我们需要对砌体的强度进行测定:现场截取标准试件法, 回弹法, 化学分析法。超声波法或者是扁式液压测力器原位试验法。其次在明确其强度以后, 要对其构件进行鉴定出现裂缝的需要对裂缝进行检验与评定, 看是否有继续开裂的风险。原有裂缝是否对现有建筑物的承载力有影响来判定是否加固, 最后对构建的承载力的检验与评定。

2.2 对混凝土结构进行鉴定

随着科技的进步, 建筑材料也出现了多元化的发展, 而现在的建筑物材料已经由原来的简单的砖, 发展成混凝土等多样的建筑材料。对混凝土材质的构件强度检测的方法有: (1) 破损法。 (2) 半破损法:钻芯法, 钻孔后装拔出法, 射钻法及压钉法。 (3) 非破损法:超声回弹综合法, 超声波法, 回弹法手枪法、共振法、电磁法等。混凝土的强度确定以后可以对混凝土的材质进行鉴定。此外构件出现裂缝和变形也需要进行检测。而造成混凝土出现承载力不足的原因我们需要通过数据来验证。

因此我们通过一些实验数据来说明混凝土构件强度偏低对承载力的影响程度。 (1) 对轴心受拉构件出现损伤时无需加固, 可从耐久性出发, 对表面修补即可。 (2) 对轴心受压构件来说由于一般轴心受压构件配筋率较小, 因此, 构件承受的荷载大部分由混凝土来承担, 所以构件混凝土强度偏低, 对混凝土的强度有很大影响。受弯构件:实验数据采用ρ=0.1~1%的构件测试混凝土的强度等级从C25降到C10, 而正截面的承载力只有少幅度的减少, 由此说明正截面混凝土强度偏低对受弯构件正截面的承载力影响幅度不大。对于斜截面的承载力研究我们将混凝土的等级C25降到C10, 造成斜截面的受剪承载力平均降低了15%。由此可知斜截面的承载力受混凝土强度的影响较大。

3 建筑结构加固改造的方法

3.1 砌体结构加固方法

一般加固就是针对房屋的承载力不足, 进行加固使房屋的承载力达到要求。我国砌体结构的房屋多为老旧的房屋, 使用年限长, 因此对于砌体结构我们多采用如下方法:

3.1.1 钢筋混凝土面层加固法

钢筋混凝土面层就是我们通常所说的钢筋网夹板墙, 应用这一方法加固墙体可很大程度上提高墙体的受压、受剪的承载力, 从而提高其刚度和抗震性能。这种方法已被广泛采用, 因此在设计和施工上有丰富的经验, 同时该法施工工艺简单极易操作。但是也有其自身的不足:现场施工的湿作业时间长, 对生产和生活有一定的影响, 且加固后的建筑物面积有一定的减小等。

3.1.2 外包钢筋混凝土加固法

外包钢筋混凝土加固法的优点是:施工工艺简单, 适用于砖柱的加固, 从而提高构件的承载力。在进行加固时需对砌体表面进行清理, 加固后需对混凝土进行养护。其缺点是:现场施工的湿作业时间长, 加固后建筑的净空间有所减少。由于砖体柱的抗震能力远不如混凝土柱的。因此容易在水平荷载作用下开裂, 采用外包钢筋混凝土加固, 可大幅度提高其开裂荷载和破坏荷载, 试验研究砌体强度可提高1.0~1.5倍。

3.2 混凝土结构加固改造方法

3.2.1 粘贴纤维织物 (布) 复合材加固法

粘帖纤维织物具有和粘贴钢板相似的优点外, 还有耐潮湿, 耐腐浊, 而且这一材料几乎不增加结构自重, 而且拥有耐用、维护费用较低等优点, 其不足是材料易燃需要做专门的防火处理。

3.2.2 置换混凝土加固法

其优点是施工工艺简单、适应性强, 适用于梁, 板, 柱和一般构造物的混凝土的加固, 该法已经具有成熟的设计和施工经验, 且加固后不影响建筑物的净空, 但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

4 结束语

当今世界的建筑技术日趋成熟, 大部分建筑建成以后都需要后期的保养和改造加固, 因此对于建成的建筑物如何加固和改造成了首要问题, 由此而推动的房屋改造加固技术也有了一定的进步。房屋加固改造不仅仅可以满足人们的需要, 更重要的是能够保证房屋的质量来抵抗自然灾害的作用。而随着科技进步, 更多成熟的技术融入到房屋改造技术中, 本文研究了我国建筑的基本构造形式针对不同的建筑材料提出了不同的加固改造方法, 在一定程度上提高了房屋的质量, 本文期望为实际的房屋加固工程提供有意义的价值。

摘要：随着我国建筑行业的逐渐成熟, 我国对建筑结构的安全性的要求也逐步提高。因此, 只有提高建筑结构的质量和使用寿命才能保障人民的生命安全和财产安全, 符合国家的基本规范。本文主要针对广西境内的房屋特点及现在所面临的安全问题进行阐述。同时对房屋建筑的安全性鉴定以及对建筑加固改造的技术和方法进行了详细的探讨。

关键词：建筑结构,鉴定,加固改造

参考文献

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[3]宋贵彩.浅谈建筑结构鉴定与加固改造技术的进步[A].中国建筑金属结构 (下半月) , 2013 (04) :56~58.

建筑结构加固技术分析 篇2

1 建筑物裂损，倾斜的原因

1.1 设计工作的失误

设计工作失误：许多设计人员对地基基础问题的重要性认识不足，常把复杂的地基问题简单化处理。据建设部～的重大工程事故统计，由于设计工作失误导致建筑物发生质量事故的约占事故总数40%。

1.1.1 建筑物基础设计时，没有掌握地基土性，缺乏认真方案比选、专家论证，采用的基础形式不当而发生事故

1.1.2 在深厚淤泥软土地基上，错误选用沉管灌注桩、沉管夯扩桩等基础形式，经常发生缩颈、离析、断桩和桩长达不到持力层等事故。

1.1.3 在填土、软土或湿陷性黄土等厚薄不均地基上，采用条形或筏板等基础方案，导致建筑物倾斜。

1.1.4 采用强夯处理地基时。由于夯击能量不足，影响深度达不到加固深度的要求，没有消除填土或黄土的湿陷性，如果建筑物在使用过程中地基浸水，必然造成建筑物下沉、倾斜或裂损。

1.1.5 对于欠固结的填土、淤泥等软土地基，地面大量回填堆载，采用桩基方案时，如忽视负摩擦力的作用与计算，常发生布桩数量不足，导致桩基过量沉降、断桩等严重事故，使建筑物开裂或倾斜。

1.1.6 同一栋建筑物上选用两种以上基础形式或将基础置于刚度不同的地基土层上，易发生严重事故。

1.1.7 对于软土地基或建筑物形体复杂、高度变化较大时，必须按照变形与强度双控条件进行设计，以确保建筑物的整体均匀沉降。如只做强度验算，将会使建筑物发生不均匀或过量沉降。

1.1.8 设计人员不熟悉或没有认真学习、掌握国家颁布的现行有关技术标准。等等。

1.2 施工方面的失误

1.2.1 基础工程施工质量低劣：施工部门偷工减料，弄虚作假，随便减少配筋，降低混凝土强度等级，采用劣质钢材乃至缩小基础尺寸，减少基础埋深，基础施工放线不准确等。

1.2.2 地基处理方面的原因：目前地基处理手段多，这方面的问题也很多，如桩端未进到设计持力层;桩径未满足设计要求;强夯未达到有效的影响深度;振冲碎石桩未达到振密效果;检测手段不合理或未能正确反映实际情况等等。

1.2.3 地下开挖引起地面建筑物的裂损：城市由于修建地铁、地下街等地下建筑物，或者矿区开挖采矿、采煤巷道引发地面沉降，造成地面建筑物的下沉、开裂、倾斜等损害。

1.2.4 相邻深基坑施工引起建筑物的损坏：在高层建筑基础工程施工中，由于深基坑的开挖、支护、降水、止水、监测等技术措施不当，造成支护结构倒塌或过大变形，基坑大量漏水、涌土失稳，基坑周边地面塌陷，以及相邻建筑物基础工程的施工相互影响，都会对已建成或正在建造的相邻建筑物造成威胁与损坏，引发严重的事故。

1.3 工程勘察方面的失误

1.3.1 如若勘测点布置过少，或只借鉴相邻建筑物的地质资料，对建筑场地没有进行认真勘察评价，提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件，如岩溶土洞、墓穴等没有被发现，甚至旧的人防地下道也被忽视，使新建的建筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。

1.3.2 勘察资料不准确，结论不正确、建议不合理，给结构设计人员造成误导。

2 裂损，倾斜建筑物治理技术

2.1 制定建筑物正式纠倾扶正和加固方案时，应当充分掌握并具备以下各项条件：业主的要求和建筑物重要程度;实际倾斜和开裂情况;建筑物纠倾时是否有人居住，周围环境条件;地基土质和新补充的勘探资料;基础的损坏情况;原建筑物发生倾斜原因的分析结论;原建筑物检验鉴定结果及纠倾可行性的报告;经现场试验验证的纠倾技术的可行性;与纠倾工程有关各方的协议书等。

2.2 制定纠倾扶正和防复倾加固技术方案，要在有经验的专家指导下，进行反复分析比选。承担纠倾工程的技术主管应当充分熟悉各种纠倾方法，并对其适用条件有正确判断。对于重要建筑物已确定的纠倾工程技术方案还应通过专家论证，充分听取各方面意见，不断改进充实完善，尽可能避免疏忽漏洞。

2.3 在制定纠倾时，应按照建筑物的结构特征和高度条件，分别依据相关规范对其纠倾后允许残留值作出规定，以便确定纠倾工程的实施标准与计算工程量值，同时也是纠倾工程验收的技术标准。

3 纠倾技术

根据纠倾工程设计方案应编制施工计划，并要注意以下内容：

3.1 对整体刚度较差的建筑物，纠倾施工前先进行破损部位或建筑物整体的加固施工，防止建筑物在施工时发生倒塌。

3.2 要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降，并估计纠倾后建筑物地基可能持续的变形(即滞后的回倾量)，在纠倾施工时及施工后要加强现场观测，并要采取有效的.处理措施。

3.3 施工前要对相邻建筑物及地下设施进行一次检查或测量，要与对方协商或签订协议，采取必要的保护措施。

3.4 对于纠倾后的复倾可能性，应根据防复倾加固设计，在纠倾施工前或施工后进行加固处理。

3.5 纠倾扶正施工前要进行现场试验性施工。以便选定施工参数，验证纠倾扶正的设计方案可行性，进行必要的调整与补充，使其更臻完善。

3.6 应当具体安排现场监测方式，监测点，监测内容和手段，布设回倾率的控制装置，以便通过监测，控制回倾速率，调整施工进度与施工方法，掌握纠倾复位结束的时机，预留滞后回倾量。密切观测建筑物裂缝变化情况，根据裂缝变化规律，调整纠倾速率或采用相应的辅助措施。

4 防复倾技术

为了防止纠倾后建筑物再度倾斜，应在纠倾施工前或施工后，进行防复倾的加固。防复倾加固有以下几种常用的方法：

4.1 抬墙梁法：采用预的钢筋混凝土梁或钢梁，穿过原房屋基础下，置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上。

4.2 锚杆静压桩法：利用房屋自重，在原房屋基础两侧，凿压桩孔，埋入锚杆，借锚杆反力，通过千斤顶进行压入预制桩加固地基，该法适用于有钢筋混凝土条形基础或钢筋混凝土筏板基础的建筑物加固。尤其对地下水位较高不便于开挖加固的地基更有效。如原为砖基时，应首先对砖基础进行外包钢筋混凝土套加固，为压桩创造条件

4.3 静力压入预制桩法：以房屋自重和基础底面作为反力托，利用千斤顶直接在原房屋基础下将桩压人土中，以便托顶住房屋，该法适用于地下水位较低地区，基础下地基有软弱层，基础具备支托条件的房屋。施工时需在基础下分别开挖压桩坑。

建筑结构加固技术分析 篇3

摘要：本文阐释了常规建筑加固与修复的主要特点、适用范围和施工重点。结合工程体会，指出了在建筑结构加固与修复中，需要注意的一些问题。探讨了国内常用的直接加固和间接加固修复技术。

关键词：建筑结构；检测；加固；修复

目前，钢筋混凝土结构在建筑施工中扮演着不可忽视的作用，但其会因为年限的延长和自然灾害的出现而造成钢筋混凝土建筑构件的强度和刚度不足，所以一般而言.建筑物经过数十年的使用就需要进行加固维修。如何保证建筑继续正常、安全的使用，是建筑行业亟待解决的问题。经过工程技术人员长期的努力，对建筑物原有结构、构件进行改造、加固补强。逐渐形成了一套较为完善的切实可行的工程加固方法，再加上科学技术的飞速发展，各种新型建材的出现也为加固技术和方法的不断创新、升级提供了有利的条件。

一、结构加固的现状

目前，发达国家用于建筑加固改造的投资已占国家建筑业总投资的半数。20 世纪末，美国曾经预言：建筑维修加固业将成为21 世纪最热门的行业之一。

自上世纪70 年代末实行改革开放以后，我国各类房屋建筑以及城市设施快速增加。据相关部门统计，我国现存的各类建筑总面积远远大于100 亿m2，其中以混凝土及砌体结构占主流。

新中国建立初期，大量工业与民用建筑的服役期几乎都超过50年，存在安全隐患。由于勘察、设计和施工中的技术和管理问题，一些新修建的工程项目在初期就存在安全隐患。如果不及时采取措施，将导致严重的事故。因此，每年国家投入大量资金用于建筑的加固修复，形成巨大的市场空间。

在功能上，一些现有建筑采取旧的结构设计已不能满足需求，促进了建筑加固修复专业的发展壮大。特别是，随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高，旧城改造已成为各大、中城市的共同热点课题。为建筑加固修复业带来了史无前例的机会。

二、结构加固的传统方法及特点

通常情况下，由于灾害（如火灾、腐蚀、冻害）或施工质量问题或功能改变等因素，会出现须加固结构承载能力不足的现象。多数是从提高结构的有效受力面积出发（如加大载面法）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（如增加支撑法等）从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。a）混凝土结构加固方法，b）砌体结构加固方法，c）钢结构加固方法。根据实际条件与要求，选择合适的结构加固方法。

目前，土建结构常用的几种传统加固方法，主要是以下几种：

1.预应力加固法

指在原结构上增加预应力构件，来承担原结构上所受的相应负载，从而提高原结构的承载能力的方法。目前使用较多的主要是体外预应力加固法。

预应力法加固效果好，能较大幅度地提高结构整体承载力。但加固后对原结构外观有一定影响；比较适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。但不适合混凝土收缩变大的结构，此外，加固后需要观测预应力钢筋的防腐问题。

2.喷射混凝土扩大混凝土截面加固法

建筑物加固也经常使用加大原有结构截面积的方法来提高结构的承载力。其优点是结构的钢性提高较多且施工成本较低，缺点是增大了原结构的体积和重量，施工比较烦琐。增大截面的混凝土层通常较薄，采用一般的混凝土施工方法很难做到混凝土自身密实，也很难达到和原由混凝土面结合牢固，因此经常使用喷射混凝土的方法。二十世纪七十年代，我国首先在煤炭系统应用喷射混凝土方法用于地下工程中。随着技术日臻成熟，该方法在地面建筑物加固、建筑基坑和岩石边坡护坡等工程中得到广泛应用，满足了工程的需要。喷射混凝土具有以下特点：建筑物加固时，常采用在结构（梁、柱、板、墙）表面增加一层钢筋混凝土扩大原有结构的截面积来提高承载力。由于喷射混凝土粘结性强，有较高的强度，故与原有结构面粘结牢固，达到共同承载的目的。在某些情况下，模板的组装是困难的，且要大量时间做准备。而采用混凝土喷射工艺，虽然每立方米喷射混凝土成本较高，但从节省的准备费用和时间上讲，该法还是比传统的立模浇灌混凝土经济适用。

3.改变受力体系加固法

包括在梁的中间部分增设支点（刚性支点或弹性支点），将多跨简支梁变为连续梁等方法。改变结构的受力体系能大幅度降低计算弯矩，提高结构和构件的承载力，达到加强原结构的目的。

此法简单，且效果可靠。但加固量较大，易损害建筑物的原貌和使用功能，通常还会减小建筑的使用空间。由于所增加的支撑构件一般需要将荷载传递到基础上，适用于整个建筑的加固。

4.粘钢加固法

通过在构件外侧粘贴钢板，钢板运用胶粘剂与原构件共同作用，从而增强结构的抗弯和抗剪力，提高结构安全性能。目前，发展最快的一种加固方法是承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯构件的加固。

特点是施工便捷，仅卸荷和按要求除锈后即可施工。现场湿作业量少，加固后全天即可使用，且加固后对原结构自重、外观尺寸和原有净空无明显影响，可明显提高构件的刚度和承载力，且价格低廉；但加固质量很大程度上取决于胶粘剂质量和施工的水平，特别是粘钢后一旦发现空鼓，进行补救比较困难。

5.外包钢加固法

以角钢外包于原构件四角，角钢间用扁钢焊接形成整体钢构套的加固方法，提高构件的承载力和延性。

一般是在要求不显著增大构件截面，同时又可以大幅度提高结构承载能力的情况下采用，特别是结构柱周围裹钢，结构受力比较可靠，同时现场的工作量也较小，结构截面增加也不大。主要缺点是较大的钢材用量，加大工程成本；在节点处理上有难度。

6.修补加固方法

湿式外包钢加固法：湿式外包钢加固，凿除混凝土构件结合面的酥松层、碳化层、锈裂层及严重污染层等，打磨修理平整，四角磨出小圆角，并用钢丝刷刷毛吹净。角钢（钢扳）及扁钢箍除锈和粗糙处理，后用丙酮清洗。

采用环氧树脂化学灌浆粘结时，先将型钢和连接缀板焊接，在预留的灌浆孔中压入环氧树脂，虽然该方法加固效果较理想，但材料费用相对较高，且不适合在环境温度较高时采用。其改进方法是用无骨料灌浆料替代环氧树脂进行灌浆，由于无骨料灌浆料的粘结效果和强度与环氧树脂基本相同，而材料的收缩率及耐高温性能却优于环氧树脂，不但加固、效果相当理想，且施工成本也大为降低。

7.对于混凝土结构，在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有：

（1）托换技术。该技术系托梁（或析架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成，适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短？费用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高，需要由熟练工人来完成，才能确保安全。

（2）植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，可植入普通钢筋，也可植人螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。

（3）裂缝修补技术。该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。（4）碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，目前这一技术还不够成熟。（5）混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

三、结构加固的新方法及发展

由于自身的局限性，并不能满足具体某种程度的耐久性和美观需求，或受施工条件的限制而无法实施。全新的加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，这些技术从一开始引进和在国内普遍应用，以其优异的性能、特点和加固效果取得工程界的广泛认可。以下重点说明粘贴纤维复合材料加固法：

八十年代末到九十年代初，在发达国家兴起的纤维材料（FRP）加固修补土建结构技术，因优点多，效果显著，已成为广泛使用的一项技术，并彻底产业化。

根据纤维材料的差异，分为玻璃纤维材料、碳纤维材料和阿拉米德材料。其中，又以碳纤维材料CFRP最具代表性，其性能特点主要有以下几个方面：

（1）性能优良的物理力学：其抗拉强度为普通钢材的10 倍以上，弹性模量相当于普通钢材的1.1～2.4 倍；而且纤维片材重量轻，比重仅为钢材的1/ 4；厚度小，一般片材增强层厚度在0.1mm～0.2mm 之间，因此基本上不增加结构截面尺寸和自重。

（2）现场施工方便：没有湿作业和明火施工，占用场地小，也无需大型施工机具，因此施工方便、工效高、施工质量容易得到保障。

（3）使用范围广：可用于梁、板、柱及桥梁、隧道、烟囱等多种结构的加固补强。特别是在曲面壳体和复杂节点的加固中，具有其它加固方式无法比拟的优势，与混凝土的有效接触面积可达100 %。

（4）良好的耐久性和耐腐蚀、抗磁性等性能特点。

该材料技术始于上世纪80 年代中期的土建结构加固。1991年欧洲首先用CFRP完成了国际第一座桥梁加固后，该项技术在世界上迅速推广，特别是在上世纪90 年代中期日本阪神大地震后的重建过程中，该项技术得到大量的应用。

四、粘贴纤维增强复合材料加固方法

纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastics，简称为FRP）是一种高强度的纤维复合材料，FRP材料种类主要包括碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称为CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber Reinforced Polymer，简称为GFRP）和芳纶纤维增强复合材料（Aramid Fiber Reinforced Polymer，簡称为AFRP），三种纤维增强复合材料中，应用最广泛的是碳纤维增强复合材料，而碳纤维增强复合材料主要为碳纤维布和碳纤维板。

1.表面粘贴纤维片材加固法

表面粘贴纤维片材加固是指用纤维片材（包括纤维布和较宽的纤维板）和配套的结构胶将纤维片材粘贴于混凝土结构构件表面的加固方法。表面粘贴纤维片材加固加固法具有施工速度快，施工干扰小，附加荷载小，不改变形状，高强高效，综合造价低等优点，但也有其局限性，如抗火能力差，恶劣环境因素容易降低界面粘结性能，不易与相邻构件锚固，遭受意外荷载易损伤等缺点。

2.纤维板（筋）嵌入式加固法

纤维板嵌入式加固法是近几年才提出的一种新形式的加固方法，是指将纤维板（筋）放入到结构需加固表面预先开好的槽中，并向槽中注入粘结剂使之成为整体，以此来提高结构性能的方法。该工法通常的作法是：在混凝土表面剔槽，在槽内先注入约1/2的粘结剂，将纤维板放入槽中并轻压，使纤维板被粘结剂充分包裹，再在槽内注满粘结材料并将其表面修复平整。与表面外贴法相比，纤维板嵌入式加固法具有施工操作简便、材料用量少、强度高、耐腐蚀、易与相邻构件锚固，遭受意外荷载不易损伤等特点。

五、结语

目前，重大的任务是土建结构的加固改造。伴随建筑业的迅猛发展，其加固、维修、改造的应用领域和范围也逾广，各类全新的加固技术将取得长远发展。建筑结构的加固是建筑工程质量安全保障体系的重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程加固的前提。

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建筑基础隔震加固技术分析 篇4

既有建筑物的基础隔震加固技术可以分为两类:一类是对原位建筑的基础隔震加固技术。另一类是结合建筑物整体移位的基础隔震加固技术。对既有建筑物采用基础隔震技术进行加固, 可以产生巨大的经济效益和社会效益。其优点之一是不影响建筑物二层及二层以上用 (住) 户的正常使用。因为基础隔震加固技术的实施, 只需要在建筑物的底层为其提供施工操作的空间, 而采用传统的抗震加固改造技术, 均需要对整个建筑结构进行“手术”, 使得建筑物内部的器械、设备以及生活用品需要移出建筑物或停止使用, 极大地影响到正常生产生活活动。特别是有些装修高档的建筑物, 抗震加固必须将其装饰进行拆除而产生很大浪费, 而隔震加固技术则完全可以避免这种不必要的浪费。另外在建筑物的整体移位工程中, 可以采用像滚轴隔震、滑移隔震以及滚轴和橡胶垫混合隔震等技术, 在建筑物移位到指定位置后不把滚轴取出, 而是把建筑物移位时用的滚轴作为滚轴隔震的隔震元件, 在采取一定的复位、限位措施后, 即可完成对其隔震加固改造, 既可以提高上部结构的抗震性能, 也可以缩短施工工期。基础隔震加固技术对古建筑物加固保护尤为适用。目前, 隔震技术的发展已经进入推广使用阶段, 国内外的隔震房屋已越来越多, 我国的《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 也已经将隔震和消能减震设计纳入其中。

2 基础隔震结构的种类及技术要求

2.1 基础隔震的种类

基础隔震体系按隔震机理的不同划分, 目前主要有:叠层橡胶垫隔震体系、摩擦滑移隔震体系、滚轴或滚珠摩擦隔震体系、摩擦滚摆式支座隔震、组合隔震体系等。

2.2 隔震建筑的设计原则

在隔震结构的设计中, 应通过对结构的整体特性, 结构布置, 结构刚度的分布等的合理设置, 控制结构地震发生时的反应性能, 达到减小地震反应的目的, 一般需要遵循以下原则:

(1) 在隔震建筑的设防目标一般应高于传统建筑。合理设计的隔震建筑一般均可达到“小震不坏, 中震不坏或轻微破坏, 大震不丧失使用功能”的设防目标。

(2) 隔震建筑结构的体型基本规则。应控制隔震支座的布置及结构的刚度使其分布均匀, 尽量使结构刚度中心与上部结构的质量中心的偏移小一些, 这样做可以保证结构不因太大的扭转作用而发生意外破坏。

(3) 基础隔震技术对低层多层建筑为适合, 隔震建筑的房屋高度和层数应符合有关设计技术规范中的相应规定。

(4) 由于建筑隔震技术的特点, 隔震建筑一般更适合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类建筑物场地, 并且在结构设计中选用刚性较好的基础类型, 以保证隔震层的稳定性和在地震中运动的一致性。

(5) 一般来说, 隔震建筑隔震层的抗拉能力比较薄弱, 根据剪切型结构的特点, 为了保证隔震结构的稳定性, 确保隔震结构的抗倾覆能力及地震时有效防止上部结构与隔震层之间的脱离, 应对隔震结构的高宽比加以控制, 隔震结构的高宽比应满足下表的要求, 当高宽比不满足要求时, 应进行罕遇地震下的抗倾覆验算。

2.3 隔震结构的构造要求

隔震层的布置原则:隔震层由隔震支座、阻尼装置和抗风装置组成, 阻尼装置和抗风装置与隔震支座可以合为一体, 也可以单独设置, 必要时可以设置限位装置;隔震层的刚度中心宜与上部结构的质量中心重合;隔震支座的平面布置宜与上部结构竖向受力构件的平面位置相对应, 隔震支座的底平面一般宜布置在相同标高位置上, 必要时也可以布置在不同的标高位置上;同一房屋选用多种规格型号的隔震支座时, 应注意规格型号尽量统一, 并注意充分发挥每个隔震支座的承载力和水平变形能力;同一支撑处选用多个隔震支座时隔震支座之间的净距应大于安装和更换时所需的空间尺寸;设置在隔震层的抗风装置宜对称、分散地布置在建筑物的周围;抗震墙下隔震支座的间距不宜大于2.0 m。

基础隔震建筑的上部结构及隔震层部件必须和周围的固定物脱开, 如图2所示, 图中上部结构与水平方向固定物的脱开距离h1不小于隔震层在罕遇地震作用下最大位移的1.2倍且不小于20 mm, h2不小于隔震支座中橡胶总厚度的1/25加上10 mm且不小于15 mm。

2.4 既有建筑物隔震加固技术应用需要解决的问题

根据基础隔震结构的特点, 在进行建筑物整体移位基础隔震加固和原位建筑的础基隔震加固改造时, 必须解决以下几个关键问题:

(1) 上部结构需具有一定的刚度, 主要是上部结构切割脱离基础后, 要采取措施增强切割面的水平刚度。

(2) 有可供基础隔震加固施工时的施工空间和隔震构件的安装空间。

(3) 基础隔震构件的植入施工技术及与原结构的连接质量保障措施。

(4) 考虑既有建筑物隔震加固改造特点的隔震结构设计方法。

3 在建筑物整体移位及加固改造工程中采用基础隔震加固的施工技术措施

3.1 增强隔震结构底部水平刚度的技术措施

在建筑物整体移位工程中, 沿建筑物纵横向布置的托换加固体系在水平切割面处具有较大的水平刚度, 一般均可满足隔震层对水平刚度的要求。对结构刚度较小的框架结构, 通常也是结合移位结构托换加固体系设计, 在切割面顶部布置水平托换加固底盘, 该底盘在移位施工中起到托换加固和承受移动外力的作用, 在隔震加固后起到增强隔震结构水平刚度的作用, 采用支撑式托换加固底盘, 也可以为隔震装置安装及使用期内检修维护提供操作空间。

3.2 既有建筑物隔震加固工程中隔震支座的布置

常用叠层橡胶隔震支座的外径一般从200 mm到1 200 mm不等, 高度从100 mm到550 m。安装隔震支座时, 必须充分考虑既有建筑物的施工特点, 可以在柱下面对称布置隔震支座, 用两个或四个小型的隔震支座并联, 代替单个大型号隔震支座, 使隔震支座的几何中心线与上部结构柱的中心线重合, 既可以满足隔震结构的需要, 又可以降低施工难度。基础隔震支座布置示意图如图3所示在既有建筑物基础隔震加固工程中, 必须考虑既有上部结构已经存在的特点, 结合托换加固体系施工预埋上连接板的预埋件, 可以考虑如下两种隔震支座钢板连接施工方法:机械连接和焊接。

4 建筑物整体位移工程中基础隔震支座施工步骤

基础隔震构件在建筑整物体移位工程中的施工过程。第一步:按新建隔震结构的要求设计和施工新基础、上轨道梁和托换加固底盘, 在浇注新建基础和托换加固底盘时, 预埋连接隔震支座的上下予埋钢板, 并在移动时注意对钢板施加保护措施, 不能让其变形、松动或脱落。第二步:建筑物移位到设计位置后, 经校正上下预埋板和隔震支座, 采用机械连接或焊接的方法安装隔震支座。第三步:对隔震支座采取保护性构造措施 (如防火防锈等) , 抽掉滚轴, 完成移位和隔震改造。

5 基础隔震支座在原位建筑隔震加固改造工程中的施工技术

隔震础隔震技术应用在原位建筑物加固工程中, 关键仍是柱墙托换技术的实施, 隔震支座布置形式和建筑物移位工程相似, 但隔震支座的安装更接近新建的基础隔震工程, 施工难度相比移位工程也容易一些。基础隔震建筑物可分为三部分, 即上部结构、隔震体系 (包括隔震支座、回复装置、阻尼器等) 和下部基础, 上部结构通过隔震层与下部基础相连。既有建筑物的上部结构和基础一般都是刚性连接在一起的, 因此在进行隔震加固改造时, 必须切断上部结构和基础的连接, 并采取措施增加上部结构切割面的水平刚度, 以满足隔震体系对上部结构水平刚度要求。

5.1 柱的隔震加固改造

对柱进行隔震加固改造, 一般先要对已经开挖暴露的基础柱按照隔震计算及构造要求进行加固, 可采用加大截面法对原有基础进行加固, 还要增加保证上部结构水平刚度的钢筋混凝土托换加固底盘。具体施工步骤如下:柱隔震加固施工过程第一步:按隔震结构设计及构造要求加固原建筑柱基础。第二步:按照新建隔震结构的技术要求安装基础隔震支座, 浇注增加上部结构刚度的托换加固底盘。第三步:切断原结构柱和基础的连接, 完成隔震托换, 并采取必要的构造措施, 即可完成柱的隔震加固改造。

5.2 剪力墙的隔震加固改造

对剪力墙进行隔震加固改造, 一般可按施工步骤进行:第一步:对剪力墙基础按隔震结构的受力要求进行加固, 增加适合梁柱受力体系的基础柱, 浇注下支撑梁, 预埋隔震支座的下连接钢板预埋件。施工时要注意新旧混凝土结合面的处理, 使后浇混凝土和原混凝土结合成一个完整的受力体, 然后在混凝土剪力墙上开凿出能够满足安装隔震支座和基础隔震支座正常工作空间的洞口。第二步:按新建隔震建筑中隔震支座的施工方法, 安装基础隔震支座。第三步:浇注上支撑梁和托换底盘, 待混凝土达到设计强度时, 切断原混凝土剪力墙和基础的联系, 保证整个上部结构能在地震发生时可以在水平方向上自由移动, 并采取必要的构造保护措施 (对隔震支座的保护以及管线的改造等) , 即可完成对混凝土剪力墙的隔震加固改造。

6 结束语

在实际工程中, 建筑物的移位加固改造和既有建筑物的隔震加固改造因具体建筑物的情况不同而具有很大的变异性, 很难提出通用的施工方法和技术措施, 在实际应用时可以参照上述施工步骤进行有针对性的专项设计, 保证既有建筑物隔震加固改造工程的安全和有效。在建筑物整体移位和既有建筑物加固改造工程中应用基础隔震技术, 目前还是隔震技术应用的新领域, 还存在许许多多技术难题需要进行研究, 但其所具有的隔震效果和技术优点已经引起众多结构工程界学者的重视。

摘要：既有建筑物的基础隔震加固技术是根据基础隔震原理, 对既有建筑物进行抗震加固, 其思路充分利用已有建筑物上部结构抗震能力的基础上, 根据既有建筑物的特点, 在建筑物的下部插入隔震装置 (如隔震支座、阻尼器、限位装置以及回复装置) , 从而隔离、耗散、吸收输入上部结构的地震能量, 实现提高既有结构抗震能力的目标, 本文对此进行了分析。

建筑结构加固技术分析 篇5

摘要：众所周知, 对于建筑工程来说, 结构加固技术有着非常独特的意义和价值, 它不仅是建筑设计的关键构成要素, 同时还是建筑施工中常用的技术方法。通过此项技术的应用能够保证所用产品的油耗程度, 并且提升整个建筑物的强度, 如今的时代不断发展进步, 建筑行业中很多工作内容发生了较大变化, 例如从结构设计以及使用性能等方面变化都比较大, 正是因为附加功能不断增加, 自重加大, 使得我们必须对其进行合理的加固。施工单位要以设计图纸和项目的具体进展情况为前提, 把加固工艺合理运用到工作之中, 以此打造出精品工程。基于此, 下面重点论述了当前时期我国建筑结构加固技术方面内容。

关键词：建筑设计; 建筑施工; 加固工艺; 建筑结构; 加固技术;

1 前言

随着时代的进步, 科技的发展, 人们对自身居住环境的重要组成部分即房屋建筑提出了更高的要求, 不仅质量过关还需设计美观。在房屋建筑行业快速发展的背景下, 建筑物的功能增加, 规模增大, 建筑设计施工的复杂性也随之加大, 加固设计和施工技术应用不到位将导致房屋建筑出现问题。例如:直接加固法的大范围使用耗费时间长, 降低混凝土强度, 导致梁柱的承重压力增加, 进而影响房屋建筑结构的稳定性。在施工技术应用中, 由于建筑结构设计不合理, 设计人员与施工人员沟通不畅, 将导致实际施工不符合预期效果, 影响房屋建筑质量。施工人员技术不过关, 缺乏对新型技术和材料的掌握, 影响房屋建筑施工进度。对钢结构设计的重视度不足, 设计规范性不强, 将造成房屋建筑结构无法满足设计标准。因此, 做好房屋建筑结构加固设计的必要性分析, 应用科学合理的加固设计及施工技术, 不断提升房屋建筑的安全稳定性显得尤为重要。

2 结构加固技术在建筑工作中的意义体现

2.1 行业价值方面的体现

目前建筑工程, 结构加固技术有着非常关键的价值和意义。具体来讲, 通过合理的运用技术能够明显提升行业的总体技术水准, 能够保证建筑的稳定性, 能够保证项目的安全性符合要求。另外结构加固技术能够对建筑物的建设起到非常重要的带动作用, 建筑行业以及房屋建筑工程项目中采用结构加固技术实现了综合性发展, 从工程材料、工程技术等来说是具备非常好的时代效果的, 通过建筑行业中的新时期发展与管理系统的综合性分析, 实现了结构技术技术的发展和突破, 实现了各个行业中技术的综合性分析, 另外行业发展中通过加固技术的应用实现了现代化科学技术的发展和管理水平的提升, 保证了建筑行业各项技术以及管理工作的提高。

2.2 经济利润方面的体现

过去一段时间, 我们为了提升结构的安全性, 一般只能增加房屋的自重。该方法的弊端较多。目前, 为了避免上述方法的不利因素继续影响建筑结构安全, 我们开始大范围运用结构加固工艺。具体来讲, 加固工艺主要指的是合理利用钢筋以及其他强度较高的材料来实现加固目的, 确保加固效果。通过对比, 该方法所需的成本较之于传统措施要低很多, 能够为企业创造更多利润。另外结构加固技术具备非常强的经济效果, 通过全面的结构加固技术的采用提升了房屋建筑工程的施工技术水平, 避免了结构中产生其他的消耗情况, 降低了工程项目施工成本, 让项目中的资金能够发挥出更多的能量。

2.3 安全价值方面的体现

房屋建筑工程施工建设过程中, 工程施工材料以及书的应用对其质量的影响是非常大的, 甚至会导致房屋建筑出现严重的裂缝或者是变形问题, 导致对房屋建筑工程的整体功能形成巨大威胁, 并且对建筑的安全性能造成影响, 通过结构加固技术能够从各项细节环节以及工程结构上实现安全管理工作的基础, 保证安全问题得到切实的保障和解决。想要实现结构技术技术的整体引导性作用, 就需要保证房屋建筑结构设计以及施工过程向着深度化方向发展, 保证安全技术实现根本保障, 这在房屋建筑工程中处于重点环节, 实现了建筑行业的科学化发展体现。

3 房屋建筑结构加固设计原则

3.1 整体性原则

在对房屋建筑工程进行了结构性的.加固设计过程中, 需要将整体性原则实现切实遵循, 整体性原则也即是在对结构加固方案的设计应用中充分将后期结构效果进行充分展现。房屋建筑工程中各项构件将会形成对建筑物的整体稳定性影响, 如果只有对其中某个构件实现加固设计, 降低了房屋建筑工程中的整个抵抗程度, 加固技术将会无法发挥其作用。在房屋建筑结构加固过程中某个构件的加固将会对其他构件形成影响威胁, 对结构的刚度以及内力产生变化, 因此在房屋建筑结构过程中需要充分考虑周围构件是否会受到影响, 实现构件的整体性加固。

3.2 合理、经济性原则

在房屋建筑结构中采用的设计与技术提升能够保证建筑物的整体稳定性, 通过合理科学的工作原则, 实现结构加固效果, 一般来说, 在对建筑工程项目中的某个构件进行加固操作能够保证系统受力情况得到有效的改善, 而一旦某个构件进行加固处理之后, 还是无法达到相应的稳定和加固效果, 那么就需要与工程项目的实际情况相结合, 对关键构件进行首要加固, 无论是否需要对局部的构件进行加固, 一旦性能达不到相应要求, 那么必须要实现整体性加固设计。

3.3 必要性原则

随着人们对建筑结构稳固性要求的不断提高, 房屋建筑在施工建设过程中, 往往都高度重视相关结构加固设计及施工技术的应用, 但是, 加固设计及技术在房屋建筑中的应用要遵循必要性原则, 才能达到更好的加固效果。一般来说, 房屋建筑在长期的风吹、日晒、雨淋等自然条件下, 墙面发生开裂、老化、裂缝等现象是很正常的, 我们只要根据实际情况及时做好加固就好。而对于损害程度不高的房屋, 根据具体情况进行维修加固即可。房屋建筑这些现象的存在, 也进一步说明了结构加固设计的重要性, 做好加固设计, 推广施工技术, 可以有效降低这些不稳定因素。

4 房屋建筑施工过程中存在的问题

4.1 房屋设计过程中对结构加固不够重视

建筑工程对于建筑经济的发展起着至关重要的推动作用, 并且项目质量对整个建筑行业的发展起到重要影响。随着社会经济的不断发展和进步, 对人们的日常生活将会产生非常高的要求和影响, 建筑作为最为主要的工作场所, 其结构质量与人们的生命安全直接相关, 并且房屋建筑工程项目是最为主要的工作场地, 并且涉及非常多的工作内容, 时间也相对比较长, 施工过程中因为受到周围自然环境以及资金的影响, 将会导致工程质量达不到一定要求, 这些各个环节之间联系密切, 只要是其中任何一个环节出现错误, 都会导致整个工程项目质量形成影响, 当前我国对于房屋建筑工程的结构设计工作还不够重视, 导致在技术应用过程中存在非常大的安全隐患。

4.2 房屋抗震结构设计不合理

地震灾害的频繁发生不仅加大了房屋建筑的施工负担, 同时也给国家及人名的生命财产安全带来严重后果, 在房屋建筑的初期设计过程中, 必须充分考虑房屋抗震性能。然而, 目前我国房屋建筑工作管理人员在进行房屋建筑方案规划时, 并没有充分考虑房屋的抗震性能, 整体设计思路也较为单一, 与相应的设计标准存在一定差异, 若不及时改变这种思想观念及完善设计, 必将严重影响我国建筑行业的健康稳定发展, 进而出现房屋建筑在地震时大面积损坏现象。

4.3 施工人员缺乏对结构加固技术的认识

影响房屋建筑质量的因素很多, 如在房屋建筑的正常使用过程中, 人为因素、环境因素及其它因素等或多或少都会给房屋建筑质量带来影响, 同时, 随着房屋建筑的长期使用而出现的老化现象, 都是影响房屋建筑质量的重要因素。提高房屋建筑质量的关键在于增强房屋建筑的支撑结构强度与刚性, 由于房屋建筑中其内部结构连带关系比较密切, 进而某一部位出现问题时会相应的对相邻区域的墙面及屋顶等部位带来损伤。因此, 房屋建筑施工人员应高度重视对结构的加固过程, 反之则会严重影响整体施工质量, 并使房屋建筑存在一定安全隐患。

5 结构加固技术在房屋建筑施工中的应用措施

5.1 增加支点技术的运用

在房屋建筑工程项目施工过程中, 需要通过多种技术的使用对其加固效果进行保证, 实现建筑物的稳定运行。建筑物增加支点的技术能够有效的降低建筑物的荷载, 提升承重能力。通过增加支点技术的采用, 保证建筑物中的各种力量得到均匀的分布, 并且提升了建筑物的整体结构承载效果, 房屋建筑中支点的设置一般选择在梁板之间, 这样能够保证受力的均匀性, 避免房屋建筑工程中出现变形问题, 这种方式在加固房屋建筑工程中是比较普遍的, 并且操作比较简单便捷, 但是存在施工空间范围限制等问题, 尤其是要使用增加支点的方式进行房屋加固, 必须对建筑的功能以及建筑的整体结构有充分的了解, 要考虑到使用支点技术是否有效, 避免出现使用这一技术后导致建筑空间减少的问题。

5.2 外包钢加固法的运用

在房屋建筑施工的过程中, 可以使用外包钢加固法, 这一方法主要是利用型钢对房屋组件进行加固, 可以在原本的组件外部包裹型钢, 然后可以有效地加固房屋建筑结构。采用这种加固方法需要结合建筑情况进行具体分析, 可以选择干式和湿式两种加固方式对建筑结构进行加固。在选择加固方式的过程中, 要注意不能加大构件的截面积。使用外包钢加固法, 主要是因为其具有操作简单等优势, 可以不断提高建筑施工的稳固性, 而且应用范围也比较广泛。目前使用的外包钢加固法成本相对较高, 因此建筑企业需要结合自身情况选择合适的加固方法。随着技术的不断发展, 还需要研究一些新型的加固方法, 不断降低外包钢加固法成本, 未来有更好的发展前景。

5.3 增加截面加固法

房屋建筑为钢筋混凝土结构时, 增加截面加固法具有良好的应用效果。钢筋混凝土的房屋建筑截面在高受压区域进行混凝土现浇层操作, 增加原混凝土受力构件的截面面积, 加入钢筋, 以达到提高构件承载力的目的。增加截面加固法的加固效果显著, 相对于传统的加固方法具有技术成熟、实用性高、成本低等特点, 在范围建筑结构中墙、柱等基础构件中应用较广。但增加截面加固法还存在一定劣势, 主要表现为工作量大、施工操作复杂、施工时间较长, 导致该方法在现代化的房屋建筑结构加固设计施工中较少使用。

5.4 碳纤维加固法

碳纤维加固方式是通过一些树脂类的材料, 将碳纤维布在建筑结构的表面位置进行粘贴, 这种材料具备非常好的性能, 不仅其自身的重量比较轻, 并且能够实现非常好的粘合效果, 对房屋建筑工程的结构实现有效提升, 并且采用的这种纤维布从成本上是非常低的, 并且操作比较简单, 结构出现腐蚀情况比较少, 这是现代建筑物中采用的一种主要方式, 因为碳纤维材料具备耐高温的性能, 使用中对温度要求比较高不得超过60℃, 否则需要采用一系列保护措施。

综上所述, 随着经济的发展和进步, 我国的房屋建筑工程获得非常好的发展条件, 结构加固技术的采用更是为保证房屋建筑工程结构的安全和稳定提供了重要基础和支撑, 因此工作人员在进行加固方面的处理个工作中需要提升自身技术水平, 将其中存在的问题积极进行剞劂, 从建筑的结构和环境等方面着手, 充分应用结构加固技术, 严格按照加固方案进行施工, 确保施工质量, 并提高整体结构的安全性和稳定性。

参考文献

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建筑结构加固技术分析 篇6

关键词：建筑工程;地基加固技术;施工质量

引言

随着我国地基基础研究的进步，其建筑的荷载和建筑规模也日益加大，这就对地基加固的要求也越来越高。地基加固处理方案是否适用，关系着建筑的安全，并且对工程造价和建设速度等都有极大的影响。地基加固技术的重要性已经逐渐的地被人们所重视起来，发展以及推广各种地基处理的技术，从而提高地基加固处理水平，在保证建筑安全方面起到很大的作用。

1建筑工程地基加固技术

1.1换填法

换填法是挖去或挖去部分基础底面天然的或后天形成的软弱土层，分层回填有较高强度与较低压缩性且不会有腐蚀性的素土、砂土、灰土以及工业废料等材料，压实处理后能够发挥持力层的作用。常见的换填法主要包括砂卵石和灰土换填法。其作用主要表现在以下几方面：（1）对较高强度垫层材料进行换填后，可以使地基的承载力得到有效提升。（2）对较低压缩性材料进行换填之后，能够使建筑物的沉降量减少。（3）对较大透水性的材料实施换填后，可快速消散基础下面的孔隙水压力，避免基土有塑性破坏产生，使垫层下软弱土层的固结及强度的提升得以加速。其次，对砂石等材料进行换填时，由于颗粒粗大、孔隙大且不存在毛细水现象，可防止材料受冻而引发冻胀现象发生。（4）在湿陷性黄土地基中，运用素土或灰土材料对黄土实施置换，可将变形得以消除，同时，换填后的材料由于密实度增加，还可将其作为防水层进行使用，使下卧层天然的黄土层被水浸泡的可能性减少。

1.2强夯法

在房屋建筑地基的施工当中，关于强夯法的控制要点在于：测量及定位工作必须完成好，为下面阶段的任务做好基础工作，提供基础条件。这一过程中，工程技术人员可采用试夯法对软层土质进行优先夯电，做好相关的确认工作。在正式实施强夯法之前要先做好施工场地的预压及平整工作，对基坑目标深度和实际深度间的具体差距做出测算，如果目标深度大于实际深度，则首先要对地下水位进行检查，如果地下水位偏高就通过降低水位来达到降低标高的目的，如果地下水位并不高则可以采取推土、压实的方法;如果目标深度小于实际深度，那么在该基坑的表层需要进行灰土垫层或者砂石垫层的铺设;要对强夯法各阶段施工顺序进行有效把握，主要通过分段施工的方式来进行，在一个施工段夯击完成之后再开始另一个施工段的施工，将夯实顺序控制在由四周向中央来进行。在场地完成平整工作之后，需做好再次夯击，加固顺序必须依次为深土层的加固—中层土的加固—表层土的加固。通过强夯法对整个地基进行处理后，宜再做一次收尾性质的夯击，要求力度小，且平衡、均匀，实现整体地基加固的均匀化。

1.3注浆法

在注浆法作用于建筑地基的施工过程当中，第一，要安排相应的工作人员记录好工程场地钻孔情况;第二，要在硅化加固土层的上面设置有1m厚的自然土，以此来避免浆液上冒的现象，并且在特定的必要情况下可以采用素土进行夯实;第三，注浆过程当中必须有效控制压力，将其保持在规定标准范围以内，加固地基土需遵循从上而下顺序，然而若相邻土层土质同工程施工地土层土质有差异，则必须优先加固渗透系数较大的土层，注浆法使用的过程中必须要在一定频率上做好浆液配比以及主要性能的抽查工作，与此同时需对工作人员所记录的各项信息与注浆顺序、注浆孔位、注浆孔深、注浆孔径以及压力值进行核对，确保整个施工过程与施工要求相符，对于已经完成注浆工作的孔位必须进行标注，且做好钻孔日期的注明工作，最大程度上避免漏孔现象出现。

1.4加筋法加固技术

加筋法在提高建筑物地基整体强度工作中发挥着至关重要的作用。这种方法要求施工人员在软弱的土层中加入树根桩、砂桩或者进行人工填土处理。地基形成人工复合土体后，可以同时提高地基抗拉、抗压和抗剪切力能力，在减少地基沉降等问题的同时，为增加建筑物地基的稳定性打下坚实的基础。总之，加筋法在建筑物地基处理及加固过程中具有加固、排水、防渗、过滤以及隔离的作用，是提高建筑物地基整体质量的重要手段。

1.5挤密桩施工法

（1）灰土挤密桩。灰土挤密桩指的是利用锤击将钢管打人土中，侧向挤密土体形成桩孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填2：8或3：7灰土并夯实而成，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。（2）砂石桩。碎挤密桩法。适用于不排水抗剪强度不小于20kPa 的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。此法是利用机器在地基中成孔，在孔内填入砂、碎石等粗粒料，利用沉管的振动、抽插，使孔中的骨料密实，形成桩体，同时周围的土体也被挤密。桩体与桩间土形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。

1.6预压法加固技术

这种技术主要分为堆载预压法以及真空预压法还有降水法三种。当前，在施工时，应用最为广泛的是真空预压法。此种方式中主要是通过大气压作为预压荷载方式对地基土进行抽气，这样就会在土中形成一定的真空度，大气压力和真空压力之间就会出现差值，土中的水就会被抽出，这样的地基土坚固性会更强。这一技术在应用时较为完善，这一方法在施工中工期比较短，造价比较低，还能节省能源。

2建筑工程地基加固施工质量管理

在地基工程中，需要对工程概况进行了解，结合工程的具体情况和工程量，来对施工进行有效的指导。在地基施工中，需要详细的规划机械设备和人员配置。在施工中，需要按照设计要求来控制土方开挖的顺序和方法，并且将先撑后挖、分层开挖的原则给贯彻落实下去。

2.1把好原材料的质量控制关

建筑基础工程施工所需要的材料较多，多以水泥、钢筋、钢绞线及砂石为主，材料是工程的重要组成部分，所以需要严格控制好材料的质量。对需要进场的材料需要做好检查验收报告关，对同一批次的材料进行抽查检验，合格后才允许进现场。而且现场施工之前，还需要对原材料进行复试。对于运送到现场的原材料则需要由项目经理进行验收和、检查和送检，有效的保证现场所使用材料的质量。

2.2地基施工方案选择

建筑工程地基基础施工的重要性越来越突出，在实际施工过程中，施工人员要根据所规定的标准要求，采取科学有效的施工方案以使工程得以高效率的完成。我们可以从以下几点加以掌握与应用：（1）按照地基土质状况选取恰当的施工手段。按照地基的土质状况选取恰当的施工手段至关重要，在对方案的选取上，一定要综合权衡当地的地形特征、水文状况、材料供需情况等，选择出最佳的解决方案进行处理。（2）地基处理要考虑到地基结构的强度和刚度。其次，在处理地基的时候，应加强其局部结构的刚性及强度，这样才能增大建筑物对地基不均匀沉降的适应能力。当我们已经确定处理方法的时候，还要进行合理的测试。

结语

地基基础是建筑结构的重要组成部分，与建筑的质量和使用安全密切相关。地基加固施工技术和加固技术影响到工程质量，同时也关系到工程成本，其施工方案必须与工程质量、地质情况、工程结构特点、工期、气象条件结合起来，优化施工方案，设计合理的施工流程，保证工程质量。在地基加固施工中，还必须严格按照相关的施工技术和规程并对其进行严格的监督和管理，真正的做到合理的勘测和分析地质、科学的施工地基地桩、合理稳固的地基加固，最大程度的满足设计的安全和质量的要求。

参考文献：

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既有砖混结构抗震加固技术分析 篇7

1 砖混结构抗震鉴定方法

在地震作用下，房屋的破坏情况随结构类型和抗震构造措施的不同而不同，破坏情况主要有两种：一是由于结构和构件承载力不足而引起的破坏；另一种是由于构件间连接不牢引起的破坏。因此抗震鉴定分为两级，第一级鉴定主要以构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定主要以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。

对多层砌体房屋，按结构体系、房屋整体性连接、局部易损易倒部位的构造及墙体的抗震承载力，对整个房屋的综合抗震承载能力进行两级鉴定，具体步骤可参照图1的框图进行。

第一级鉴定分以下两种情况：

1）对刚性体系的房屋，先检查其整体性和易引起局部倒塌的部位，当整体性良好且易引起的局部倒塌的部位连接良好时，则直接按房屋宽度、横墙间距和砌筑砂浆强度等级来判断是否满足抗震要求，不符合时才进行第二级鉴定。

2）对非刚性体系的房屋，第一级鉴定只检查其整体性和易引起局部倒塌的部位，并需进行第二级鉴定。

第二级鉴定分以下四种情况进行综合抗震能力的分析判断：(1)一般需计算砖墙抗震墙的面积率。(2)当质量和刚度沿高度分布明显不均匀时，按抗震设计规范的方法和要求验算其抗震承载力。

3）房屋的层数在7度、8度、9度时分别超过6层、5层、4层，按抗震设计规范的方法和要求验算其抗震承载力。

当面积率较高时，可考虑构造上不符合第一级要求的程度，利用体系影响系数和局部影响系数来综合评定。

2 砖混结构抗震加固方法

2.1 加普通构造柱、圈梁及钢拉杆

加普通构造柱、圈梁及钢拉杆是对多层砌体房屋普遍采用的一种抗震加固方法，一般其构造柱和圈梁的厚度不小于240mm。这种方法的加固机理主要是对多层砌体房屋的墙体大变形产生约束，使其在遭受地震袭击时，墙体虽严重开裂但不至于马上丧失承载能力而导致房屋的倒塌，提高了砌体房屋耗能能力并改善延性性能，从而保证房屋在大震作用下不倒。

2.2 外加扁构造柱、圈梁及钢拉杆

外加扁柱、圈梁及钢拉杆的加固方法是在前述方法中发展起来的一种新型加固方法，其扁柱、圈梁包括了异型柱（如弧形、T形、L形、三角形等）、异型梁（如弧形、L形、T形等）。由于柱和圈梁的厚度大大减小（一般仅70mm～120mm），而且异型扁构造柱和圈梁又可对原有房屋起装饰作用。这种方法的加固机理与第一种方法相同，如图2所示。

2.3 外加钢筋网及水泥砂浆面层

外加钢筋网及水泥砂浆面层主要是对多层砌体房屋中抗震承载能力不足的墙片进行加固，这种方法是通过外加钢筋网片和高标号水泥砂浆面层来提高墙片的抗震承载能力，从而使房屋在地震时不致破坏倒塌。这是一种主要通过提高墙片的抗剪强度来提高房屋抗震能力的加固方法，如图3所示。这种加固方法适用于原墙无裂缝并以剪切为主的实心砖墙、空心砖墙及240mm的空斗砖墙。这种加固方法对加固厚度较薄的墙和原砌体砂浆强度等级较低的墙，效果较好。

2.4 粘钢加固

粘钢加固方法是近几年来新发展起来的一种加固方法，以前主要是被用于钢筋混凝土构件的修复加固，现已被移植用于砌体结构的抗震加固中。其主要特点是将薄钢板用环氧树脂之类的粘合剂直接粘贴在砌体的墙面或砌体墙片的两端，以此来提高墙片的抗剪承载能力和砌体墙片的整体工作能力。这种方法加固速度快，对原房屋住户的影响小，对结构平面布置没有任何影响。这是一种通过提高墙片的抗剪承载能力和房屋的整体性来提高房屋抗震能力的加固方法。其基本思想是把钢板用结构胶粘贴在墙体上，代替本该有的钢筋混凝土圈梁的作用，用角钢或其它型钢沿房屋竖向粘贴来代替本该有的钢筋混凝土构造柱的作用，如图4所示。

2.5 增设抗震横墙加固

砌体结构的层高一般较高，常大于3m，二十世纪五六十年代兴建的建筑屋顶采用木屋盖的占相当比例，这些对于纵墙平面外抗震都更为不利，因而，在满足建筑使用功能的条件下，可适当增设抗震横墙，增强砌体结构的刚度。

2.6 抗震加固技术总结

综上所述，如果就其抗震加固效果来说，加构造柱、圈梁及钢拉杆这两种方法效果最佳，钢筋网加水泥砂浆面层加固次之，粘钢加固再次之。如果就其施工方便和对原居住人口影响程度最小考虑，粘钢加固方法最佳，而钢筋网及水泥砂浆面层加固和构造柱、圈梁及钢拉杆这两种方法次之。如果从房屋美观考虑，粘钢加固、钢筋网及水泥砂浆面层加固这两种方法较好，加构造柱、圈梁及钢拉杆的加固方法次之。从经济角度出发，粘钢加固费用比其它几种方法要高，但其施工速度快。

3 工程实例

上海浦东新区某教学楼，通过检测机构检测结果知，砌筑砂浆强度较低，构造上不满足抗震规范要求，为了保证结构的安全性，对其作抗震加固分析。

3.1 第一级抗震鉴定

1）场地地基基础的鉴定

本工程为丙类建筑，抗震设防烈度7.5度，经现场检查发现地基无严重缺陷，依据抗震鉴定标准场地地基基础可不进行抗震鉴定。

2）结构体系的鉴定

本建筑平面呈工字形，房屋宽34m，长68m，建筑总高14m，最大房屋高宽比0.41，总层数2层，刚性房屋，1层、2层楼盖为现浇楼盖，3层为木屋盖，墙体均为黏土实心砖，纵横向混合承重体系。承重砖墙平面布置规则，上下连续，立面无变化，质量和刚度沿高度分布比较规则均匀，无刚度突变和质量过分集中，同一轴线上的窗间墙宽度均匀。

3）材料强度等级鉴定

砖强度等级经检测评定MU7.5，满足鉴定标准中规定的不宜低于MU7.5的要求。

砌筑砂浆强度等级经检测为Ml，满足规程中规定的不宜低于Ml的要求。

4）砌体墙段的局部尺寸鉴定

窗间墙的最小尺寸500mm，不满足鉴定标准规定的lm要求。

承重外墙至门窗洞口的最小距离2.9m，满足规程中规定1m的要求。

抗震横墙最大间距10m，满足标准规定的l lm要求。

5）构造柱圈梁设置情况：未设置圈梁、构造柱。

6）楼板、屋盖的抗震鉴定

1层、2层楼层板均为钢筋混凝土现浇楼盖，3层为木屋架，经检查木屋架有下弦，且每开间都有竖向支撑、木龙骨顶棚，符合鉴定标准要求。

经第一级鉴定发现结构构造上不满足要求，砌筑砂浆强度等级及砖强度等级均是鉴定标准规定的临界值，故需进行第二级鉴定。

3.2 第二级抗震鉴定

由于本工程砌筑砂浆强度、砌筑砖强度均是鉴定标准规定的临界值，故第二级鉴定采用《建筑抗震设计规范》规定的方法，采用底部剪力法验算墙体的抗剪承载力。

1）地震作用计算

计算依据现行《建筑结构荷载规范》、《砌体结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》，材料强度值取上节中检测得出的强度代表值。砌体抗剪强度设计值按插入法统一取0.062MPa，经计算纵墙总刚度为5.245E，经计算横墙总刚度4.741E。

2）承载力验算

承载力验算主要选择受地震力比较大和竖向力比较小的墙段进行验算。根据各墙段的高度，将每层所受剪力分配到各墙段上，抗剪承载力验算可按式（1）。

式中，V为墙体地震剪力设计值；γRE为承载力抗震调整系数，自承重墙取0.75，其它取1.0;A为墙体横截面面积；fveA为抗震设计的砌体抗剪强度设计值，按下式确定：

式中，fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值；ζ为砌体强度正应力影响系数。

通过计算可以得到纵横墙都有局部承载力不满足的，主要集中在房屋的四角、楼梯间、窗间墙以及内纵墙、局部横墙。故需要对不满足承载力的墙体进行加固处理。

3.3 加固方案

本建筑由于设计时都没有设置构造柱及圈梁，内外墙接搓处也没有设置拉结筋，经抗震鉴定墙体局部抗剪承载力不足。因在使用期间曾用钢拉杆对结构整体进行过一次加固，目前墙体自身承载力与所需要的承载力相差不大。综合考虑加固费用及加固效果和施工操作等因素，最后决定选用增加构造柱法，钢筋网水泥砂浆面层法对结构进行加固。上述方法工艺简单，施工方便，加固效果可满足工程需要，后期的维护少。具体分述如下。

3.3.1 钢筋网水泥砂浆面层加固墙体

考虑到实际墙体的承载力与需要的抵抗承载力相差不是很大，故钢筋网水泥砂浆做法可按构造要求。墙体加钢筋网时，应采用喷涂方法，施工简便，质量也易保证。面层的材料和构造应符合下列要求：面层的砂浆强度等级应采用M10，钢筋网水泥砂浆面层的厚度为35mm，钢筋外保护层厚度不应小于l0mm，钢筋网片与墙面的空隙不应小于5mm，钢筋网的直径为6mm，网格尺寸为300mm×300mm。钢筋网片加强墙体钢筋应每两根竖筋穿过楼板一根，在墙体顶部双面加强墙体的竖向钢筋应焊接闭合。单面加面层的钢筋网应采用直径6mm的L形锚筋，用水泥砂浆固定在墙体上，双面加面层的钢筋应采用直径6mm的S形穿墙筋连接，L形锚筋的间距为900mm,S形穿墙筋的间距为900mm，并且呈梅花状布置。应使钢筋网的竖向筋穿过连接板面上下贯通，至少应有1/3的钢筋穿过；墙体水平钢筋应深入与该墙垂直的墙内，凿洞锚入，使两面拉结牢靠，一般应有不少于1/4的钢筋锚入墙内。钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞口时，单面加固肩，将钢筋弯入窗洞侧边锚固，双面加固宜将两侧横向钢筋在洞口闭合。

3.3.2 增设钢筋混凝土构造柱

由抗震鉴定可知本建筑没有设置构造柱，不满足抗震设计规范构造要求，故应按构造要求设置构造柱。设置部位主要在每根大梁下并与原墙体作可靠拉结。

设置钢筋混凝土构造柱具体做法：混凝土强度等级采用C25，截面350mm×350mm，配置6根HRB335钢筋。沿构造柱，每1m与墙体进行拉结。用直径6mm的HPB钢筋每lm绕过已清除20mm砖缝砂浆垛进入墙和构造柱拉结，砖缝应用M10水泥砂浆重新勾缝。

3.3.3 木屋架的加固

由检测可知木屋架并没有大的损坏，对现有二角形木屋架杆件和木檩条出现的裂缝全部进行灌胶处理后，沿裂缝（每30cm）加设一道钢箍进行加固处理。

3.3.4 墙加固后承载力验算

影响面层加固后的墙体抗剪承载力的因素很多，主要有上部墙体的压应力、砂浆面层的厚度和抗剪强度、面层中的钢筋配置量及其强度。原砖墙的厚度及其抗剪强度，面层加固后墙体抗剪承载力可按式（3）验算：

式中，Vk为楼层第道墙承受的剪力；σ0为墙在1/2层高处截面的平均压应力；AK为楼层第K道墙在1/2层高处的横截面面积；fvz为加固后墙折算成原砖墙的抗剪强度。

从表1可看出经加固后墙体的抗剪承载力有了较大的提高，满足抗震规范规定的抗震设防烈度要求，双面加固效果明显好于单面加固效果，在实际工程中尽可能使用双面加固，同时也说明用钢筋网水泥砂浆加固砖墙是可行的。

4 结语

由于老化作用，砂浆强度普遍偏低，另外受当时经济水平及设计水平的限制，近代砖混结构构造上普遍不满足现行抗震设计规范要求。故加固重点应放在砌体的承载力和构造上来。从工程实例上看，本工程主要是墙体的抗剪承载力及构造不满足要求，未设置构造柱及圈梁纵横墙之间没有拉结。综合考虑加固费用和现有加固方法，加固采用钢筋网砂浆面层和增设构造柱法，并对加固后的墙体抗剪承载力作了计算，经计算加固后的墙体满足抗震设防烈度7.5度的要求。抗震能力有了较大提高，抗震构造措施得到了加强，抗震性能明显改善，有效提高了建筑物的抗震能力，达到了抗震加固目标。

摘要：对砌体结构的抗震鉴定采用两级鉴定法进行了研究,就目前各种砌体结构加固方法作了介绍和总结,对一实际工程作了抗震鉴定分析,对抗震承载力进行了验算。结合工程特点,提出了加固方法,经加固后墙体抗剪承载力有了较大的提高,并加强了抗震构造措施,较大幅度的提高了抗震性能,达到了抗震加固的目的。

关键词：砖混结构,抗震,加固,检测

参考文献

【1】张有才.建筑物的检测,加固与改造[M].北京:冶金工业出版社,2001.

【2】张敬书.建筑抗震鉴定与加固[M].北京:中国水利水电出版社,2006.

【3】宋或.工程结构检测与加固[M].北京:科学技术出版社,2005.

建筑结构加固技术分析 篇8

最近几年, 我国房地产业的发展速度不断加快, 作为房地产业主体的各类建筑结构, 由于设计、施工及其他各种原因, 在施工和运营过程中经常出现各类病害, 其中各种成因的裂缝直接影响和损害了建筑结构的安全性、实用性和耐久性, 给建筑物带来了安全隐患, 从而影响到整个建筑结构的使用寿命。

由混凝土结构构成的建筑结构物, 由于混凝土材料本身的抗裂性能差, 抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右, 稍微受拉就会产生裂缝。因此, 对于混凝土结构物来讲, 将不可避免地产生裂缝。这就需要对混凝土结构裂缝的成因进行分析, 并及时进行加固处理。

1 混凝土裂缝的成因

建筑结构常规裂缝的产生机理相当复杂, 往往是由多种因素共同促成, 单因素裂缝是很少的。但是, 裂缝的产生一般是由一个或几个主要因素引起, 其他因素只是次要因素, 只是对裂缝的加剧与发展产生作用。因此, 在分析裂缝产生的原因时, 找到导致裂缝产生的主要因素, 就可以采取有针对性的处理方法, 对裂缝进行加固处理。

1.1 设计方面

建筑物结构形式设计复杂, 如外形多棱角, 则转角交接处很容易出现裂缝。此外, 设计的承重板件厚度太小, 刚度减弱, 板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大, 致使板件出现贯穿性裂缝。钢筋混凝土梁的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小, 或者由于设计错误, 受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等, 都会导致混凝土梁出现结构裂缝。

1.2 施工方面

(1) 混凝土材料使用不当。

如水泥用量大、用水量大、坍落度大;采用矿渣水泥、快硬硫铝酸盐水泥或掺入泵送剂、减水剂等, 增加了混凝土的收缩和干缩;砂石的含泥量过大、使用了劣质外加剂等。

(2) 施工不当。

混凝土钢筋保护层厚度较小以及混凝土表面收浆不好;养护不及时;施工过程不规范, 在梁上超载堆荷等, 而导致出现裂缝。

1.3 温度裂缝

在水泥凝结硬化过程中, 由于水化热作用致使混凝土表面与内部温差较大, 导致混凝土表面温度的急剧变化而产生较大的降温收缩, 因受到内部混凝土的约束而出现裂缝。大体积混凝土的这类裂缝尤为显著。

1.4 使用方面

原有使用功能发生了改变, 如将会议室改变为仓库、原有建筑加层等, 均可能导致出现裂缝。

2 裂缝加固技术

对裂缝进行修补加固是为了恢复结构物的耐久性和防水性, 以及起到修饰和美观的作用。目前, 修补裂缝效果较好的有以下方法。

2.1 涂膜封闭法

这种方法是在微裂缝 (裂缝宽度<0.2 mm) 的表面涂抹防水涂膜, 以提高其防水性和耐久性。该方法使用的材料主要有ZV型混凝土修补胶、ZB型罩面胶、修补粉料或水泥等。但是, 采用这种方法无法将修补工作深入到裂缝内部。

2.2 低压注浆法

该方法适用于裂缝宽度在0.2～3 mm的混凝土缝修补, 它是在裂缝中注入树脂 (如TZ型封缝胶和封缝粉) 或水泥类材料, 以提高其防水性及耐久性。对于未贯通的裂缝, 注浆法难以将浆液注入到内部, 注入压力太大时, 还有可能使裂缝宽度扩大。所以, 目前多采用低压低速注入法。

低压低速注入法修补混凝土裂缝的施工工艺流程为:裂缝清理→粘贴注浆嘴和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。该方法易于控制注入量, 且可以注入到裂缝的深部。此外, 采用低压注浆法再配合钢抓钉, 可使裂缝部位加固后更具有整体性, 可以防止裂缝的进一步发展。

2.3 开槽填补法

开槽填补法适用于修补较宽的裂缝 (裂缝宽度>0.5 mm) , 其施工工艺流程为:开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。一般情况下, 如果钢筋未锈蚀, 沿裂缝以大约10 mm的宽度将混凝土凿成U型或V型, 在开槽处填充密封材料来修补裂缝;如发现钢筋已经锈蚀时, 将混凝土凿除至能够充分处理钢筋已锈蚀部分, 先对钢筋进行除锈, 然后在钢筋上涂抹防锈涂料, 再填充密封材料。但采用这种方法有可能会发生二次开裂。

2.4 表面处理法

表面处理法是一种简单、常见的修补方法, 它主要适用于处理稳定的和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝。例如喷浆修补法是在经凿毛处理的裂缝表面喷射一层密实而且黏度高的水泥砂浆保护层, 以封闭裂缝。

2.5 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时, 可先对裂缝进行处理, 然后再采取粘贴钢板加固、预应力法加固、在构件的角部外包型钢、加大混凝土结构的截面积、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等措施, 对结构进行加固处理。

上述几种方法在处理裂缝时可以同时采用, 遵循“变大缝为小缝, 变小缝为无缝”的原则, 对裂缝进行合理的防治。

3 结语

混凝土裂缝是一种不可避免的现象, 它给建筑结构带来的不利影响很多, 严重时会造成人民生命财产的损失。因此, 对混凝土裂缝问题要认真对待, 通过采取有效的措施减少其负面影响, 保证建筑结构的使用安全。

参考文献

[1]杨永长.建筑工程中现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及其防治[J].工业建筑, 1999, 29 (7) :62-63.

建筑结构加固技术分析 篇9

近年来, 建筑行业发展迅速, 项目规模不断扩大, 为提高建筑的使用质量, 建筑结构加固设计及其施工技术的运用显得尤为重要。建筑结构的稳固性直接影响人们的生活和工作, 建筑物长期受到外界环境的影响, 严重威胁人们的生命财产安全。因此, 要十分注重加固技术的设计与实施。

2 建筑结构加固设计分析

建筑物的加固方法对于提高建筑质量十分重要, 在具体的工程中, 需要分析不同建筑物的结构特点, 科学、合理的选择加固方法, 从而做出因地制宜的加固设计, 保障建筑的整体质量。

2.1 良好的施工性

建筑加固工程需要考虑的一个重要条件就是良好的施工性, 对于建筑结构加固方案, 我们必须进行科学的分析与判断, 从而淘汰适用性较差的设计方案, 选择出施工可行性较好的方案。建筑结构加固方法最重要的性能就是良好的施工性, 只有这样才能保障加固施工的顺利进行, 提高施工质量。

2.2 针对性地进行设计

在对建筑结构的加固方案进行设计时, 一定要以建筑物的实际使用情况以及所需施工技术进行综合的考虑, 针对性的选择加固方法。在建筑结构施工过程中, 通过加大构件截面面积的方法可以实现加固的目的, 这种直接加固的方法具有施工工艺简单的优势, 有利于建筑物的构建。

3 建筑结构加固施工技术的运用

3.1 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是一种最常见的建筑结构加固方法, 使用效果十分良好。运用粘贴钢板加固法进行建筑结构的加固施工最显著的优点就是, 不需要对钢筋混凝土结构进行加湿处理, 大大缩短了建筑结构加固所需要的施工时间, 同时降低了对建筑物的外观结构的损害, 其中最重要的一点就是, 运用此方法对建筑结构进行加固不需要占用过多的建筑空间, 避免了对建筑物的正常使用造成的影响。

3.2 外包型钢加固法

采用外包型钢加固法对建筑结构进行加固, 主要针对的是建筑物结构构件的4个角的位置, 通过外包型钢的方法对其实施加固, 从而提高建筑物本来的结构构件的承载和负荷能力。一般情况下, 建筑工程中选择外包型钢加固法进行结构加固时, 采用较多的方法是湿式法, 但是这种方法一般针对的是建筑物的柱子结构。

3.3 碳纤维加固法

碳纤维加固法是使用碳纤维制作而成的布料或板子, 通过某种粘贴方法将其固定到建筑物结构中需要加固的部分的外表面, 进而从整体上实现建筑物的承载能力的提升。这种方法具有显著的优点, 其中重要的一条就是所采用的材料重量较轻, 但是强度较高, 同时减少了建筑物结构的腐蚀问题, 因此这种方法的使用范围较广。

4 结语

总而言之, 建筑物在使用过程中难以避免出现老化及损害的现象, 因此建筑结构的加固设计与施工具有重要的意义, 只有不断优化加固方法, 针对不同的建筑类型制定合理的加固设计方案, 才能实现对建筑物整体结构的稳固与维护, 促进建筑行业的稳定发展。

参考文献

[1]韦邦政.建筑结构加固设计及其施工技术运用的探讨[J].中外建筑2015 (7) :161-162.

混凝土结构加固技术分析与展望 篇10

1 混凝土结构加固方法

1.1 直接加固法

1.1.1 增大截面加固法

增大截面加固法, 又称外包混凝土加固法。采用混凝土和普通钢筋对原结构进行加固补强, 通过加大混凝土和钢筋截面的面积及一些构造措施, 保证后加固部分与原构件可靠连接, 共同工作, 达到提高截面承载力和刚度的目的。可用来提高构件正截面抗弯、抗压和斜截面抗剪承载力以及截面刚度, 也可用来修补开裂截面。适用于混凝土柱、板、梁、墙等结构构件。

1.1.2 置换混凝土加固法

本方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。例如当成批构件混凝土强度等级达不到设计要求时, 通过检测鉴定, 选出最低等级的构件然后按弯矩图确定最危险截面, 这些截面的受压区用强度高一级新混凝土置换原来的混凝土, 切剖面应成直角平整, 然后用喷射混凝土灌浆, 实验证明, 尽管仅在局部置换, 仍是十分有效。在置换法中, 构件需切割成方口或将柱切断。

1.1.3 外粘型钢加固法

适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。其优点是构件的截面尺寸扩大不多, 但承载力提高幅度较大, 且由于纵横向外包钢的约束, 使构件的延性有较大提高。外粘型钢加固有干式和湿式两种, 干式外粘型钢加固施工较湿式法更为简单, 但效果不及湿式外粘型钢法。

1.1.4 粘贴钢板加固法

本方法适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业, 对生活和生产影响小, 加固后对原结构外观和净空无显著影响, 但加固效果取决于胶粘工艺与操作水平。

1.1.5 粘贴纤维复合材料加固法

本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。除具有与粘贴钢板相似的优点外, 还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点。

1.1.6 绕丝加固法

本法适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固或需要对受压构件施加横向约束力的场合。实验证明, 这一方法不仅对圆柱, 方柱有效, 对长方形柱亦有效。在受压时, 钢丝主要起约束作用, 其加固效果与绕丝直径和密度有直接关系。

1.1.7 高强度钢丝绳网片—聚合物砂浆外加层加固法

本方法就是在结构构件表面铺上钢丝网或钢筋网, 用复合砂浆和抗剪锚钉作为保护和锚固, 使其共同工作, 整体受力, 从而提高结构承载力的一种加固方法。该方法以其施工简单、施工质量容易保证、经济效益好、价格便宜、具有较好的耐火性和耐久性等诸多优点, 在国内外加固行业越来越受到重视。

1.1.8 锚栓锚固法

本方法适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的结构及轻质结构。

1.2 间接加固法

1.2.1 外加预应力加固法

本法适用于下列场合的梁、板、柱的加固:原构件截面偏小或需要增加其使用荷载;原构件需要改善其使用性能;原构件处于高应力、应变状态, 且难以直接卸除其结构上的荷载。该法也称为反弯矩法。其具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果。

1.2.2 增设支点加固法

本方法简单可靠, 但是易于损坏建筑物原貌和使用功能, 并可能减少使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

1.3 新型混凝土加固法

1.3.1 粘贴钢板和浇筑三钢混凝土复合式加固方法

根据蒙云等以宴家—开县沿线的桥梁加固为例, 这种复合式加固方法取得了相当好的效果。这种粘贴补强方法能适应工期要求, 最常用的加固补强材料有粘贴钢板、粘贴钢筋和粘贴玻璃钢三种, 采用钢板加固, 施工方便, 可以在工厂预制、钻孔后直接安装。钢板材料来源广, 性能可靠。在拱腹粘贴钢板能有效地改善主拱的抗拉、抗压性能, 造价低廉, 适合推广。

1.3.2 碳纤维加固方法

碳纤维加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术, 它是利用树脂类粘贴剂将碳纤维布粘贴于混凝土表面, 以达到对结构及构件加固补强的目的。广泛的适用于钢筋混凝土构件抗弯加固, 钢筋混凝土梁柱构件的抗剪加固, 混凝土柱的抗震加固, 砌体的抗震加固。

1.3.3 高强钢绞线网—聚合物砂浆加固法

高强钢绞线网—聚合物砂浆加固法是将高强钢绞线敷设于被加固构件的加固区域, 然后再在其表面涂抹聚合物砂浆。聚合物砂浆有良好的渗透性, 粘结程度和密实程度高, 它一方面可以起保护钢绞线网片的作用, 同时将其粘结在原结构上形成整体, 使钢绞线网片与原结构变形协调, 在结构受力时通过原构件与加固层的共同工作, 可以有效地提高其刚度和承载能力。

1.3.4 纤维复合材料嵌入式加固法

嵌入式加固是一种通过粘结材料将加固材料嵌入加固构件预先凿好的槽中, 使之与加固构件形成整体, 从而改善结构性能的加固方法。从已有的国外研究成果来看, 嵌入式加固法对提高结构的极限承载力效果显著, 但对开裂荷载及屈服荷载影响不大。

2 混凝土加固技术

2.1 托换技术

托换技术是托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的总称, 是一种综合技术, 由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统加固方法比较, 具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点, 但是对技术要求较高。

2.2 植筋技术

植筋技术是一种对混凝土结构较简便、有效的连接与锚固技术, 可植入普通钢筋, 也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于建筑物的加固改造中。

2.3 锚栓技术

本技术适用于普通混凝土承重结构;不适用于轻质混凝土结构及严重风化的结构。

2.4 裂缝修补技术

本技术适用于承重结构混凝土裂缝的修补;对承载力不足引起的裂缝, 还需要采用适当的加固方法进行加固。

2.5 其他加固技术

碳化混凝土修复技术、混凝土表面处理技术、混凝土表层密封技术、结构构件移位技术以及调整结构自振频率技术。

3 思考及展望

浅谈建筑结构加固技术 篇11

关键词:建筑结构;加固;适用范围

中图分类号:TU712 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)09-0032-02

1引言

当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。我国大约有2/3的大城市处于地震区,历次地震都在不同程度上对建筑物造成损坏,而且,由于城市化进程的加速,人口和建筑物向密集化的方向发展,火灾发生的概率和造成的损失大大增加。此外,建国以来,我国共完成各类工业建筑项目超过30多万个,各类公用建筑建设项目超过60多万个,城镇住宅面积超过20亿m2,累计竣工的工业与民用建筑面积超过30亿m2,现有城镇房屋面积超过50亿m2,其中,20世纪60年代建成的接近50 %,相当多的建筑已经进入中老年期,必须进行维修和加固。

对已修建好的各类房屋建筑、桥梁进行维修、保护和加固,保持其正常使用功能,延长其使用寿命,对我国而言,不但可以节约投资,而且能够减少土地的征用,对缓解日益紧张的城市用地矛盾有着重要的意义。

2建筑结构加固的原因

过去建筑结构加固的重点主要是旧房,但近十年来,无论旧房或新房都存在着加固的问题,建筑结构加固的工作越来越多。建筑结构加固的原因可归结为以下几点:

(1)按照极限状态设计法设计的钢筋混凝土结构或砌体结构,必须满足结构强度、刚度、耐久性的要求,但由于种种原因造成结构不能满足上述要求,如:设计不当、设计规范要求提高或施工缺陷而造成的结构物承载力和刚度不足,甚至留有严重的安全隐患;因建筑物改变用途导致其使用功能发生变化,从而出现了与设计初衷不一致的荷载分布和荷载大小,造成了原结构的强度和刚度不能满足要求。由于各种自然灾害,如地震、火灾、台风、水灾、冰雪和战争造成了结构物不同程度的损坏。

(2)对现有基础设施大量的进行鉴定。对目前我国已有工业和民用建筑及其它基础设施进行技术改造和维修,使之现代化日趋迫切,符合我国国情,这对于节约投资、节约征用土地、缓解日趋紧张的城市用地矛盾、减少某些不可回收利用的建筑垃圾均有着重要的现实意义。建筑物鉴定、加固与改造将面临更多的挑战,其新技术、新方法的研究与开发有着十分广阔的发展空间与运用前景。

3常用的建筑结构加固方法

混凝土结构加固补强的方法很多,直接加固法有加大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、外部粘钢加固法等,其它加固方法还有增设支点加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系和剪力墙加固法等。下面是目前常用的几种加固方法的介绍:

3.1加大截面加固法

加大截面加固法是在构件外部外包混凝土,增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法,从而达到提高构件承载能力的目的。在我国,加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简单,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。

根据构件的受力特点和加固要求不同,可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中,为了保证后浇混凝土的正常工作,需适当配置构造钢筋;在以加配钢筋为主的加固方法中,即增加钢筋截面积,为保证加固钢筋的正常工作,需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土为主,当外包层较薄、钢筋较密时,可用细石混凝土,配筋除采用钢筋外,也常用型钢和钢板。

但这种方法要求的现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定影响,而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。

3.2外包钢加固法

外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固:外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法黏结,以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:原构件与外包型钢之间无任何黏结,有时虽填有水泥砂浆,但彼此只能单独受力,承载力提高不如湿式外包钢加固有效。

该方法施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构,主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。

3.3预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。

预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固,但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

3.4增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠;缺点是使用空间会受到一定影响。

3.5粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其共同工作、整体受力,以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋,提高原构件的配筋量,从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此,采用此法加固对结构胶的要求较高,结构胶必须具有强度高、黏结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点,并且具有一定弹性。

相对于传统加固方法,粘钢加固法更为简单、快速,对结构的外形、净空等影响较小,其施工过程对生产和生活影响较小,因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。

3.6粘贴碳纤维材料加固钢筋混凝土结构

纤维增强塑料的应用,是当今世界各国正在积极探索的研究方向。纤维一般具有耐腐蚀、高强度、质量轻和非磁性的特点,将纤维和基体组合形成的纤维增强复合材料能很好地继承纤维的这些优良特性。近年来,随着科技的发展和产量的提高,纤维及其复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用,尤其是应用于结构物的修补和加固中。

4加固方法的选择要点

加固方法的选择,应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因,结合结构布置的特点、主体结构传力承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素,从安全、适用、经济的角度出发,注意4点要求:①静力加固必须考虑二次受力要求;②抗震加固必须考虑结构延性和整体刚度要求;③必须考虑施工过程中,施工便捷,易于保证质量;④必须综合考虑加固效果和经济指标,综合分析确定。

5结束语

建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程加固工作的前提。建筑结构加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。

参考文献

1 洪俊青.隔震技术在建筑抗震加固中的应用研究[J].工程抗震与加固改造,2007(5)

2 罗立娜.碳纤维加固混凝土偏压构件正截面承载力的研究[J].结构工程师,2006(04)

Discusses the Construction Structure Reinforcement Technology

Liu Jianxiong

Abstract: The article introduced the building commonly used several reinforcement method, the use and the applicable scope as well as each kind of building reinforcement method main feature, the applicable scope and the construction key. The union actual project realized that had pointed out some needs to pay attention to the question in the construction structure reinforcement technology.

建筑结构加固技术分析 篇12

某水库的总库能容纳1.25亿m3, 主要用于地方的灌溉与防洪, 并利用水能进行发电的综合大型水库。水库的库区主要建筑物有括主、副两个坝、发电站、溢洪道等。水库投放运行至今, 在发电、灌溉、养殖、防洪等方面发挥了它的经济效益与社会价值。

2 水库建筑中主要出现的问题

主坝采用粘土实心墙的砂壳土坝, 该坝顶宽3 m, 底宽25 m, 由于建坝过程中财力的限制加上施工技术的薄弱、建筑材料的不足, 使坝体建筑存在很多遗留的问题, 再由于水库的运行时间比较长因此出现的问题更加突出直接危机到主坝的安全, 影响了水库的正常安全的运行。

2.1 不能满足主坝坝体的规范要求

(1) 主坝心墙和壳体填筑压实度不满足。为查清主坝坝体的填筑现状, 采用探井、钻孔、物探等多种方法在2009年对主坝采取地质勘察。坝体填筑土压实度平均值心墙为0.86、坝壳土为0.91, 均未满足规范要求。同时坝体土均匀性差、局部压实度严重不足而引起坝体塌陷, 心墙土和坝壳土均为中等透水性和压缩性, 阻水性差, 水库运行期间主坝心墙渗透比大于允许渗透的比降, 由于渗透导致变形的安全隐患存在。

(2) 近坝库岸不稳定。老虎头水库近坝库岸边坡为花岗岩残坡积和全风化土质边坡, 土体厚度一般大于5 m, 花岗岩残坡积或全风化土在库水的浸泡作用下强度降大, 边坡岩性条件差;坝体建于山丘间低垭处, 近坝岸坡基本呈凸状三面临水, 库岸地形条件不利于岸坡的稳定。

2.2 主坝坝基和坝肩清基不彻底

坝基岩土体主要为弱风化黑云长花岗岩, 局部清基不彻底存在河流冲积形成的粗砂粘土透镜体;左坝肩顶部表层覆盖薄层花岗岩残坡积形成的含砂粘土, 中部和下部表层为花岗岩全风化土和强风化层;右坝肩表层为花岗岩残坡积形成的含砂粘土, 局部存在有松散耕植土往下主花岗岩全风土和强风化层。花岗岩残坡积形成的含砂粘土呈可塑~硬塑状态, 中等压缩性;花岗岩全风化土和强风化层为一般裂隙很发育, 岩体破碎、属碎块状结构。通过现场压水试验, 该层的透水率亦比较大, 多数段大于40Lu。由此可见, 坝基和坝肩清基不彻底, 存在严重渗漏, 严重不利于大坝的稳定和安全。

3 除险加固设计

主要包含三个方面, 如图1所示。

3.1 主坝加固设计

风化的岩层中的造孔非常困难, 右坝的坝基的风化岩石厚度采用5~20 m的帷幕进行灌浆的处理。混凝土塑性防渗墙坝轴线的中心线与中轴粘土心墙, 粘土心墙在防渗墙施工的之后不能破坏。塑性混凝土全长360 m防渗墙、高程为71.31 m的墙顶、水位高于70.81 m, 主河床墙底为33.21 m的高程、38.1 m的墙高。风化岩石的厚度比较小左坝段是主河床段, 混凝土防渗墙塑性在弱风化岩石层为0.5 m, 风化岩石右坝段厚度为5到20 m, 风化岩石为1.0 m的塑性混凝土防渗墙, 帷幕灌浆处理主要采用对墙底风化岩石层并且为单排孔的2 m孔距, 弱风化岩层为5 m的灌浆孔深入岩石, 设计水头防渗墙设计为37 m, 防渗墙深度与现有的施工机械性能必须要考虑到, 很多年在国内建设的类似工程防渗墙基础上有效的厚度是0.8 m左右。

(1) 计算防渗墙的结构。

防渗墙的结构在计算中运用假定: (1) 防渗墙和坝体土之间采取文克尔的假定, 受荷载作用防渗墙主要直接支撑坝体土上, 防渗墙与坝体土之间的变位必须要协调的处理, 该点的变位与各点墙上的反力成正比, 反力系数坝体土随着深度直线的变化随不同的地层进行变化。 (2) 外荷载在土坝坝体自重与水压力都在作用墙上, 由于水库运行时间非常久, 基本完成对主坝体的变形, 因此墙体两侧的变形摩擦力产生小, 防渗墙的主要工作条件的水平荷载的情况要多加注意。 (3) 取单宽等厚度墙作为计算简图, 顶端视为自由端, 底部视为铰接, 采用有限差分法进行计算。

(2) 施工工艺的主要防渗墙设计。

防渗墙的塑性混凝土建筑的施工主要采取膨润土浆液固壁、两钻法的造孔、混凝土泵送浇注。首先在施工过程中在槽段的两端来冲击钻主孔, 冲击钻入岩0.5~1.0 m到达基岩。在造孔的过程中, 槽内浆液面必须保持导向槽顶面下面的30~50 cm, 当浆液出现泄露的时候要采用堵漏与补浆的方法。

(3) 施工工艺的主要帷幕灌浆设计。

右坝段防渗墙的底部出现风化的岩石主要采用帷幕灌浆处理方法, 帷幕灌浆与上部混凝土不产生分叉从而连成在一体, 在混凝土的防渗墙里面的钢管通过预埋钢管的底部产生风化岩层来进行灌浆的处理。10 cm的预埋钢管的管径处在防渗墙的中间, 其中的间距之间与孔距一样为2 m。钢管预埋主要在清孔、造孔完成混凝土浇筑之前进行, 采取定位的安装架进行固定。直径为20 mm的定位架由钢筋连接而成, 垂直方向上间距定位架在是10 m。钢管安装固定之后主要对槽孔进行混凝土的浇注, 浇筑强度达到设计强度的80%采用钻孔灌浆。

3.2 灌溉发电隧洞的建筑加固设计

洞壁剥落的混凝土受到环境的程度进行破坏由于周围受到疏松、侵蚀混凝土存在缺陷没有得到彻底的清除, 清理的过程中要根据实际情况适当的加大;当外露的钢筋出现破损情况加大的实际情况;外露钢筋的锈蚀性比较严重因此对钢筋要予以进行清除, 对新的钢筋进行焊接补漏, 防锈处理那些锈蚀不严重的钢筋;当对混凝土的清理与锈蚀钢筋进行清理之后, 用环氧砂浆进行坚固处理和找平;隧洞的出口锈蚀的衬砌钢板处进行粘贴环氧玻璃丝布的方法修补来进行加固。

(1) 施工工艺的环氧砂浆建筑设计。

保证环氧砂浆与混凝土以及露筋部位加固粘结力, 应该对基底的混凝土露筋表面进行施工处理, 将混凝土表面乳皮清除, 外露出新鲜糙率面, 不能产生扰动, 无污物、露筋无锈。在施工中采用凿毛机对该修补的位置进行凿毛, 用钢丝刷反复进行清晰在露筋上锈斑和污物。用棉纱浸渍丙酮对基面进行擦试, 等待丙酮进行挥发使混凝土变白在涂刷部分基液。将拌制好的基液运用毛刷进行均匀的涂刷基面上, 约0.5 mm的厚度。根据气温与环境情况的变化, 刷后的基液需要静停10~30 min后进行涂抹环氧砂浆。

(2) 施工工艺的环氧玻璃丝布建筑设计

清理隧洞出口锈蚀的钢板, 清除钢板表面锈斑及污物并进行凿毛, 按照环氧砂浆进行施工工艺涂抹一层10 mm的厚环氧砂浆进行找平。在环氧砂浆面上用环氧粘结剂粘贴玻璃丝布, 玻璃丝布采用0.25 mm厚无碱平纹布, 使用前用皂液法脱腊处理。粘贴四层玻璃丝布, 不小于1 mm的厚度。粘贴面要求无油, 无污, 平整, 干净采用丙酮进行擦洗。在粘贴面的部位涂刷环氧基液, 越薄越好保证每个部位有完完全全的涂刷基液, 然后粘玻璃丝布, 残留在布中的气泡进行赶除与压实。

3.3溢洪道加固设计

溢洪道位于六副坝与七副坝之间, 为正槽溢洪道, 由进水渠、宽顶堰、泄槽、消力池组成, 由于现状溢洪道陡坡段和消力池结构布置存在不合理, 水流流态混乱, 加地基渗漏扬压力的作用, 导致结构出现安全隐患。

(1) 进水段。

溢洪道进水渠段总长28.0 m, 宽47.6 m, 两侧采用直立式导墙。前段18 m导流设置为下潜式;后段接控制段的导墙长10 m, 顶部高程为71.6 m;两侧导墙均采用C20埋石砼, 导墙顶宽0.8 m, 墙背坡比为1∶0.5。进水渠底板为现浇C20钢筋砼, 底板高程为65.1 m, 厚0.5 m。底板设置有纵横缝。

(2) 控制段。

溢洪道控制段长35.0 m, 宽47.6 m, 溢流堰堰型为宽顶堰, 宽顶堰坎高1.0 m, 斜坡式进口, 堰顶高程66.1 m。两侧边墙为C20埋石砼重力式挡墙, 顶高程71.6 m, 顶宽0.8 m, 墙背坡比1∶0.5, 导墙迎水面层布钢筋网。堰底板为现浇C20砼钢筋砼, 厚1.0 m。底设置有纵横缝及纵横排设施。

(3) 泄水段。

泄槽段采用矩形断面, 长100.00 m, 宽为47.6 m, 纵坡i=0.196, 泄槽边墙为C20埋石砼重力式挡墙, 顶宽0.8 m, 墙背坡比为1∶0.5。泄槽中段边墙高3.5 m, 边墙上端接控制段边墙, 下端接消力池边墙, 底板为现浇C20钢筋砼, 厚1.0 m。底设置有纵横缝及纵横排设施。

(4) 消力池。

消能防冲设施型式为底流消能, 经水力计算, 结合现状、地质条件确定消力池长度为41 m, 深度为3.8 m。底板为现浇C20钢筋砼, 底板面高程为46.5 m, 厚1.2 m, 迎水面层布钢筋网。底板纵横分缝和设置排水设施, 缝间设置止水。消力池两侧墙挡墙采用C20埋石砼衡重式挡土墙, 墙顶高程式55.7 m, 顶宽1.8 m, 台宽1.8 m, 底宽4.3 m, 底部采用桩基础。消力池尾坎顶宽4.0 m, 底宽4.0 m, 高3.8 m。

(5) 出水渠。

结合现状, 出水渠断面采用梯形断面。在消力池后由矩形断面渐变为梯形断面, 渐变段长度为28.0 m, 出水渠总长220.0 m, 底宽30.0 m, 纵坡i=1/200, 边墙高5.4 m, 边坡坡比为1∶2.0。渠道底接消力池尾坎, 顶高程50.3 m, 底板为现浇C20钢筋砼, 厚1.0 m, 迎水面层布钢筋网。底板纵向每隔15 m分一条缝, 横向设置3条缝分为2块, 缝间设置止水。底板设置有纵横排水设施。

4 结语

(1) 这个水库维修建立在60年代由于在建库时候不可改变的条件限制, 粘土心墙为主坝的建设, 在经过40多年的运行与使用中粘土心墙根本不能满足现在很多主坝的防渗要求, 因此成为了很多水库中最大的安全隐患。 (2) 水库除险加固的建筑工程完成之后, 主坝可以彻底灌溉发电隧洞、溢洪道等等建筑物存在的主要安全隐患来保证水库的正常运行与运作更大的发挥水库在社会上的经济效益最大化。

摘要：本文基于多年从事水利工程设计的相关工作经验, 以水库除险加固设计为研究对象, 论文首先分析了水库建筑中主要出现的问题, 进而探讨了除险加固设计思路, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有所裨益。

关键词：水库,除险,加固,设计

参考文献

[1]刘武, 李晓强.小型水库除险加固处理方案与水库利用探讨[J].陕西水利, 2009 (1) .

[2]孟凡宇, 杨凤云, 张维滨.小型水库除险加固问题探讨[J].黑龙江科技信息, 2009 (16) .