浅谈建筑物加固改造的原因和措施

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　　摘要：建筑是根据人们物质和精神生活的要求，为满足各种不同的社会过程的需要而建造的有组织的内，外部的空间环境。当建筑物或构筑物的结构体系已不能满足使用要求时，就要进行结构改造与加固。
　　关键词：建筑，改造，加固
　　一般建筑物需进行加固改造分为以下几种情况：
　　一、建筑物结构老化
　　我国《民用建筑设计通则》JGJ37-87规定，重要建筑和高层建筑以主体结构确定的耐久年限为100年，一般性建筑为50-100年。国家颁布的《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001也规定，纪念性建筑和特别重要的建筑结构设计使用年限为100年，普通房屋和构筑物设计使用年限为50年。
　　在我国一些城市中，许多建国前和建国初期的建筑物，如北京的四合院，天津、青岛等地的花园洋房，上海的里弄等建筑物，被社会各界一致肯定了它们在体现城市历史风貌、代表地方居住文化和建筑艺术特色方面的重要价值，成片、成街区地列入了旧城保护规划。但建筑物并非一旦超过设计使用年限就不可居住，其使用年限可能会超过设计使用年限，但在绝大多数情况下，此时结构还远未因材料性能降低等因素出现不可接受的失效。相反，如果进行良好的维护和必要的修缮，可以大大延缓结构的衰老期。
　　二、使用功能改变
　　一种情况是建筑物在构建过程中，建设方临时变更建筑物内部房间的使用功能，内部功能与当初设计规划并不一致，导致很多位置设计荷载低于实际荷载；另一种情况是建筑物在使用过程中易主，这种现象为大多数，易主前后的建筑物内部的使用功能上或多或少的都会发生一些改变，原来办公的地方也许会变成堆放杂物的地方，原来的办公室也许会变成放置设备的设备间，对新建建筑物来讲，有特殊要求的地方在设计时会把它的使用荷载考虑进去，相应部位的结构构件的安全系数也在考虑范围内，设计出来的构件相应的安全性高一些，而易主的建筑物则不一样，易主后的建筑物大部分的功能可能都会和设计初衷不一致，对结构来讲，就会出现建筑物内部部分实际荷载较设计荷载偏大的现象，甚至有局部位置的荷载会增大几倍，有许多人认为，结构不加固也没有关系，不会发生坍塌，但是在过载的情况下，对建筑物的外型、构件的跨度、荷载的传递途径、整个结构或部分构件的承载能力等许多方面都会产生影响和变化，加速其变形，当变形达到极限状态，也许就会发生不可避免的事故，缩短建筑物的使用寿命。当出现这种情况时，就需要对结构增加荷载部位区域的构件进行二次受力计算，并根据计算结果对相应构件进行加固了。
　　相对于这种情况常采用的方法有粘贴碳纤维、粘钢、包钢、增大截面、使用后锚固技术增加受力构件等方法，近年来还有高强不锈钢绞线，高强聚合物砂浆等高强材料的使用。
　　三、施工过程中的疏漏
　　1、季节性的温度变化
　　这种情况多出现在冬季施工中，在冬季施工中钢筋混凝土是最容易出现问题的，这是因为冬季气温低，建筑物构件浇筑完毕后，对混凝土不能进行及时养护，同时如果抗冻剂添加剂量不准确，或者外加剂掺量不足，都会对在冬季施工的建筑物构件产生影响；另外，冬季施工最为重要的就是对温度的把握，对温度的控制体现在初期混凝土搅拌过程中，混凝土浇注过程中以及此后对模板的保温处理过程中，如果对温度控制不足，就很容易发生水泥混凝土强度不够的情况。轻一点的情况可以用粘贴碳纤维、粘钢、包钢、增大截面等方法进行加固，严重的有可能会拆除局部构件重新施工。
　　2、施工过程中不仔细
　　在施工过程中，有时施工单位对过程控制会偶尔出现纰漏，偶尔造成一些不该出现的错误，如少数构件偏位，标高不对，洞口尺寸错误、位置不对等等现象，一旦遇到这几种情况就要对构件进行修补了。
　　常见的弥补措施为使用静力拆除方法打掉多余部分后，结合后锚固技术重新对构件的几何外观尺寸进行修补，这样做虽然一定程度上弥补了构件的外观缺陷，但是对构件的整体性能产生了影响，尤其对受力构件的整体性影响要大一些。
　　有时在一些建筑物中，一些应该预留的空洞、管道进行后施工，使用静力切割的方法在已经建好的建筑物构件上进行开孔，这种现象在消防、水电改造中尤为常见。更有孔洞直接开在框架梁和剪力墙上，框架梁上的孔洞使该部位的抗压混凝土截面面积减少，而一些开在剪力墙上的孔洞（如消防箱、电箱等等大面积孔洞），直接切断了剪力墙的受力钢筋，使墙体在该部位的受力钢筋不连续，成为薄弱部位。
　　如遇到这种情况，建议及时与结构设计方联系，在通过设计方的确认和提出有效补强措施后方可进行施工。常见的小尺寸洞口的补强措施有粘贴碳纤维、粘钢、包钢等等，对大尺寸的剪力墙洞口来说，有时会使用静力切割方法切除周边，后锚固主筋并重新浇筑混凝土构造柱、过梁等构件。
　　四、建筑物后期缺陷
　　1、基础不均匀沉降引起的裂缝
　　一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字、或倒“八”字、水平及竖向缝。当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝，有时还会在底层中部窗台处形成由上至下竖缝；当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝；有时还有沿窗台下角的水平缝。
　　对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主，在施工图设计前，需对该地区进行严谨的地址勘察，另外施工单位要严格按照图纸施工，施工时如能在那些开大窗洞的建筑物底层窗台下设置构造圈梁与地梁构成刚度较大的复合型墙梁结构，对防止不均匀沉降裂缝有明显效果。
　　如果发现建筑物因为不均匀沉降而产生裂缝，就需要观测裂缝发展的速度、部位、程度，决定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。
　　2、温度裂缝
　　另一种裂缝是混凝土在水化热过程中产生的温度裂缝，在温度变化过程中在混凝土表面产生拉应力，当拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会在混凝土表面产生温度裂缝，温度裂缝的布置没有一定的规律，在混凝土表面纵横交错形成大面积裂缝。这种裂缝会把钢筋混凝土内部的钢筋裸露在外界空气中，从而产生氧化锈蚀，对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。当发现温度裂缝时，则需对其进行分析并根据其开裂程度进行封闭或者压力注浆处理。