上海市房屋建筑设计院有限公司 200062
摘要:我国进入改革开放之后,我国的工程建设以及工程的构造发展都有了显著的提升,尤其是我国的房地产行业的高速繁荣发展,从这此形势来看,各种工程建筑结构的维修保养成为了建筑业中一项重要的工作。因此,对社会各种建筑的加固和诊断需要逐步提升,从而把建筑物的因各种不可抗的因素导致的损害降到建筑物能够承受的范围之内,能够为建筑的施工方以及客户提供技术的保证和质量的保证,减少建筑过程中出现的不是必要的烦扰和相当程度的经济损失。所以,对建筑物的建筑结构的加固和鉴定工作越来越成为重要的工作,从建筑物的设计、建造等源头解决可能出现的问题,从而保证建筑结构的质量的稳定可靠和持久耐用。
关键词:房屋建筑结构;鉴定;加固
建筑物可靠性鉴定要根据现有结构质量规范要求,按照规程对建筑物结构、质量进行安全可靠性能检测,并给出鉴定报告,以有效指导后期的建筑物加固过程。鉴定包括对建筑物自身结构承载能力进行结构检测、分析等。
我国现阶段建筑物结构鉴定主要包括经验鉴定法、实用鉴定法以及可靠度检测法三大类。目前,应用手段大多介于经验以及实用性检测手段,我国对于建筑物可靠性能鉴定已出台《工业建筑可靠性鉴定标准》;同时,图1也给出对于工业建筑物可靠性鉴定评定等级的划分,予以参考。依据现有标准,再结合信息化时代数据存储应用的便捷性使得高难度复杂化的建筑物可靠性能鉴定工作易于实现。
图1建筑可靠性鉴定一般流程
(1)安全性鉴定
对建筑物进行危房鉴定以及各种应急性鉴定;对房屋进行改造之前,需要对其进行适当的安全性鉴定;对于一些临时性房屋,需要延长使用期限的建筑,在进行定性鉴定过程中,发现其存在安全问题。
(2)正常使用鉴定
对建筑物进行日常的维护和检查;对建筑物的使用功能做出检查;针对一些具有特殊使用需求的建筑物,需要进行专门鉴定。
(3)可靠性鉴定
建筑物进行大修之前;对于一些较为重要的建筑物需要做出定期的检查;当改变建筑物用途时,需要对其进行相应的可靠性鉴定;当建筑物超过基准试用期后,仍在继续使用的,需要对其进行可靠性鉴定。
鉴定评估建筑物的过程,首先应先进行施工现场的调查,确定与建筑物本身有关的各种资料和结构现有的技术状态;其次应对结构进行受损分析,综合评定建筑结构的损伤程度;最后根据调查检测的资料和情况,整理获得的各种技术参数,并依靠对建筑物和结构构件的可靠性鉴定情况对当前的建筑物安全程度和结构是否进行结构加固和加固程度进行评估,给出定性或定量的结论。在这里必须强调的是,由于建筑物的单一性和安全性的特点,对建筑物进行可靠性能鉴定评估时,必须由专门的鉴定机构或具有相应资质的单位对建筑项目鉴定,因为只有可靠的前期调查才能保证建筑物以后能安全地进行改造。一般建筑物的鉴定评估程序如下图所示:
图2一般建筑物的鉴定评估程序
(1)加大截面加固技术
加大截面是将建筑构件中的某一截面加大,以此来增强建筑结构的承载力。建筑结构中具体构件的问题部位可采取不同的加大截面的方法,加大截面是直接加固建筑结构中最为常用的技术,对于混凝土受压,受弯构件等问题可单侧、双侧、甚至三侧、四侧的加厚来加大截面,其加固效果较好,操作简单。
(2)置换混凝土加固技术
置换混凝土顾名思义就是将不满足需求的混凝土置换出来,换上强度高的混凝土来提高建筑结构的稳定性,置换混凝土需要提前做好新、旧混凝土结合面的处理,保证新、旧结合面可统一受力,维持建筑结构的整体性能。
(3)外加预应力加固技术
外加预应力是通过对建筑构件加之外部的预应力,是一种间接的建筑加固技术,加设预应力可增强建筑结构的整体性能,包括其稳定性、承载力等。而外加预应力需要用到的材料是钢绞线,所以做好钢绞线与预应力钢筋的防火保护是外加预应力加固技术的重要前提。
(4)外部粘钢加固技术
外部粘钢加固是将钢板、纤维复合增强材料等通过粘结剂附着在不满足需求的建筑构件中,来增强建筑结构的稳定性,加固建筑结构的整体性,提高其承载力与延展性,使其继续为人民使用。不过外部粘钢技术对建筑结构的施工条件要求较高,需具备一定的施工环境与施工技术,一般来说施工温度不能高于600C,施工适度不得高于70%。尽管如此,通过外部粘钢加固技术进行加固的建筑结构维护周期较短,给人们造成的施工影响较小,并且加固效果良好。
(5)外包钢加固技术
外包钢加固技术分为湿式外包钢和干式外包钢两种,主要是包裹时机不同的区分,都是在构件外露的角上包裹型钢,一般对于混凝土的梁、柱等部位应用较多,以此来加固建筑结构,具有作简单、加固效果好的优点,但是由于外包钢需要大量型钢,其花费较高成本较大。
(6)增设支点加固技术
增设支点加固是通过在建筑结构上增设支点,起到分担受力的作用,增设支点后建筑结构的承重力分布更加均匀,使得整体承重效果更好,加固建筑结构。通常情况下,增设的支点是在建筑结构的板上、梁上。此技术的优点是操作简单,加固效果好,并且比较适用于较大跨度的构件,而缺点则是其在使用空间上有所限制,应用空间有限。
(7)其他加固技术
除以上几个技术外,施工人员还应具体状况具体分析,根据建筑构件出现的实际问题,使用一些其他的加固技术,例如:裂缝修补、设置剪力墙等等,都可满足一些具体加固问题的要求。
图3一般建筑物加固改造步骤
由于传统的加固技术存在的弊端缺陷,已逐渐不能满足建筑居住的舒适性、安全性等高效要求,需对现有的建筑加固进行一系列技术改进措施,逐渐替代传统加固技术,优化处理,以极大提升建筑结构的质量和适用性。对此,笔者在下文深人分析了混凝土结构、砌体结构、钢结构以及木结构的检测实施策略。 (1)混凝土结构
混凝土结构的缺陷及损伤主要包括以下几个方面:整体外观结构缺陷(即易出现外形裂缝、较大混凝土浇筑间隔造成结合面)、疏松多孔等质量缺陷,环境灾害腐蚀、冻裂、碱骨料、氯离子等浸蚀损伤,以及碰撞等人为损伤。对于混凝土结构的检测,需依据实际结构及质量缺陷,采取实际外观质量的一系列优化检测手段,例如,通过目测与尺量、超声等方法检测外观质量;通过超声、取样、剔凿等方法进行损伤的检测;通过超声、尺量等方法进行裂缝缺陷的检测,并基于检测结果采取一系列结构加固措施。
(2)砌体结构
砌体结构的缺陷及损伤主要包括以下几个方面:砌筑组砌质量缺陷、砌体受环境以及人为的损伤(如环境灾害影响、冻融损伤、风化、日晒引起的结构承载能力下降),以及人为碰撞损伤等。解决方法为通过目测法对于砌筑质量进行有效监测,同时通过超声、尺量等方法对砌体损伤进行有效检测,并基于检测结果采取一系列结构加固措施。
(3)钢结构
钢结构的缺陷和损伤主要包括以下几个方面:钢结构自身质量特性,如均匀性、裂纹金属材质纯度等;受环境以及人为因素影响造成的损伤,如局部强度差引起的形变、裂缝等。此时,可依托于观察法和投射法对钢结构外观质量可靠性进行检测,对于局部强度差异引起的裂缝以及锈蚀,可分别通过观察尺量法、电位差法进行检测,最后可基于检测结果采取一系列结构加固措施。
(4)木结构
木材缺陷主要包括以下几个方面:圆木和方木的裂缝、扭斜纹等质量缺陷;胶合木结构的翘曲等缺陷;轻型木结构的弯折、扭曲等缺陷。对于木结构的检测技术包括目测、尺量、靠尺、探针等手段,并基于检测结果采取一系列结构加固措施。
建筑物在使用过程中的的鉴定与加固,是人类有建筑以来便已出现的一个古老、传统的专业,但就其内涵而言,它仅能算是一门新的学科。虽然该领域已经取得了很多成绩,但就整体而言,还是任重道远的。
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