施工中砌体结构和钢结构加固方法的探讨
2015-08-17
砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，施工时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
（一）直接加固方法
1、复合截面加固法：（1）钢筋砼外加层加固法。其优点是施工工艺简单、适应性强、砌体加固后承载力有较大提高，并且有成熟的设计和施工经验。适用于柱和带壁墙的加固。缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空会有一定的减小。（2）钢筋水泥砂浆外加层加固法。其优点是与钢筋砼外加层加固法相近，但提高承载力有限，适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋砼外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
2、接连调扶壁柱加固法。系砌体局部加大截面法，其优点与钢筋砼外加层加固法相近，但提高承载力有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非震区使用。
（二）间接加固方法
1、无粘结外型网加固法。该方法属于传统的加固法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较可靠。适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点是加固费用较高，并面采用类似钢结构的防护措施。
2、预应力撑杆加固法。该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠。适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固。其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。
（三）砌体结构构造特性加固与修补
1、增设圈梁加固。适用范围：（1）原有圈梁不符合现行设计规范要求；（2）纵横墙交接处有明显缺陷处；（3）房屋整体性能较差处。
2、增设梁垫加固。当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，必须采用此法加固。
3、砌体局部拆砌。当建筑物局部破裂但尚未查清原因且未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级及整砖填砌。
4、砌体裂缝修补。裂缝修补前，应根据构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成裂缝的原因，以便有针对性地修补裂缝或采取相应的加固措施。值得注意的是，对于受力裂缝危及结构安全的应先加固结构后处理裂缝。
二、钢结构加固法
钢结构加固的主要方法有：减轻载荷、加大原构件截面和连接强度、改变结构计算图形、阻止裂纹扩展等。
1、加大构件截面加固法。采用此加固方法时，应根据构件已经有的缺陷和损伤的状况而选择适当的截面形式，以提高构件的稳固。
2、连接的加固和加固件的连接。（1）钢结构连接方法，即焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要、加固的目的、原因、受力状况、构件及施工条件，并考虑原有的连接方法确定。（2）钢结构加固一般采用焊逢连接，擦型高强度螺栓连接，有依据时也可采用焊逢和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊逢连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
3、改变结构计算图形。此加固方法是指采用载荷分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固。针对不同的构件及受力可采用不同的加固方法。（1）对结构可采用增加结构或构件刚度的方法是行加固：第一、增加支撑、形成空间结构，并按空间结构验算。第二、加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率及提高构件承载力和改善结构受力特性。第三、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少，以提高其稳定性。第四、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷。第五、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉锁，以加强结构的刚度。（2）对于受弯构件，受用改变其截面内力的方法进行加固：第一、改变载荷的分布，例如将一个集中载荷转化为多个集中载荷。第二、改变端部支撑情况，例如简结变铰结、铰结变刚结。第三、增加中间支座或将简支结构端部连接为连续结构。第四、调整连续结构的支座位置。第五、将结构构件变为撑杆式结构。第六、施加预应力以改变其受力。（3）对于桁架，可通过改变杆件内力的方法进行加固：第一、增设撑杆，变桁架为撑杆式结构。第二、加设预应力拉杆。
4、裂纹的修复与加固。钢结构因载荷反复作用及材料选择，构造、制造、施工安装不当等产生具有扩张性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。（1）焊缝产生裂缝的加固；钢结构焊接后产生的裂纹有不同种类，如结晶裂纹、液化裂纹、再热裂纹、氢致延迟裂纹等。修复时应针对不同情况采限适宜的方法修补或加固：第一、卸补施加固。第二、负荷状态下进行补强加固，尽量减少荷载。第三、轻钢结构尤其是受弯物件不宜负荷状态下补强及加固；应注意修复时，同一部位修复次数不宜超过两次。（2）钢结构构件本身产生的裂纹修复与加大；修复前，必须分析裂纹产生的原因及其影响的严重程度，且有针对性地采限改善结构实际工作或进行加固的措施。修复与加固的要求与焊缝裂纹修复要求相近。对于不宜采用修复加固的构件，应予以拆除，更换。
