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工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)如何加固隨著社會(huì)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)步伐加快,工業(yè)建筑發(fā)揮著日益重要的作用。工業(yè)廠房規(guī)模也是日益龐大,結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜,在整個(gè)工程中占主要地位。其裂縫的出現(xiàn)較為普遍但影響美觀,嚴(yán)重的還涉及結(jié)構(gòu)安全,所以裂縫問(wèn)題自然成為工業(yè)廠房建設(shè)預(yù)防的重點(diǎn)。本文即對(duì)工業(yè)廠房混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析和研究,并介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫加固處理中的常用方法和注意要點(diǎn)。
(一)結(jié)構(gòu)裂縫的種類和形成原因
按照裂縫產(chǎn)生原因的不同可以劃分為以下三類:
1、由外荷載作用形成的裂縫
即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫。廠房混凝土結(jié)構(gòu)在受到外荷載(動(dòng)荷載、靜荷載及許多結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀態(tài)超出設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的應(yīng)力)的作用下,超過(guò)了自身的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫。尤其是帶吊車梁的工業(yè)廠房更容易出現(xiàn)此裂縫。
2、由結(jié)構(gòu)變形引起的裂縫
由于溫度、混凝土收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫?;炷两Y(jié)構(gòu)具有熱脹冷縮的性能。結(jié)構(gòu)在受到溫度作用時(shí)發(fā)生變形,當(dāng)變形受到約束時(shí)所產(chǎn)生的約束應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),便會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫?;炷猎谟不^(guò)程中,由于水泥水化熱致使內(nèi)部溫度升高,水分散失過(guò)快產(chǎn)生收縮而出現(xiàn)裂縫,這種干縮裂紋同樣也屬于溫度裂縫。
3、由外荷載的作用,結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫
次應(yīng)力指常規(guī)不計(jì)算的外荷載應(yīng)力。如屋架支撐端按鉸接節(jié)點(diǎn)計(jì)算,但實(shí)際混凝土屋架節(jié)點(diǎn)有彎距和切力;由于地基土質(zhì)差別大;混凝土結(jié)構(gòu)的持力層坐落在軟弱土層;建筑物平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在橫、縱單元交叉處基礎(chǔ)密集;建筑物整體剛度差,剛度不對(duì)稱都會(huì)引起不均勻沉降,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
加固工程全過(guò)程集錦,關(guān)鍵5步要走穩(wěn)越來(lái)越多既有建筑的抗震能力隨著時(shí)間的推移而變?nèi)酰坏┰庥鰧o(wú)法保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定?,F(xiàn)如今,越來(lái)越多的建筑企業(yè)將目光瞄準(zhǔn)既有建筑加固改造,競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,如何拿出令業(yè)主滿意的加固方案?
細(xì)查建筑情況,檢測(cè)是關(guān)鍵
通過(guò)詳細(xì)檢測(cè)既有建筑的結(jié)構(gòu)情況,可以為加固方案提供可靠依據(jù),同時(shí)也為提高方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性提供幫助。
既有建筑物進(jìn)行可靠性鑒定的主要目的包括:為日常技術(shù)管理和大、中、小修或搶修提供技術(shù)依據(jù);為改變使用條件、改建或擴(kuò)建提供技術(shù)依據(jù);為確定遭受事故或?yàn)?zāi)害后的損壞程度,制訂修復(fù)或加固方案提供技術(shù)依據(jù);為錯(cuò)誤設(shè)計(jì)、施工的事故處理提供技術(shù)依據(jù)。
一些業(yè)主會(huì)請(qǐng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)既有建筑物進(jìn)行檢測(cè),施工企業(yè)要根據(jù)數(shù)據(jù)判斷可信度,以免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確影響方案制訂。一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)方法并不適合目標(biāo)待測(cè)建筑,或數(shù)據(jù)疑,都需要施工企業(yè)實(shí)地檢測(cè)驗(yàn)證,以免影響加固方案的準(zhǔn)確性。
加固方法
既有建筑物的鑒定與檢測(cè)有哪些方法?
1.砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)由塊體和砂漿砌筑成墻、柱作為主要受力構(gòu)件的建筑結(jié)構(gòu)體系。其力學(xué)特點(diǎn)是:整體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,整體性差。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的安全性鑒定需要從兩方面來(lái)進(jìn)行檢測(cè),一方面先對(duì)結(jié)構(gòu)的基本情況做現(xiàn)場(chǎng)勘查,由于早期砌體建筑大多沒(méi)有比較完整的設(shè)計(jì)圖紙,所以在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)時(shí)需特別注意砌體建筑的構(gòu)造柱及圈梁的位置,其次是分清承重墻、山墻以及隔墻,仔細(xì)詢問(wèn)結(jié)構(gòu)是否有使用功能的改變;另一方面來(lái)說(shuō)因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)建筑是由兩種不同材料組成的建筑物,且整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性相對(duì)較差,而目前所采用的砌體強(qiáng)度的檢測(cè)方法很難確反映砌體強(qiáng)度的全部實(shí)際情況。
目前所采用的檢測(cè)方法有:回彈法、扁式液壓千斤頂加載法、切割法、原位軸壓法等。
2.框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是由由梁和柱以鋼筋相連接而成,構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過(guò)程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。相對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),框架結(jié)構(gòu)存有較為完整的設(shè)計(jì)圖,在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候需按照?qǐng)D紙對(duì)建筑現(xiàn)場(chǎng)的布置進(jìn)行逐一核對(duì),并且應(yīng)特別注意梁柱及節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)的裂縫及樓板的裂縫。因?yàn)榱芽p的存在將會(huì)加快鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕使結(jié)構(gòu)進(jìn)入一個(gè)循環(huán),降低鋼筋混凝土的耐久性,減少其使用壽命。
目前所采用的檢測(cè)方法有:混凝土強(qiáng)度檢測(cè)(采用回彈法檢測(cè)或者鉆芯法檢測(cè));構(gòu)件尺寸、主筋數(shù)量、箍筋間距等檢測(cè);鋼筋保護(hù)層以及結(jié)構(gòu)承載力復(fù)驗(yàn)等。
加固原則
結(jié)構(gòu)加固改造的全過(guò)程包括結(jié)構(gòu)可靠性鑒定、方案設(shè)計(jì)和施工3個(gè)階段,已有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的鑒定,加固方法選擇和加固施工組織是加固改造涉及的主要技術(shù)內(nèi)容,是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù),可以分析判斷采用何種加固方式更為行之有效。
加固方案制訂時(shí),要注意兩點(diǎn)。一,不要盲目采用新型加固技術(shù),要選擇適合的加固技術(shù)。第二,注意嚴(yán)格落實(shí)加固技術(shù)交底工作,確保工人嚴(yán)格按照交底內(nèi)容執(zhí)行。
很多加固方案會(huì)采用新型加固技術(shù),如碳纖維加固法、粘貼鋼板加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等。有些加固方法雖然效果好,但造價(jià)昂貴,且大材小用。選擇適合工程的加固方法,要綜合考慮加固效果、施工難度、經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題,確保整體施工效果滿足加固要求。
加固工程技術(shù)交底時(shí),要強(qiáng)調(diào)加固方法工藝流程,包含每個(gè)細(xì)節(jié)處理方法,不可疏忽大意。同時(shí)在施工驗(yàn)收方面也應(yīng)注意,每個(gè)環(huán)節(jié)、每道工序,都應(yīng)該嚴(yán)格按照交底內(nèi)容進(jìn)行操作,所使用材料必須符合方案標(biāo)準(zhǔn),否則無(wú)法滿足加固效果。
其他加固原則如下。
(1)經(jīng)鑒定機(jī)構(gòu)鑒定,若建筑結(jié)構(gòu)有必要加固,其應(yīng)該及時(shí)得到加固。關(guān)于加固的范圍,其包括建筑物整體、建筑物局部區(qū)域或建筑物特定區(qū)域。
(2)在設(shè)計(jì)建筑物加固時(shí),應(yīng)該綜合考慮兩個(gè)方面的內(nèi)容:施工方法的可操作性、施工的便捷性。若建筑結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)該提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)連接或構(gòu)造措施等。
(3)若建筑結(jié)構(gòu)損壞因素為振動(dòng)、凍融、腐蝕或高溫等,在加固這一類建筑物時(shí)適宜的加固措施為排除、抵御或降低以上影響因素的措施。
(4)在建筑物加固過(guò)程中,除了考慮建筑物加固的效果,還應(yīng)該考慮加固所體現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)性,即大化實(shí)現(xiàn)建筑物加固在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行,或大化減少構(gòu)件拆除及不損傷建筑物原構(gòu)件。
(5)建筑物加固施工過(guò)程中,安全問(wèn)題尤為重要,若發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷,應(yīng)該責(zé)令施工人員立刻停止作業(yè),待安全隱患完全排除后方可繼續(xù)進(jìn)行施工作業(yè)。
相關(guān)注意事項(xiàng)
(1)在確定建筑結(jié)構(gòu)加固方案時(shí),應(yīng)該盡可能做到施工過(guò)程的安全性、施工效果的可靠性、施工方法的簡(jiǎn)潔性、施工工期的優(yōu)性及施工投資的經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示,我國(guó)加固工程案例中,過(guò)度重視工程加固效果,而忽略施工人員安全、施工經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性等方面的現(xiàn)象占據(jù)了相當(dāng)大的比例。
(2)在選取建筑加固方案時(shí),應(yīng)該在大化滿足建筑加固自身需求的前提下,盡可能對(duì)新工藝、新材料及新技術(shù)加以應(yīng)用。相關(guān)實(shí)踐證明,將先進(jìn)新工藝、新材料及新技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固,其施工效果相當(dāng)可觀。
加固后抗震驗(yàn)算
(1)結(jié)合作用、重力代表值、影響系數(shù)、作用效應(yīng)組合等情況,對(duì)建筑進(jìn)行抗震驗(yàn)算,根據(jù)設(shè)防烈度進(jìn)行審核,同時(shí)還需審核整體建筑是否滿足原有使用功能。
(2)對(duì)于僅進(jìn)行抗震加固或局部改造的建筑可不進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算,如進(jìn)行了加層改造,則必須進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算。
(3)對(duì)于結(jié)構(gòu)加固后設(shè)計(jì)使用年限不超過(guò)25年的建筑,承載力抗震調(diào)整系數(shù)可按規(guī)范規(guī)定值的0.85倍取值。
(4)加固后的結(jié)構(gòu)剛度和重力代表值變化分別小于10%和5%時(shí),可不計(jì)入作用變化的影響;如改變了原有結(jié)構(gòu)體系,則必須按加固后的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體抗震復(fù)核計(jì)算。
地基不均勻沉降會(huì)產(chǎn)生什么影響
現(xiàn)在建筑物越建越高,建筑物所建的高度離不開(kāi)地基的基礎(chǔ)。地基是建筑物的基礎(chǔ),不但決定建筑物所在的高度,而且也能確保建筑物的安全使用,因?yàn)橐坏┑鼗霈F(xiàn)問(wèn)題的話,就會(huì)引發(fā)很多其他的問(wèn)題,就要做地基加固處理了。在做地基加固處理的時(shí)候,不同的地質(zhì)采用的方法是不一樣的,那么當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降會(huì)產(chǎn)生什么影響呢?
地基不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致房屋出現(xiàn)裂縫,房屋出現(xiàn)裂縫已經(jīng)不是一件小事了,如果經(jīng)過(guò)房屋檢測(cè)發(fā)現(xiàn)裂縫是由于地基不均勻下沉造成的話,那就要做地基加固處理了。因?yàn)橛捎诘鼗痪鶆虺两翟斐煞课莩霈F(xiàn)裂縫的話,是沒(méi)影響到房屋的安全的,裂縫可能是由于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題造成的。
地基不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致房屋傾斜,現(xiàn)在的很多房屋出現(xiàn)傾斜的情況,大部分原因都是由于地基不均勻沉降造成的。在房屋建造時(shí),地基的基礎(chǔ)沒(méi)有做好,導(dǎo)致后期房屋地基出現(xiàn)不均勻沉降,從而使房屋發(fā)生傾斜。房屋發(fā)生傾斜的話是先要做地基加固處理,再做房屋傾斜扶正工作的。
地基不均勻沉降導(dǎo)致房屋出現(xiàn)裂縫和發(fā)生傾斜是常見(jiàn)的兩種情況,還都導(dǎo)致房屋的承載力不足,影響到房屋的結(jié)構(gòu)安全。如果地基不均勻沉降的嚴(yán)重的話,不但會(huì)影響房屋的正確使用和安全,而且還會(huì)出現(xiàn)坍塌的情況。