磚混結(jié)構(gòu)舊房加固技術(shù)與實(shí)踐指南,磚混結(jié)構(gòu)舊房加固技術(shù)與實(shí)踐指南
磚混結(jié)構(gòu)舊房加固是提升建筑安全性和延長(zhǎng)使用壽命的重要手段,涉及多種技術(shù)方法和實(shí)踐要點(diǎn),常見的加固技術(shù)包括:1) **結(jié)構(gòu)整體性加固**,如增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱或鋼拉桿,以增強(qiáng)房屋整體抗震性能;2) **墻體加固**,采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層、碳纖維布粘貼或外包鋼等方法,提高墻體承載力和抗裂性;3) **基礎(chǔ)加固**,通過擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積、注漿加固或樁基托換等方式,解決地基沉降問題;4) **樓板加固**,使用碳纖維布或鋼板粘貼以增強(qiáng)樓板剛度,施工中需注重材料選擇、新舊構(gòu)件連接可靠性及隱蔽工程驗(yàn)收,實(shí)踐案例表明,科學(xué)評(píng)估原結(jié)構(gòu)病害、合理設(shè)計(jì)加固方案并規(guī)范施工是關(guān)鍵,本文系統(tǒng)總結(jié)了磚混舊房加固的技術(shù)路徑與注意事項(xiàng),為類似工程提供參考,確保加固效果與經(jīng)濟(jì)性的平衡。
本文系統(tǒng)探討了磚混結(jié)構(gòu)舊房加固的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐方法,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快和建筑老齡化問題日益突出,磚混結(jié)構(gòu)舊房的加固改造已成為建筑行業(yè)的重要課題,文章首先分析了磚混結(jié)構(gòu)舊房的主要病害類型及其成因,包括墻體開裂、樓板變形、基礎(chǔ)沉降等問題,隨后詳細(xì)介紹了常用的加固技術(shù),如碳纖維加固、外包鋼加固、增設(shè)構(gòu)造柱等,并比較了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),文章還通過實(shí)際工程案例,闡述了加固方案的選擇原則與施工要點(diǎn),展望了磚混結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),強(qiáng)調(diào)綠色加固技術(shù)和智能化監(jiān)測(cè)的重要性,本文旨在為工程技術(shù)人員提供系統(tǒng)的技術(shù)參考,促進(jìn)磚混結(jié)構(gòu)舊房加固技術(shù)的規(guī)范化應(yīng)用。
磚混結(jié)構(gòu);舊房加固;碳纖維加固;外包鋼;構(gòu)造柱;抗震加固;結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)
磚混結(jié)構(gòu)作為我國(guó)傳統(tǒng)建筑的主要形式之一,在上世紀(jì)廣泛用于住宅、學(xué)校、辦公樓等各類建筑中,隨著時(shí)間推移,這些建筑普遍出現(xiàn)材料老化、功能退化等問題,加之現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高,使得磚混結(jié)構(gòu)舊房的加固改造需求日益迫切,磚混結(jié)構(gòu)舊房加固不僅能延長(zhǎng)建筑使用壽命,提高抗震性能,還能節(jié)約資源,減少拆除重建帶來(lái)的環(huán)境負(fù)擔(dān),本文旨在系統(tǒng)梳理磚混結(jié)構(gòu)舊房加固的關(guān)鍵技術(shù),為工程實(shí)踐提供參考依據(jù)。
磚混結(jié)構(gòu)舊房的主要病害及成因分析
磚混結(jié)構(gòu)舊房常見的病害主要表現(xiàn)為墻體開裂、樓板變形和基礎(chǔ)沉降三大類,墻體開裂是最普遍的問題,通常表現(xiàn)為斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫,斜裂縫多由溫度應(yīng)力或地基不均勻沉降引起;水平裂縫常出現(xiàn)在窗臺(tái)下方,主要由墻體抗彎能力不足導(dǎo)致;豎向裂縫則多因墻體局部受壓破壞或材料收縮造成。
樓板變形問題主要包括撓度過大和開裂兩種情況,舊式磚混結(jié)構(gòu)樓板多為預(yù)制空心板或現(xiàn)澆板,隨著使用年限增加,混凝土碳化、鋼筋銹蝕導(dǎo)致承載力下降,加之現(xiàn)代使用荷載往往超過原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),使得樓板變形問題日益突出。
基礎(chǔ)沉降問題在磚混結(jié)構(gòu)舊房中尤為嚴(yán)重,早期建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低,加之地下水位變化、周邊施工影響等因素,常導(dǎo)致基礎(chǔ)不均勻沉降,這種沉降不僅會(huì)引起上部結(jié)構(gòu)開裂,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整體傾斜,威脅建筑安全。
除上述主要病害外,磚混結(jié)構(gòu)舊房還存在連接節(jié)點(diǎn)薄弱、抗震構(gòu)造措施不足等系統(tǒng)性問題,早期建筑抗震設(shè)計(jì)理念不完善,構(gòu)造柱、圈梁等抗震措施缺失或設(shè)置不足,使得結(jié)構(gòu)整體性差,抗震性能低下。
磚混結(jié)構(gòu)舊房常用加固技術(shù)
針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)舊房的不同病害,工程實(shí)踐中發(fā)展出了多種加固技術(shù),碳纖維加固技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用廣泛的一種方法,通過在結(jié)構(gòu)表面粘貼碳纖維布或板材,可顯著提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力,該技術(shù)具有施工便捷、不增加結(jié)構(gòu)自重、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于樓板加固和墻體抗剪加固。
外包鋼加固技術(shù)是另一種常用方法,通過在磚墻兩側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土,或在梁柱周邊包裹型鋼,可大幅提高結(jié)構(gòu)的承載力和延性,這種方法對(duì)提高結(jié)構(gòu)整體性效果顯著,但會(huì)一定程度增加結(jié)構(gòu)自重,且施工相對(duì)復(fù)雜。
增設(shè)構(gòu)造柱和圈梁是改善磚混結(jié)構(gòu)整體性的有效手段,通過在關(guān)鍵部位增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并與新增或原有圈梁可靠連接,可明顯提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,這種方法尤其適用于早期缺乏抗震構(gòu)造措施的磚混結(jié)構(gòu)。
針對(duì)基礎(chǔ)問題,常用的加固方法包括基礎(chǔ)擴(kuò)大、樁基托換和注漿加固等,基礎(chǔ)擴(kuò)大是通過加大基礎(chǔ)底面積分散荷載;樁基托換是將部分荷載轉(zhuǎn)移至新設(shè)樁基;注漿加固則是通過注入水泥漿等材料改善地基土體性能,選擇何種方法需根據(jù)具體地質(zhì)條件和病害程度確定。
裂縫注漿修復(fù)、鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固等技術(shù)也常用于磚混結(jié)構(gòu)局部修補(bǔ)和增強(qiáng),在實(shí)際工程中,往往需要根據(jù)結(jié)構(gòu)狀況綜合應(yīng)用多種技術(shù),才能達(dá)到理想的加固效果。
磚混結(jié)構(gòu)加固方案選擇與工程案例
選擇合適的加固方案需要考慮多方面因素,首先要全面評(píng)估結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,包括材料強(qiáng)度測(cè)試、裂縫分布測(cè)繪、變形測(cè)量等,其次要明確加固目標(biāo),是單純修復(fù)損傷、提高承載力,還是同時(shí)提升抗震性能,還需考慮施工可行性、經(jīng)濟(jì)性和對(duì)建筑使用功能的影響。
某建于1980年代的6層磚混住宅樓加固案例展示了典型方案選擇過程,該建筑經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)普遍存在墻體開裂、預(yù)制樓板接縫松動(dòng)等問題,抗震性能嚴(yán)重不足,加固方案最終確定為:外墻采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固;內(nèi)墻單面粘貼碳纖維布;所有預(yù)制樓板增設(shè)鋼梁支撐并在板面粘貼碳纖維布;同時(shí)增設(shè)12根構(gòu)造柱與各層圈梁連接,該方案兼顧了抗震性能提升與施工可行性,加固后建筑抗震能力達(dá)到了現(xiàn)行規(guī)范要求。
另一學(xué)校教學(xué)樓的加固案例則突出了功能需求的影響,該建筑需在加固同時(shí)增加電梯,方案采用了局部鋼結(jié)構(gòu)加固與新增電梯井整體設(shè)計(jì)的思路,既解決了結(jié)構(gòu)安全問題,又滿足了使用功能升級(jí)需求。
這些案例表明,成功的加固工程需要結(jié)構(gòu)工程師、建筑師和施工方的密切配合,在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下,兼顧建筑功能、美觀和經(jīng)濟(jì)性等多重要求。
磚混結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望
磚混結(jié)構(gòu)加固技術(shù)正朝著綠色環(huán)保、高效智能的方向發(fā)展,新型材料如FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)的應(yīng)用日益廣泛,相比傳統(tǒng)鋼材,這些材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì),低干預(yù)加固技術(shù)受到重視,力求在最小程度影響建筑原貌和使用功能的前提下完成加固。
智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)的引入為加固工程帶來(lái)了新思路,通過在加固結(jié)構(gòu)中植入光纖傳感器等設(shè)備,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),評(píng)估加固效果,并為后續(xù)維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持,這種"結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)"理念正逐漸成為加固工程的標(biāo)準(zhǔn)配置。
BIM技術(shù)的應(yīng)用也日益普及,通過建立加固前后的三維模型,可更精準(zhǔn)地模擬結(jié)構(gòu)行為,優(yōu)化加固方案,預(yù)制裝配式加固構(gòu)件的發(fā)展提高了施工效率,減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)對(duì)建筑使用的干擾。
隨著材料科學(xué)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,磚混結(jié)構(gòu)加固將更加精準(zhǔn)、高效和可持續(xù),標(biāo)準(zhǔn)化加固工法的制定和專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)也將推動(dòng)行業(yè)整體水平提升。
磚混結(jié)構(gòu)舊房加固是一項(xiàng)綜合性強(qiáng)的技術(shù)工作,需要根據(jù)具體建筑狀況選擇合適的加固方法,碳纖維加固、外包鋼加固和增設(shè)構(gòu)造柱等技術(shù)各有特點(diǎn),在實(shí)際工程中往往需要組合應(yīng)用,成功的加固工程不僅解決結(jié)構(gòu)安全問題,還能延長(zhǎng)建筑使用壽命,提升使用功能,具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
隨著技術(shù)進(jìn)步和理念更新,磚混結(jié)構(gòu)加固正從單純的"結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)"向"性能提升與功能改善并重"的方向發(fā)展,未來(lái)需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,培養(yǎng)專業(yè)人才,以應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的舊房加固需求,通過科學(xué)合理的加固改造,大量磚混結(jié)構(gòu)舊房可以重新煥發(fā)生機(jī),為城市可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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- 趙某某, 劉某某. "基于BIM的磚混結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法研究". 《土木工程與管理學(xué)報(bào)》, 2021, 38(2): 78-85.
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