摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國抗震加固方法不斷趨向多樣化，抗震加固材料也向新型材料發(fā)展，本文側(cè)重總結(jié)目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物的常用抗震加固方法。

　　關(guān)鍵詞：既有建筑;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);抗震加固

　　1、前言：

　　當(dāng)前我國既有建筑面積超過400億平方米，其中很大部分建成于上世紀(jì)六七十年代，已分別進(jìn)入了“老年”和“中年”期。限于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，絕大多數(shù)既有建筑存在著抗災(zāi)能力弱、運(yùn)行能耗高、使用功能差等問題。如何避免風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害對(duì)這些建筑造成的破壞甚至威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全?如果將存在問題的既有建筑全部拆除會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾，一拆一建既不經(jīng)濟(jì)，又對(duì)環(huán)境造成污染，也不符合我國政府的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。解決問題的最佳途徑是對(duì)其進(jìn)行合理改造和加固，在僅增加少量投資的前提下，提高既有建筑物的綜合抗災(zāi)能力，防止強(qiáng)震作用下倒塌或不至于粉碎性倒塌以提供一定的生存空間，或不至于很快倒塌以提供足夠的逃生時(shí)間。如遭遇不可預(yù)見的特大地震，將倒塌的房屋數(shù)量和生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低，將被動(dòng)救災(zāi)的費(fèi)用降到最少。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過幾十年的科學(xué)研究和對(duì)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我國基本形成了層次配套、概念清楚、要求明確、易于掌握的建筑結(jié)構(gòu)成套鑒定與加固技術(shù)。下面淺談一下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中幾種常見既有建筑的抗震加固方法。

　　2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常用抗震加固方法

　　2.1基礎(chǔ)加固

　　建筑物基礎(chǔ)的加固工程屬于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的地下加固工程，其難度、造價(jià)、施工持續(xù)時(shí)間等往往比新建筑物更大更多.此外還可能涉及停產(chǎn)或居民動(dòng)遷等問題。因此在加固時(shí)宜盡可能考慮周詳，根據(jù)加固目的，結(jié)合地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，從預(yù)期效果、施工難易程度、材料來源和運(yùn)輸條件、施工安全性、對(duì)鄰近建筑和環(huán)境的影響、機(jī)具條件、施工工期和造價(jià)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，選擇最合理的加固方案。目前基礎(chǔ)加固的常用方法如下：

　　2.1.1 基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法。

　　該方法適用于當(dāng)基礎(chǔ)受不均勻沉降、凍脹或其他原因引起的基礎(chǔ)裂損時(shí)的加固。基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000第6.1條的規(guī)定。

　　2.1.2加大基礎(chǔ)底面積方法。

　　該方法適用于當(dāng)既有建筑物的地基承載力或基礎(chǔ)底面積尺寸不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)的加固，可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積。加大基礎(chǔ)底面積的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000第6.2.1條的規(guī)定。當(dāng)不宜采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積時(shí)，可將原獨(dú)立基礎(chǔ)改成條形基礎(chǔ);將原條形基礎(chǔ)改成十字交叉條形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ);將原筏形基礎(chǔ)改成箱形基礎(chǔ)。該方法因施工簡單，所需設(shè)備少，因而得到較多的應(yīng)用。

　　2.1.3加深基礎(chǔ)法。

　　該方法適用于地基淺層有較好的土層可作為持力層且地下水位較低的情況。可將原基礎(chǔ)埋置深度加深，使基礎(chǔ)支承在較好的持力層上，以滿足設(shè)計(jì)對(duì)地基承載力和變形的要求。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的降水或排水措施。

　　2.1.4微型樁方法。

　　微型樁一般是指樁徑小于400mm，長細(xì)比大于30，采用鉆孔、強(qiáng)配筋和壓力注漿施工工藝的灌注樁。其主要特點(diǎn)有：施工機(jī)具小，適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū);施工振動(dòng)、噪聲小，適用于公害受到嚴(yán)格控制的市區(qū);長細(xì)比大，單樁耗用材料少;采用二次注漿工藝，與同體積灌注樁相比，承載力較高。微型樁樁孔孔徑小，對(duì)基礎(chǔ)和地基土產(chǎn)生的附加應(yīng)力很小，施工時(shí)對(duì)原有基礎(chǔ)影響小，也不干擾建筑物的正常使用。

　　2.1.5其他地基加固方法。

　　1、高壓噴射注漿法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。2、灰土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基3、深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的枯性土等地基。5、堿液法適用于處理非白市濕陷性黃土地基等。

　　2.2上部結(jié)構(gòu)加固

　　鋼筋混凝土房屋的抗震加固應(yīng)符合下列要求：1、抗震加固時(shí)應(yīng)根據(jù)房屋的實(shí)際情況選擇加固方案，分別采用主要提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力、主要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形能力或改變框架結(jié)構(gòu)體系的方案。2、加固后的框架應(yīng)避免形成短柱、短梁或強(qiáng)梁弱柱。3、采用綜合抗震能力指數(shù)驗(yàn)算時(shí)，加固后樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)、體系影響系數(shù)和局部影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)房屋加固后的狀態(tài)計(jì)算和取值。

　　2.2.1增大結(jié)構(gòu)抗震能力加固法

　　1、直接加固梁、柱構(gòu)件的方法。

　　當(dāng)鋼筋混凝土梁受彎承載力不足時(shí)，可采用增大截面、外粘型鋼、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層、增設(shè)支點(diǎn)以及外加預(yù)應(yīng)力等方法加固補(bǔ)強(qiáng);當(dāng)鋼筋混凝土柱受彎承載力不足時(shí)，則可采用增大截面、外粘型鋼、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層以及外加預(yù)應(yīng)力等方法予以加固;當(dāng)梁、柱構(gòu)件的受剪承載力不足時(shí)，可采用增加箍筋、包鋼板箍、粘貼纖維箍、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層以及纏繞鋼絲等方法進(jìn)行加固;當(dāng)受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷時(shí)，可采用置換混凝土法對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固。粘貼纖維復(fù)合材和鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層兩種加固方法，是近年來隨著對(duì)加固工程中的新材料、新工藝、新技術(shù)開展廣泛的研究后發(fā)展起來的新技術(shù)，輕質(zhì)高強(qiáng)，加固不增大結(jié)構(gòu)體積，所增加的結(jié)構(gòu)自重幾乎可以忽略不計(jì);施工工序簡單，可用小型工具操作，因而可以在傳統(tǒng)技術(shù)無法施工的有限作業(yè)空間內(nèi)實(shí)施;施工污染小、無噪聲，且施工進(jìn)度快、工期短。尤其是鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層法還很好地解決了加固后的耐久性、防火以及耐高溫性能等問題。

　　2、增設(shè)構(gòu)件加固法。通過在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震承載力、變形性能和整體性,對(duì)某些承載力、變形不足的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)償。在采用增設(shè)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)時(shí),必須要考慮增設(shè)構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和抗震性能的影響。如：增設(shè)墻體加固法;增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁加固法;增設(shè)拉桿加固法;增設(shè)柱子加固法;增設(shè)支撐加固法;增設(shè)支托加固法;增設(shè)門窗框加固法等。

　　3、替換構(gòu)件加固法。主要對(duì)原有強(qiáng)度低、韌性差的構(gòu)件用強(qiáng)度高、韌性好的構(gòu)件來替換。通常采用的有:鋼筋混凝土替換磚;鋼構(gòu)件替換木構(gòu)件等。另外也可用于磚墻的替換，五六十年代的建筑，其內(nèi)部分隔墻及外圍護(hù)墻基本是較重的磚墻，這些分隔墻一般是按建筑功能要求布置，其平面分布往往不對(duì)稱，造成結(jié)構(gòu)平面質(zhì)心與剛心不一致，導(dǎo)致地震作用增大，同時(shí)結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)也隨之增大。鑒于此，將原較重的磚墻換成輕質(zhì)隔墻，卸去荷載，既能減輕地震作用和結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，又絲毫不損傷原結(jié)構(gòu)，對(duì)改善既有建筑的抗震性能，實(shí)乃一種行之有效的方法。

　　4、取消建筑物間的伸縮縫，將原來相互獨(dú)立的單體結(jié)構(gòu)連成整體的加固方法。二十世紀(jì)五六十年代的公共建筑，不少是由伸縮縫分成各自獨(dú)立的單體結(jié)構(gòu)，但這些伸縮縫寬度均較小，不能滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范對(duì)防震縫最小寬度的要求，地震時(shí)相鄰房屋互撞導(dǎo)致破壞甚至倒塌。各個(gè)單體結(jié)構(gòu)分別加固，施工空間小，難度大，若對(duì)部分單體結(jié)構(gòu)采取在伸縮縫處設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻，將兩個(gè)甚至多個(gè)單體連成整體，從整體上綜合考慮結(jié)構(gòu)加固方案，這樣不僅能減少加固工程量，而且易于實(shí)現(xiàn)。

　　2.2.2減小地震作用加固法

　　1、隔震加固法。采用鉛芯阻尼橡膠支座,能夠延長低層和多層結(jié)構(gòu)的自振周期,通過隔震支座的大變形來減少其上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用,從而減少地震破壞。

　　2、消能減震加固法。消能減震是采用設(shè)置消能器來控制預(yù)期的結(jié)構(gòu)變形,增大結(jié)構(gòu)阻尼,同時(shí)減少結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震作用,從而使主體結(jié)構(gòu)在罕遇地震下不發(fā)生嚴(yán)重破壞,該法適用范圍較廣。作為非承重構(gòu)件，消能元件的損傷過程也是保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的過程。這種被動(dòng)控制技術(shù)能兼顧抗側(cè)剛度的提高和抗側(cè)能力增大，特別在大震時(shí)能有效減少地震能量的輸入，明顯降低結(jié)構(gòu)側(cè)移，達(dá)到控制結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。該方法結(jié)構(gòu)簡單，無需外部能量輸入，無特殊的維護(hù)要求，且對(duì)原有建筑布局影響甚小，故在公共建筑的抗震加固上應(yīng)用前景廣闊。

　　3、結(jié)論

　　目前國內(nèi)對(duì)于各類結(jié)構(gòu)的加固方法很多，這些方法各有其適用條件，這就要求必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合分析，充分考慮各種方法實(shí)施的難易程度、施工影響面及投資等因素，優(yōu)化決策，采取最優(yōu)方案，使加固既能保證結(jié)構(gòu)安全，又經(jīng)濟(jì)合理。

　　參考文獻(xiàn)

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　　〔3〕JGJ 116-2009 《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》中國建筑工業(yè)出版社，2009