目前我國(guó)建筑業(yè)應(yīng)處于新建與改造并重階段并逐步向第三階段發(fā)展,,大量建筑已存在明顯的安全隱患,,急需對(duì)其進(jìn)行加固改造設(shè)計(jì)。此外,,隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活方式的改變,,一大批舊建筑使用功能需要變更,舊城改造成為建筑業(yè)發(fā)展的另一熱點(diǎn),,具有巨大的發(fā)展前景,。
然而,建筑物的加固改造并非想象的那樣簡(jiǎn)單,,建筑物加固改造導(dǎo)致的安全事故逐年增多,,房屋加固改造的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。2019年5月16日,,上海市長(zhǎng)寧區(qū)昭化路148號(hào)近定西路發(fā)生一起廠房坍塌事故,該區(qū)域原為一家4S修理廠,,計(jì)劃改造為“光之里”商業(yè)藝術(shù)中心,,項(xiàng)目不僅牽涉到建筑使用功能的變更,還要在其上加蓋兩層,。事故發(fā)生的原因我們不能完全定性,,但足以引起我們對(duì)于加固改造類項(xiàng)目的重視。
下面就帶大家了解下建筑結(jié)構(gòu)加固改造方面的基本知識(shí):
1,、建筑加固改造的原因
導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行加固改造的原因很多,,大體可分為設(shè)計(jì)原因、施工原因和后期原因,。設(shè)計(jì)原因表現(xiàn)為項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,,如計(jì)算簡(jiǎn)圖不符、荷載缺失或漏算,、配筋不足等;施工原因表現(xiàn)為施工單位錯(cuò)誤理解施工意圖導(dǎo)致的施工錯(cuò)誤,、偷工減料、施工質(zhì)量差等引起的結(jié)構(gòu)安全隱患;后期原因則是最常見的原因,,主觀意義上表現(xiàn)為需要變更使用功能,,客觀原因則表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)材料老化、建筑經(jīng)歷偶然災(zāi)害等,。
此外,,由于絕大多數(shù)加固改造工程相對(duì)自身新建時(shí)已經(jīng)經(jīng)歷了一定的時(shí)間周期,這段時(shí)間內(nèi),絕大多數(shù)工程都會(huì)經(jīng)歷規(guī)范的變更,,筆者在做的項(xiàng)目就是去年剛建成業(yè)主就需要變更功能的加固項(xiàng)目,,在加固改造過(guò)程中需要考慮很多規(guī)范的調(diào)整,如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》等;而該項(xiàng)目地處的寧波市在設(shè)計(jì)時(shí)為6度區(qū),,按照新的地震區(qū)劃已調(diào)整為7度;這些調(diào)整,原則上對(duì)于無(wú)需進(jìn)行加固改造設(shè)計(jì)的項(xiàng)目沒(méi)有影響,,但建筑一旦需要加固改造,,這些因素將是結(jié)構(gòu)加固的重中之重。
2,、建筑結(jié)構(gòu)加固改造的基本流程
(1)檢測(cè)鑒定
由專業(yè)檢測(cè)鑒定單位搜集資料,、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、查閱原設(shè)計(jì)圖紙等,,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集,,對(duì)尚未改造的結(jié)構(gòu)自身的使用情況進(jìn)行檢測(cè),包括結(jié)構(gòu)的損傷,、裂縫,、鋼筋或鋼材的銹蝕以及變形等;對(duì)結(jié)構(gòu)所處的使用環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),判斷其所處的外部環(huán)境以及荷載效應(yīng)是否與原設(shè)計(jì)相符,。根據(jù)檢測(cè)鑒定結(jié)果出具項(xiàng)目的檢測(cè)鑒定報(bào)告,。
(2)加固設(shè)計(jì)方案的制定
我們知道,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是“技術(shù)先進(jìn),、安全適用,、經(jīng)濟(jì)合理、保證質(zhì)量”,。建筑結(jié)構(gòu)的加固改造也應(yīng)遵循此項(xiàng)原則,,合理的加固改造方案應(yīng)做到既滿足建筑使用功能,又滿足結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)范要求,,同時(shí)還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)合理性以及施工時(shí)的可操作性等,。
(3)加固改造設(shè)計(jì)
房屋加固改造設(shè)計(jì)不僅包括被加固構(gòu)件的承載力驗(yàn)算、構(gòu)造處理和施工圖繪制,,還應(yīng)包括改造后新的結(jié)構(gòu)的整體指標(biāo)滿足相關(guān)結(jié)構(gòu)規(guī)范要求,。房屋加固改造設(shè)計(jì)要做到新增結(jié)構(gòu)和舊結(jié)構(gòu)的協(xié)同受力,不但要滿足新加構(gòu)件自身的構(gòu)造要求,,還要考慮到新增結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接構(gòu)造,。
(4)施工組織設(shè)計(jì)及加固改造施工
由有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位根據(jù)加固改造設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行加固改造施工,,并由監(jiān)理單位進(jìn)行施工過(guò)程監(jiān)督,,必要時(shí)應(yīng)對(duì)加固施工質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),。
(5)加固改造工程施工驗(yàn)收
按加固施工驗(yàn)收規(guī)范,由各方對(duì)加固改造工程進(jìn)行驗(yàn)收,,然后投入使用,。
加固改造設(shè)計(jì)的基本流程詳見下圖:
3、建筑結(jié)構(gòu)加固改造的常用設(shè)計(jì)方法
(1)結(jié)構(gòu)加固改造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)階段,,我國(guó)已出臺(tái)了或試行了以下建筑結(jié)構(gòu)加固改造標(biāo)準(zhǔn),,大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)改造項(xiàng)目均已有據(jù)可依。
(2)直接加固法(抗)
包括增大截面法,、外包纖維材料加固法,、置換混凝土加固法、外包鋼加固法,、施加預(yù)應(yīng)力加固法以及增加輔助結(jié)構(gòu)等其他加固方法,。通過(guò)上述方法直接提高結(jié)構(gòu)的承載能力、改善使用性能并延長(zhǎng)使用壽命,。
各類直接加固法的適用條件及特點(diǎn)如下:
(2)間接加固法(疏)
與直接加固法相對(duì)應(yīng)的是間接加固法,,間接加固法是通過(guò)提高結(jié)構(gòu)的整體性能和剛度等達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的,包括增設(shè)構(gòu)件法,、增設(shè)支點(diǎn)法,、提高整體性法、改變剛度比法,、卸載加固法等,,當(dāng)工程項(xiàng)目由于地震區(qū)劃變化導(dǎo)致地震作用變大時(shí),也可考慮增設(shè)阻尼器等減隔震加固措施,。需根據(jù)具體的工程實(shí)例選用。直接和間接加固可類比于治理水患時(shí)“封堵”和“引流”的做法,。
4,、結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)說(shuō)明中需要注明的施工注意事項(xiàng)
加固改造工程區(qū)別于新建項(xiàng)目,其施工過(guò)程需考慮已有結(jié)構(gòu)拆除及改造過(guò)程中荷載傳遞路徑等的影響,,需在設(shè)計(jì)文件中注明以下施工注意事項(xiàng):
(1)加固施工需采取措施避免或減少損傷原結(jié)構(gòu)構(gòu)件;
(2)施工中,,發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工不符或結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷時(shí)應(yīng)告知加固設(shè)計(jì)單位采取有效處理后,方可施工,。
(3)加固材料的選用需符合相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);
(4)加固改造設(shè)計(jì)及施工圖表達(dá)參見的相關(guān)資料;
(5)各種加固方法采用的施工工藝流程及要求,,如粘鋼加固的工藝流程為:表面處理→配膠→粘貼→固定及加壓→檢驗(yàn)→防腐處理;
(6)其他施工事宜。