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建筑加固改造的风险和措施

发布时间:2018/2/5 14:00:22    浏览量:382次

建筑加固改造的风险和措施


【摘要】随着建筑行业得到了迅猛发展。原有结构可能不再满足现在的使用要求,但既有建筑物还有一定的使用价值。为满足结构的功能需求,就必须对结构进行加固补强处理。本文首先分析梳理建筑加固改造中存在的问题,随后提出加强建筑改造的措施。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7392057.htm
  【关键词】建筑住宅;房屋加固;改造;存在问题;对策 
  1建筑加固改造存在的问题 
  近年来时有发生的建筑物坍塌等恶性事故与我们目前面临的问题密切相关,为了把坍塌等恶性风险降到最低而产生对既有建筑物加固改造的迫切性和必要性,然而对既有建筑物的加固改造工程本身也存在一定的风险,为了避免风险,我们结合实际工作的资料,归纳分析出现问题的主要原因。 
  1.1建筑加固的施工操作对改造存在的风险问题 
  众所周知,改造加固的施工由于当今的施工技术、人员素质、安全意识等因素造成近年来我国建筑工程经常发生质量、安全事故的原因,使得建筑工程的安全和质量成为建筑施工企业必须长期解决的问题。然而建筑工程无论是在加固过程中的施工质量管理,还是在加固过程中的施工安全的管理,都属综合性的管理工作范畴。突飞猛进的行业发展现实并没有能够同步改善技术、人员、意识的状况。 
  不断有效地改良与重建我们的施工质量管理模式和施工安全模式等综合管理体系,有效提升企业安全措施规范和质量措施规范作为常态,才能逐步规避建筑加固改造过程中的施工风险,降低建筑工程安全事故发生率。纵观发展历程,可以相信随着社会的进步,技术水平的提高,人员素质的提升等此类问题一定会趋于良好。 
  1.2建设法律迟后对建筑加固改造的制约 
  建筑法律的健全完善是国家层面的任务,他对行业的进步与发展起到了不可或缺的引领作用。建筑法律方面的行政法规包括《建筑工程质量管理条例》、《建筑工程勘探设计管理条例》、《中华人民共和国建筑法》、《建筑工程安全管理条例》等。但是这些法律主要适用于建设中的工程,而不适用于已经完结的工程。换句话说,对于既有工程缺乏相关的法律规制,使得在建筑工程加固改造阶段的许多行为很难规范,改造加固的设计、施工均容易产生经验型的随意,进而反映在建筑物加固改造的质量安全性,严重时还会出现坍塌、毁坏现象。因此,我们应该规范对既有建筑物进行加固改造相关方面的法律法规,通过法规设置禁止行为,从法律层面避免建筑物加固改造过程中的不规范行为。 
  换一个角视,现有《建设工程勘察设计管理条例》规定在建筑施工过程中只有设计和工程建设强制性标准,设计单位会收到处罚,但此条例不适用于既有建筑的加固改造,因此加固改造的技术人员的权利就得不到保障。当建筑物出现坍塌、毁灭事故时,既有建筑进行加固改造的技术人员即使按强制性标准的规定正确施工也会受到一些处罚。因此,完善既有建筑物加固改造相关方面的法律是一个双向视角,还可以保证建筑加固改造中按照施工法案正确进行施工的施工技术和设计人员的合法权益。 
  在对既有建筑物的结构因功能扩展进行加固改造时,虽然施工过程和施工工艺都满足强制性标准,有时候还会存在规范不足的情况。例如建筑结构承载力设计中的刚体位移和建筑结构承载力设计中的结构稳定性等,这些在强制性标准中规定很少,加上人为的因素就会造成改造后的建筑稳定性仍然很差,依然会发生坍塌、毁灭事故。 
  除了上述存在的问题外,还有许多不可抵御的自然因素的法规考虑,它们对建筑加固改造工程的影响也很大。例如:山体滑坡、山体崩塌、森林火灾、草原火灾、泥石流、黑道的洪水灾害等众多不可抵御的自然灾害。在现行的强制性标准中,只有《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008]附录G和《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中有一些规定,它们是规避建筑加固改造过程中不可抵御灾害的规定。但是这些远远不够。这些在强制性标准中也只有《工程结构可靠性设计统一准则》和《建筑抗震设计规范》规定了规避偶然因素影响的设计原则。对于一些偶然因素(如对既有建筑物造成严重破坏的火灾、碰撞、爆炸)也可归结到自然因素的法规建立单薄当中。 
  1.3承载力设计对建筑加固改造的影响 
  上述提到的建筑结构承载力设计中的刚体位移和建筑结构承载力设计中的结构稳定性,都是承载力极限状态。除此以外还有材料破坏、结构形成机构等都是《工程结构可靠性设计统一标准》中规定的承载力极限的状态。但是在强制性标准中主要对材料破坏做了相关规定,其余在强制性标准中规定的都比较少。因为对原结构体系的理解、使用功能提出的新要求均会对整体结构的安全质量产生负面影响,牵涉结构的改造对安全稳定性的要求应该更为严格,这样对于改造的项目的结构稳定性提出了挑战,。 
  1.4加固改造施工的质量安全监管问题 
  建筑物发生坍塌等事故,建筑工程施工方负有很大的责任。我国会对建筑工程施工问题的处罚一般都很严格,但是仍然出现很多建筑工程施工质量问题,发生的安全事故非常多。相对于建设中的建筑施工,既有建筑的加固改造工程施工因其特殊性决定其难度更大,目前,我国现行法律中对既有建筑的加固改造工程监督力量比较薄弱,管理意识不够到位,而从事既有建筑加固改造的施工企业一般规模较小、技术力量较差、管理意识有限,加上行业的监督管理单薄甚至缺位,因此出现的安全事故就更加多了。 
  2加强建筑加固改造的措施 
  2.1施工前进行对建筑物鉴定 
  为能保证鉴定工作的风险最小化,一般我们用与设计要求的符合程度来评价建筑加固工程质量的鉴定,用与建筑加固的强制性标准规范下限要求的符合程度来鉴定建筑工程的设计质量。 
  对已经完工的建筑进行鉴定一般是考虑建筑的适用性、环境性、耐久性、安全性等特性做出评定,而在这种评定过程中,它的风险一般比较大。现有安全鉴定既有建筑的方法都是照搬的现有的设计规范当中的一些条例,并且允许在其基础上出现一定范围的偏差,一般可靠性的指标也会随之降低。因此房屋容易出现坍塌甚至严重损坏的现象,这使得鉴定机构要冒很大的风险。所以这种鉴定方法对既有建筑的鉴定不是十分的符合,我们需要对这种鉴定方法的不足之处进行补充,对不可抵御的灾害和偶然因素的灾害也进行鉴定。而对不可抵御灾害的评定可以采取搬迁的方式,如果建筑在短时间内搬迁无法实施,就需要进行灾害监测。对偶然因素的灾害的评定可以以抵抗爆炸、火灾、冲撞等偶然因素的能力为标准。  2.2提前做好抵御偶然因素的方案 
  针建筑结构的加固改造有一些必须遵守的基本原则,列举如下:第一,要使用有一定的抵抗偶然因素的构件。第二,构件的承载力要比锚固连接的承载力低。第三,钢结构的耐火能力要增加。第四,在发生碰撞和爆炸现象时要确保有一部分构件仍然有承载力。 
  除此以外,我们还可以使偶然因素的发生率降低,但是一般都存在一些技术问题,相应的技术措施有以下几个方面:第一,建筑的墙体可以设计成防爆炸型的。第二,可以在建筑中安装一些设施,它们可以卸除发生爆炸的装置。第三,我们要保证建筑内的装置不会发生碰撞的现象。第四,发生事故时的疏散通道要随时保持畅通。 
  在偶然因素中发生频率比较大的就是火灾,应当引起足够的重视,根据建筑加固改造的具体情况采取防御措施。首先,在施工现场消防设备必不可少,并且要严禁明火。其次,,可以添加一些烟感报警设施和自动救火设施,或者在建筑中设置比较的火灾荷载。最后,在高温作业前,清除附近可燃物,并且设置防火隔断。 
  2.3 混凝土柱加固方法 
  2.3.1 加大柱截面加固法 
  加大柱截面加固法是根据柱子的受力情况,在混凝土柱的单侧、两侧或四周外包混凝土,增大柱截面面积和配筋量的一种加固方法,从而达到提高构件承载能力、增加柱的强度和刚度的目的,以满足正常使用的要求。 
  加大截面的做法是将新旧混凝土的结合面凿毛并经清洁处理后,再涂刷界面结合剂,最后按设计要求浇筑混凝土。在施工时必须注意新加部分与原有部分的整体工作、共同受力问题。这种方法要求的现场作业工作量大,养护时间较长,对生产 
  和生活有一定的影响,而且构件的截面增大后对构件的外观和使用面积也有一定的影响。 
  2.3.2碳纤维布加固法 
  使用碳纤维布对钢筋混凝土柱进行加固常采用横向包裹的方式,碳纤维布对混凝土的约束作用于箍筋的约束作用类似,可使其包裹的混凝土处于三向受压状态。碳纤维布的约束作用是一种被动约束,随着混凝土轴向力的增长,横向膨胀式碳纤维布产生环向伸长,从而达到侧向约束混凝土的目的。加固柱的内核心混凝土受到箍筋与外包碳纤维布的双向约束作用,在混凝土达到峰值应力时仍有较好的变形性能。 
  2.3.3粘钢加固法 
  粘钢加固法是用高强胶凝混凝土少量增大柱子截面,并外包粘角钢和包粘钢板,在新增加截面的部分提高柱子承载力的同时,还因新增钢板箍的横向约束作用,是原混凝土柱产生良好的三向应力状态,因而可以大幅度提高柱子的承载力,同时也提高了柱子的抗变形能力。这种加固方法的优点是在柱子的横截面面积增大不多的情况下,大幅度提高柱子的承载力。 
  2.4混凝土梁加固方法 
  2.4.1 加大梁截面加固法 
  加大梁截面法是指在构件的上面或下面浇一层新混凝土土和补加相应的钢筋,以提高梁的承载力。在梁的受压区补浇混凝土时,可以有效的增加梁的有效高度,从而提高梁的抗弯、抗剪承载力,增大构件的刚度;在梁的受拉区补浇混凝土,可以对补浇的钢筋起到粘结和保护作用。加大截面法的加固效果与原结构在加固时的应力水平、材料特性、施工工艺、结合面构造处理、是否卸载加固等因素直接相关。此方法的优点是工艺简单、适用面广,缺点是梁截面增大后对房屋净空也有一定的影响。 
  2.4.2 预应力加固法 
  预应力加固法即采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构的内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加部分受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加部分和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。 
  2.4.3外包钢加固法 
  外包钢法加固梁具有补强幅度较大、适用范围广的优点,但也存在设计计算与实际受力情况差别较大、节点处理要求高、加固施工造价相对较高等局限。外包钢法加固梁时,为保证应力传递,两端必须与受力柱可靠锚固,这在实际工程中往往形成部分额外的柱包钢费用,所以这种方法比较适合在梁、柱同时需要加固的工程中采用。 
  2.4.4 增设支点加固法 
  增设支点加固法是通过增设支点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。在梁的跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载力,并减小和限制梁的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中的梁的加固。增设支点加固法优点是简单可靠,缺点是使用空间会受到一定的影响。 
  2.5对加固改造工程的施工质量控制 
  人们包括管理层一般比较容易轻视改造工程。目前我国现存的一些施工规范中都明确指出了建筑加固改造的施工质量标准和验收的规范,要按照这个标准严格进行建筑加工改造的施工和验收控制,另外,因建筑改造加固均存在对原有结构体系的突破或补充,改造工程施工的要求一般都比较高,,采取的结构安全措施必须从严。因此改造工程的设计单位和施工单位都有必要对此做好预防、预案工作。 
  3结束语 
  建筑行业科学技术不断进步,然而建筑加固改造却存在很大的问题。建筑加固改造的目的是以保证建筑安全的前提、拓展使用功能、延长建筑的寿命。如今出现了许多新型的建筑材料和相应的工程技术,我们可以利用这些材料优化建筑加固改造方案,严格按照国家现有规范进行建筑加固改造,促进边缘规范成熟,避免可以预测到的或有风险,将损失降到最低。在建筑加固改造设计中充分考虑各种因素,如果风险隐患处理不好将会对施工单位和业主都带来巨大的损害,因此保证建筑的安全至关重要。 
  参考文献: 
  [1]沈承军.既有建筑加固改造的风险及对策[J].商品与质量・建筑与发展.2014.0403):15-16.

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