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建筑加固改造是指既有建筑因某些原因需在科学检测鉴定基础上采取合理的加固修缮措施,或通过结构改造以提高原结构的安全性和耐久性。随着建筑加固改造技术不断成熟、提高,建筑加固改造工程逐渐走近寻常百姓家,为什么那么多人选择对既有建筑进行加固改造呢?其居于以下3大理由:
理由一,采取加固改造技术手段可提高既有建筑的使用年限
每栋建筑物都有其规定的使用年限(一般是50年),土地是资源,随着建筑日益增多,新建工程成本势必越来越高,一旦既有建筑超过正常使用年限,其安全性能已不满足居住要求,这时候采取相应的加固措施可延长建筑物的安全使用寿命,何乐而不为呢?且当既有建筑使用年限逐渐增加时,建筑物结构受到一定的有害环境侵蚀或混凝土等材料老化,可能存在一定安全隐患,必要时需采取加固措施以保证建筑物的后续安全使用。
此外,建筑施工规范在不断提高,对建筑物的使用要求也越来越高,原有的施工规范需要不断改进,而当建筑物的施工规范发生变化时也需要进行加固处理。
理由二,采取加固改造技术手段可满足既有建筑改变使用功能安全性
土地资源的,使致对既有建筑物的增层、扩建或改变既有格局等工程的滋生,这些都需要通过加固改造技术手段来确保改造后的建筑物安全使用。尤其是加固改造手段可满足既有建筑改变使用功能,随着时代的发展,时期建造的建筑物使用功能不够人性化,比如高层建筑无安装电梯、别墅没有建造车库等,这些使用缺陷都可以通过建筑加固改造来实现,是不是很神奇呢?当然涉及建筑结构改造工程必须有设计院来设计及结构加固公司来施工。
理由三,采取加固改造技术手段可保证建筑周围环境的安全
既有建筑周边若有施工的过程中,如城市地铁施工、基础施工等势必会对周围环境造成一定的影响,必要时需采取相应的加固措施保证周围施工环境的安全性。
我国建筑加固改造技术的不断提高,已逐渐和先进加固水平相接轨。但建筑加固改造应按照合理、科学的程序进行,制定方案时应综合各种加固手段考虑选择合适的加固方法,赋予危旧建筑结构新的活力。
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厂房加固改造之钢筋混凝土结构房屋怎么加固20世纪80年代建造了大批厂房,这些厂房使用至今也有三四十年的历史,使用功能大多已不满足现状需求,但由于折旧建新投资大、周期长、限制多,往往采用厂房加固改造的办法,只要花少量的投资来维修、加固就可以恢复其承载力和满足使用功能,并可以确保安全使用,真正做到经济易行,的目的。
(一)厂房加固改造之柱承载力不足的原因:
(1)设计不周或错误;
(2)施工质量差;
(3)质量事故;
(4)施工现场管理不善;
(5)地基不均匀下沉;
(6)火灾、加荷、外力等损坏。
(二)厂房加固改造之混凝土柱的加固方法:
增大截面法,外包钢法,预加应力法、卸除外载法,增加支撑法。
1.截面承载力计算方法轴心受压柱:
N≤0.9φ[fc0Ac0+ fy′0As′s0+αcs(fcAc+ fy′As′)] 加固部分混凝土与原柱协同工作时新增加的混凝土和纵向钢筋的强度折减系数α=0.8 5.增大截面加固法:又称外包混凝土加固法。
1.1构造要求:
1.1.1周边外包,原柱凿毛、洗净,包钢加固,箍筋封闭型,间距符合设计规范
1.1.2增浇砼,表面凿毛,凸凹≥6mm;当砼较薄用短钢筋(d≥20mm,l≥5d)中距500mm焊接新老钢筋;新砼较厚,用U形箍筋固定纵筋,与原柱箍焊接10d或双面5d。
1.1.3新增砼小厚度≥60mm,喷射砼≥50mm。
1.1.4受力筋为螺纹或带肋筋,dmin≥14,碳纤维加固,dmax≤25mm。
1.1.5纵向受力筋锚入基础,锚固。框架柱穿楼板,受压筋50%穿楼板。与大梁交接必须密实。
2.柱子预加应力加固法:
加固中用撑杆施加预顶应力,卸原柱荷载,使新老砼同步作用提高。常用于应力较高,变形大,外荷载难卸或损坏严重的柱加固中。分纵向压缩法和横向收紧法。
2.1构造要求:
2.1.1撑杆角钢截面不小于50×50×5mm;缀板厚≥6mm,宽≥80mm,长细比≤40。
2.1.2撑杆末端传力可靠,末端截面≥100×75×12mm,传力顶板厚≥16mm。
2.1.3螺栓起横向收紧作用。
2.1.4弯折压杆肢前,侧立肢上切三角形缺口。
2.1.5拉紧螺柱d≥16mm,螺帽高≥1.5d。
2.1.6焊接用上下轮流点焊法,受热预应力损失。
建筑地基基础事故的补救与预防
设计、施工或使用不当引起事故的补救
(一)对于建造在软土地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施:
1由于建筑体型复杂或荷载差异较大,引起不均匀沉降,而造成建筑物损坏者,可根据损坏程度选用局部卸荷、增加上部结构或基础刚度、加深基础、锚杆静压桩、树根桩或注浆加固等补救措施;
2由于局部软弱土层或暗塘、暗沟等引起差异沉降过大,福田加固,而造成建筑物损坏者,可选用锚杆静压桩、树根桩或旋喷桩等进行局部加固;
3由于基础承受荷载过大、或加荷速率过快,引起大量沉降或不均匀沉降,而造成建筑物损坏者,可选用卸除部分荷载、加大基础底面积或加深基础等;
4由于大面积地面荷载或大面积填土引起柱基、墙基不均匀沉降、地面大量凹陷、或柱身、墙身断裂者,可选用锚杆静压或树根桩加固等;5由于地质条件复杂或荷载分布不均,引起建筑物过大倾斜者,可按本规范第9章有关规定选用纠倾措施。
(二)对于建造在湿陷性黄土地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施 :
1、对非自重湿陷性黄土场地,当湿陷性土层不厚、湿陷变形已趋稳定、或估计再次浸水产生的湿陷量不大时,可选用上部结构加固措施;当湿陷性土层较厚、湿陷变形较大、或估计再次浸水产生的湿陷量较大时,可选用石灰桩、灰土挤密桩、坑式静压桩、铺杆静压桩、树根桩、硅化法或碱液法等,加固深度宜达到基础压缩层下限;
2、对自重湿陷性黄土场地,可选用灰土井、坑式静压桩、锚杆静压桩、树根桩或灌注桩加固等。加固深度宜穿透全部湿陷性土层。
(三)对于建造在人工填土地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施 :
1、对于素填土地基由于浸水引起过大的不均匀沉降而造成建筑物损坏者,可选用锚杆静压桩、树根桩、坑式静压桩、石灰桩或注浆加固等。加固深度应穿透素填土层;
2、对于杂填土地基上损坏的建筑,可根据损坏程度选用加强上部结构和基础刚度、铺杆静压桩、树根桩、旋喷桩、石灰桩或注浆加固等;
3、对于冲填土地基上损坏的建筑,可按(一)的有关规定选用加固方法。
(四)对于建造在膨胀土地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施 :
1、对建筑物损坏轻微,且胀缩等级为I级的膨胀土地基,可采用设置宽散水及在周围种植草皮等措施;
2、对建筑物损坏程度中等,且胀缩等级为I、II级的膨胀土地基,可采用加强结构刚度和设置宽散水等措施;
3、对建筑物损坏程度较严重,或胀缩等级Ⅲ级的膨胀土地基,可采用锚杆静压桩、树根桩、坑式静压桩或加深基础等方法。桩端或基底应埋置在非膨胀土层中或伸入到大气影响深度以下的土层中;
4、建造在坡地上的损坏建筑,除可选用相应的地基或基础加固方法外,尚应在坡地周围采取保湿措施,防止多向失水造成的危害。
(五)对于建造在土岩组合地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施 :
1、由于土岩交界部位出现过大的差异沉降,而造成建筑物损坏者,可根据损坏程度,采用局部加深基础、锚杆静压桩、树根桩、坑式静压桩或旋喷桩加固等措施;
2、由于局部软弱地基引起差异沉降过大,而造成建筑物损坏者,可根据损坏程度,采用局部加深基础或桩基加固等措施;
3、由于基底下局部基岩出露或存在大块孤石,而造成建筑物损坏者,可将局部基岩或孤石凿去,铺设褥垫,或采用在土层部位加深基础或桩基加固等。
施工技术措施
1、锚杆静压桩施工前进行两根试桩,加固工程,确定压桩力和桩长标准,作为后续压桩的控制标准。首先压桩力不得大于强度允许值。其次,当达到桩长后,压桩力小于标准值5MPa以上,接长桩长,当未达到桩长而连续0.5m的压桩力超过标准值5MPa可截桩。
2、建筑物基础静压钢管桩采取跳打法,间隔施工,防止应力集中产生附加破,在锚杆静压桩封桩前,先对桩内注浆,在隧道内拱部同时注浆,静压桩注浆压力控制在0.3~0.5MPa,地下隧道注浆压力控制在0.8~1.0MPa,通过注浆加固土体,使基础上升2~5mm后,再立即用C30砼(内掺速凝剂快速凝结)封桩,待砼达到设计强度70%(3d)后停止洞内注浆,使基础开始借自重产生下沉趋势,这样,会对锚杆静压桩产生预加应力,对今后建筑物沉降控制。
在静压桩施工过程中,建立监测网络系统,实现信息化施工。压桩顺序及进度由沉降观测数据确定,沉降大的部位先压桩,沉降小的部位后压桩,甚至不压桩。采用水准仪监测基础沉降,用游标卡尺量测裂缝宽度变化,采用差异沉降法量测房屋倾斜。
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