摘要：本文作者介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在房屋加固中的技術(shù)，以供參考。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土,房屋加固
一、房屋結(jié)構(gòu)的改造、加層、加固必須進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)
1、按有關(guān)規(guī)定，對(duì)既有房屋進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)實(shí)施以后，承擔(dān)此任務(wù)的設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對(duì)該房屋結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性負(fù)完全責(zé)任，而原來(lái)的設(shè)計(jì)單位未參與改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，則不再負(fù)此責(zé)任。因此，改造加固設(shè)計(jì)應(yīng)該由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位或研究單位來(lái)承擔(dān)。
2、改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)鑒定的評(píng)估報(bào)告對(duì)結(jié)構(gòu)目前實(shí)際的安全性、適用性、耐久性作分析，在此基礎(chǔ)上確定能否進(jìn)行改造加固及采用何種設(shè)計(jì)方案。
3、改造加固設(shè)計(jì)與新建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大區(qū)別， 在驗(yàn)算現(xiàn)有構(gòu)件的承載力時(shí)應(yīng)按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)第4.1.2 條的規(guī)定考慮樓面活荷載的折減;鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板的梁，核算其受彎承載力時(shí)，跨中應(yīng)考慮現(xiàn)澆板有效受壓翼緣寬度，跨中和梁端受壓區(qū)鋼筋的雙筋梁作用;框架梁核算端部承載力和裂縫時(shí)的彎矩值應(yīng)取柱邊值而不應(yīng)取柱中值;各構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度應(yīng)按檢測(cè)的實(shí)測(cè)值換算為設(shè)計(jì)值取用。
4、混凝土結(jié)構(gòu)房屋加固后的使用年限，應(yīng)由業(yè)主和設(shè)計(jì)單位商定，一般定為30年。局部加固結(jié)構(gòu)的使用年限與該結(jié)構(gòu)已使用年數(shù)之和不得超過(guò)50年，如因業(yè)主要求或該工程的特殊性需要有更長(zhǎng)的使用年限，設(shè)計(jì)應(yīng)采取加強(qiáng)措施，必要時(shí)召開(kāi)專(zhuān)家論證會(huì)討論確定方案。對(duì)于原來(lái)未進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)、設(shè)防烈度低或按舊規(guī)范抗震設(shè)計(jì)的混凝土房屋結(jié)構(gòu)，多數(shù)在改造加固設(shè)計(jì)時(shí)很難達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范的要求。因此，目前許多工程甚至經(jīng)專(zhuān)家論證會(huì)論證的重要工程，可按國(guó)標(biāo)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范的要求，并根據(jù)具體情況再適當(dāng)加強(qiáng)。
5、進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)時(shí)，力求與承擔(dān)施工的單位進(jìn)行配合，根據(jù)該施工單位的經(jīng)驗(yàn)和水平確定更合理的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。
6、改造加固的檢測(cè)鑒定及施工圖設(shè)計(jì)文件，也需要同新建筑工程施工圖文件一樣，送施工圖文件審查部門(mén)進(jìn)行審查，如果在原有屋頂上加層或臨主要街道立面有大的改造，設(shè)計(jì)方案應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門(mén)批準(zhǔn)。
二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法
2.1直接加固的一般方法
2.1.1 加大截面加固法
加大截面加固法是在鋼筋混凝土構(gòu)件外部外包混凝土(通常是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)增加混凝土現(xiàn)澆層，受拉區(qū)增加配筋量)，增大構(gòu)件截面積和配筋量，增加截面有效高度，從而提高構(gòu)件正截面抗彎、斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。在適筋范圍內(nèi)，由于混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力隨著鋼筋截面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋截面積或強(qiáng)度，增加現(xiàn)澆鋼筋混凝土圍套增大構(gòu)件截面，通過(guò)新加部分和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎、斜截面抗剪承載力和截面剛度，改善正常使用性能。
2.1.2置換混凝土加固法
該法是剔除部分陳舊的混凝土，置換成新的混凝土，新混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提高一級(jí)，且不得低于C20級(jí)。比較適用于鋼筋混凝土構(gòu)件的局部加強(qiáng)處理，有時(shí)也用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的粱、柱等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固。
2.1.3 粘結(jié)外包鋼加固法
粘結(jié)外包型鋼加固法是把型鋼(鋼板)包在被加固構(gòu)件的外邊，即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固鋼筋混凝土構(gòu)件粘結(jié)成一整體，使鋼材與原構(gòu)件整體工作共同受力。加固后的構(gòu)件，由于受拉、受壓區(qū)鋼材截面積增大，從而正截面承載力和截面剛度都有大幅度提高。該方法常用于柱、桁架、梁和一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的加固，特別是構(gòu)件加固后不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高構(gòu)件承載能力的鋼筋混凝土構(gòu)件。
2.1.4 粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，使其整體工作共同受力，以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的一種加固方法。該方法的實(shí)質(zhì)是一種體外配筋，提高原構(gòu)件的配筋量，從而相應(yīng)提高構(gòu)件的剛度、抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等方面的性能，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
2.1.5 粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法
外貼纖維加固是用特制膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的相應(yīng)區(qū)域，使它與被加固構(gòu)件截面共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。目前常用粘貼碳纖維復(fù)合材料的方法來(lái)加固。此法可用于各種受力性質(zhì)的鋼筋混凝土構(gòu)件和一般構(gòu)筑物構(gòu)件。我國(guó)從1997 年開(kāi)始對(duì)碳纖維復(fù)合材料加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行研究，如今被用于房建、橋梁等多種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，未來(lái)這種粘碳纖維復(fù)合材料的加固方法將會(huì)被更加普遍的采用。
2.1.6 繞絲加固法
直接在構(gòu)件外饒上高強(qiáng)鋼絲(鋼絞線)，該方法的優(yōu)缺點(diǎn)與加大截面法相近。適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固，或需要對(duì)受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場(chǎng)合。在加固防腐要求較高的構(gòu)件時(shí)，利用鍍鋅鋼絞線和防腐砂漿組成的復(fù)合材料對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，兩種材料在加固中起著不同的作用，防腐高強(qiáng)鋼絲起到抱箍的作用，防腐砂漿起到錨固鋼絲和保護(hù)層作用，使其共同工作整體受力，以提高構(gòu)件的承載力。這種方法實(shí)際是一種體外配筋，通過(guò)提高構(gòu)件的配筋率，從而相應(yīng)提高構(gòu)件的承載能力，所以被廣泛地應(yīng)用在鋼筋混凝土建筑物的加固處理及水中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲漏。
2.2間接加固的一般方法
2.2.1 預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，上緣受壓，下緣受拉。由于預(yù)應(yīng)力水平拉桿的預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力。該力通過(guò)拉桿錨固端偏心地傳遞到原構(gòu)件上，在原構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用(此時(shí)該作用力在原構(gòu)件上的基本形態(tài)成下緣受壓、上緣受拉趨勢(shì))。該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí)，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
2.2.2 預(yù)應(yīng)力撐桿加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，在相應(yīng)區(qū)域使用撐桿，通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫撐桿受力，影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，從而降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平并提高結(jié)構(gòu)的承載能力。采用預(yù)應(yīng)力加固的特點(diǎn)是通過(guò)預(yù)應(yīng)力手段強(qiáng)迫后加部分受力，改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，使一般加固方法中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除，具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果，后加部分和原有結(jié)構(gòu)能夠較好地共同工作，結(jié)構(gòu)承載能力能夠得到較大的提高。常用于大跨度以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的大型鋼筋混凝土構(gòu)件的加固。
2.2 .3增設(shè)支承加固法
增設(shè)支承加固法是在需要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中增設(shè)支承，減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度，從而減少作用在被加固構(gòu)件上的荷載效應(yīng)，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力水平的目的。常用于對(duì)使用條件和外觀要求不高的場(chǎng)所。
2.3其他加固方法
其他一些常用的加固方法：錨栓錨固法，它適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20一C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固，但不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu);高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)片一復(fù)合砂漿外加層加固法，該方法與繞絲加固法相似，只是它采用的是高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)片，對(duì)防止砂漿或混凝土的開(kāi)裂效果較好;輔助結(jié)構(gòu)加固法，該方法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔(dān)被加固梁的荷載，從而提高整體承載力。
2.4混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選
對(duì)于需要加固的結(jié)構(gòu)物，其加固方案的制定尤為重要，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便可行、且施工質(zhì)量可以得到保證的原則。只有這樣加固工程才能收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。一般來(lái)說(shuō)，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和增設(shè)支承加固法等。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用新技現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)需術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法，如，化學(xué)灌要加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況，綜合分析確定加固方案。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之，在實(shí)際工作中加固方案的優(yōu)選，重點(diǎn)要考慮是否具有良好的可施工性。不管哪種加固方法，最終要施工能得到保證才能實(shí)現(xiàn)加固的目的。每種加固方法都有它自己的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)不同工點(diǎn)的需求，確定出最經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全美觀的加固方法。
