2012年一級建筑師:建筑結構的檢測與加固技術(4)

　　建筑結構的檢測與加固技術(四)$lesson$

　　四、結構的加固與改造技術

　　50年來，結構的加固與改造技術也得到了相應的發(fā)展。

　　除了單層居民住宅的修繕外，五十年代至六十年代加固較多的是單層工業(yè)廠房中的薄腹梁和混凝土柱。常見的薄腹梁的加固方法為體外拉桿方法，拉桿中施加的拉力多采用電熱張拉法。常見的混凝土柱加固方法有外包鋼法和外包混凝土法或稱為增大截面法。此外尚有環(huán)氧砂漿修補法，此法常見于摻加氯鹽混凝土構件的修復。這些方法主要源于前蘇聯，目前還在使用，但從理論上和操作工藝上都有了改善和提高。如混凝土柱的外包鋼法加固方法，開始階段的計算方法是分別計算混凝土柱和外包鋼，外包鋼按鋼結構計算;當外包裝的綴板加密并出現濕式的施工方法時，其計算按整體構件考慮;當綴板施加拉力時，可按約束混凝土進行計算。

　　七十年代中后期，砌體結構抗震加固的問題日益突出，特別是磚墻的加固問題。中國建筑科學研究院等單位開發(fā)了鋼筋網水泥砂漿面層(俗稱“加板墻”)加固技術，該技術至今仍然廣泛用于砌筑墻體的加固。

　　八十年代初，遼寧省首先引進了法國混凝土構件加固技術，并用于實際工程。這種技術使混凝土受彎構件的抗彎能力的加固得到簡化。此后，遼寧省建筑科學研究院和中國科學院大連物化所研制成功用于混凝土構件粘鋼加固的JGN結構加固膠，使粘鋼加固技術得以在國內迅速推廣應用。由粘鋼加固技術還派生出來錨粘帶鋼加固技術和勁性外包鋼加固技術。前一技術將錨栓固定技術與粘鋼加固技術相結合，用于受彎構件抗彎和抗剪能力不足的加固。后項技術將前項技術與鋼-混凝土組合結構技術相結合，用于受彎構件抗彎抗剪能力不足和鋼度不足的加固。

　　JGN結構加固膠的引進，使得錨載鋼筋的技術風行一時，同時帶動了混凝土構件裂縫修補技術的發(fā)展。

　　九十年代初，中國建材院研制出高流動性修補砂漿，使得混凝土構件的局部修補技術得以提高。該項新材料使得混凝土柱的制約加固技術成為現實。

　　九十年代中后期，纖維類材料用于加固的研究掀起了高潮，冶金建筑研究院引進碳纖維加固技術，河北省建筑科學研究院開發(fā)了丙綸纖維混凝土加固技術，中國建筑科學研究院開發(fā)了玻璃纖維水泥砂漿面層組合砌體加固技術等。

　　最近，國外金屬錨栓進入中國市場，這一技術在結構的加固與改造中得到應用。中國建筑科學研究院正在編制金屬錨栓的產品標準和工程標準。

　　隨著結構加固技術的發(fā)展，結構的改造技術也得到了發(fā)展，結構的加固技術在結構的改造中發(fā)揮了作用。此外，替代結構技術、改變傳力途徑技術、預應力技術、托梁拔柱技術、結構增層和加層技術，在結構的改造中由廣大的科技人員和工程技術人員發(fā)明和創(chuàng)造出來。

　　加固改造技術的標準化是該項技術成熟的標志，目前在用和即將頒布的加固改造技術規(guī)程有：

　　《古建筑木結構維護與加固技術規(guī)范》(GB50165-92);

　　《混凝土結構加固技術規(guī)范》(CECS25：90);

　　《鋼結構加固技術規(guī)范》(CECS77：96);

　　《多層磚房結構加層技術規(guī)范》(CECS78：96);

　　《砌體結構加固技術規(guī)范》(待頒布)。

　　結構的加固技術有待進一步發(fā)展。

　　新的加固材料的研制是推動加固技術發(fā)展的動力。以往的經驗告訴我們，檢測鑒定技術的發(fā)展依賴于檢驗測試儀器的發(fā)展，加固技術的發(fā)展依賴于新材料的發(fā)展。由輕質、高強、抗腐蝕、耐高溫的新材料構成的效果好、易施工的加固方法可推動加固材料的發(fā)展。

　　加固改造理論的提高是該項技術發(fā)展的另一個方面。目前的加固基本上是針對構造和承載能力不足的構件，缺乏從結構總體上的把握與判別。在結構設計領域則有相應的理論，如建筑抗震設計中的概念設計，混凝土結構設計中的強柱弱梁強節(jié)點等。目前的加固有時會適得其反。例如：對多層磚混結構的某一層墻體做夾板墻加固，使得該層墻體的鋼度大幅度增加，形成與相臨樓層的鋼度差，對結構的抗震不利。此外還有加固后構件的承載能力提高，防火等級大幅度下降等問題。這些問題需要從總體上把握，靠加固理論的提高來解決。

　　加固改造技術的提高還體現在施工技術改善和提高及施工機具上，而在這方面的研究一直相對較少。

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