建筑抗震加固改造是重要的工程項目,由于很多建筑的建設(shè)年限逐漸逼近設(shè)計邊緣,建筑抗震加固改造工程在施工中容不得一絲馬虎,應(yīng)合理設(shè)計改造方案,準確部署改造施工工作。未來要如何一如既往地“大震不倒”?
一、新時期要及時刷新工法
《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2017版)》公布后,抗震、加固與監(jiān)測技術(shù)作為新技術(shù)之一,從多個方面列舉分享技術(shù)內(nèi)容。
抗震方面
消能減震技術(shù)主要應(yīng)用于多高層建筑,高聳塔架,大跨度橋梁,柔性管道、管線(生命線工程),既有建筑的抗震(或抗風)性能的改善,文物建筑及有紀念意義的建(構(gòu))筑物的保護等。
建筑隔震技術(shù)一般應(yīng)用于重要的建筑,一般指甲、乙類等特別重要的建筑;也可應(yīng)用于有特殊性使用要求的建筑,傳統(tǒng)抗震技術(shù)難以達到抗震要求的或有更高抗震要求的某些建筑,也可用于抗震性能不滿足要求的既有建筑的加固改造,文物建筑及有紀念意義的建(構(gòu))筑物的保護等。
加固方面
結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固技術(shù)常用的有鋼絞線網(wǎng)片聚合物砂漿加固技術(shù)和外包鋼加固技術(shù)。鋼絞線網(wǎng)片聚合物砂漿加固技術(shù)是在被加固構(gòu)件進行界面處理后,將鋼絞線網(wǎng)片敷設(shè)于被加固構(gòu)件的受拉部位,再在其上涂抹聚合物砂漿。外包鋼加固法是在鋼筋混凝土梁、柱四周包型鋼的一種加固方法,可分為干式和濕式兩種,兩者的承載力提高效果與施工便捷度有所區(qū)別。
鋼絞線網(wǎng)片聚合物砂漿加固技術(shù)適用于砌體結(jié)構(gòu)磚墻、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁、板、柱和節(jié)點的加固。外包鋼加固技術(shù)適用于需要提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱結(jié)構(gòu)的加固。
《建設(shè)工程抗震管理條例(征求意見稿)》也對抗震加固工程提出了相應(yīng)要求,例如以下條款。
第十五條【施工要求】工程總承包單位、施工單位及監(jiān)理單位應(yīng)當加強對抗震措施、關(guān)鍵節(jié)點施工質(zhì)量的管理,確保施工質(zhì)量符合抗震設(shè)防標準。
第十九條【減震隔震工程設(shè)計】采用減震隔震技術(shù)的建設(shè)工程,設(shè)計單位應(yīng)當在設(shè)計文件中對減震隔震裝置技術(shù)性能、檢驗檢測、減震隔震構(gòu)造措施、施工安裝和使用維護提出明確要求。
第二十七條【加固驗收】抗震加固完工后,建設(shè)工程所有權(quán)人應(yīng)當按照《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》的規(guī)定組織驗收。
驗收合格后,應(yīng)當在工程顯著部位設(shè)置標牌,載明工程建造年代、抗震加固時間、加固后最長使用年限等信息。
隨著行業(yè)法規(guī)和國標圖集不斷更新,工程從業(yè)人員應(yīng)不斷刷新相關(guān)規(guī)定及條款內(nèi)容,確保設(shè)計、施工方案符合行業(yè)要求,保證工程質(zhì)量安全可靠。
二、了解抗震工法及配件施工
建筑抗震加固涉及的施工方法眾多,應(yīng)學習了解施工方案設(shè)計和工法內(nèi)容,選擇適合工程情況的方案,確?拐鹦Ч己谩?蓪κ┕し桨高M行分類整理,以保證使用得當。
按部位
框架梁
(1)梁的截面尺寸,符合下列各項要求:截面寬度不小于200mm;截面高寬比不大于4;凈跨與截面高度之比不小于4。
(2)梁的配筋應(yīng)確保梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不大于2.5%,且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比不大于0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,不小于0.3。
(3)梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑按規(guī)范采用,當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,箍筋最小直徑數(shù)值應(yīng)增大2mm。
(4)梁的縱向鋼筋配置,符合下列各項要求:沿梁全長頂面和底面的配筋,不少于 2φ14 且分別不少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4,框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑,不大于柱在該方向截面尺寸的1/20。
(5)梁端加密區(qū)的箍筋肢距應(yīng)不大于 250mm和20倍箍筋直徑的較大值。
抗震墻
(1)抗震墻的厚度不小于160mm 且不小于層高的1/20,底部加強部位的抗震墻厚度不小于 200mm 且不應(yīng)小于層高的1/16,底部加強層為1~3層,暗柱箍筋間距為150mm,抗震墻體雙排鋼筋之間梅花形拉筋間距為400mm;其余樓層,暗柱箍筋間距為200mm,拉筋為600mm。
(2)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋,配筋率均不小于0.25%,并雙排布置,拉筋間距不大于600mm,直徑不小于6mm。
(3)抗震墻的約束邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻。
(4)頂層連梁的縱向鋼筋錨固長度范圍內(nèi),應(yīng)設(shè)置箍筋。
抗震縫
不是所有建筑都適合設(shè)置抗震縫——地震區(qū)建筑為確保的重量及剛度對稱并均勻分布,避免在平面和立面上的突然變化,往往不設(shè)變形縫,以保證結(jié)構(gòu)的整體性,加強整體剛度。
當建筑須設(shè)抗震縫時,應(yīng)確保單獨設(shè)置的抗震縫,從基礎(chǔ)頂面至屋頂?shù)臉?gòu)件全部斷開,縫的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置墻體。當建筑平面較復(fù)雜時,抗震縫應(yīng)與伸縮縫、沉降縫結(jié)合設(shè)置,做到一縫多用或多縫合一,這時縫寬必須滿足最高的設(shè)置要求,如與沉降縫結(jié)合,基礎(chǔ)也應(yīng)斷開;同時,抗震縫的最小寬度與地震設(shè)計烈度、房屋高度有關(guān)。
抗震支架
當遭遇到本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震發(fā)生時,為達到減輕地震破壞,減少和盡可能防止次生災(zāi)害發(fā)生的目的,建筑給水排水、消防、供暖、通風、空調(diào)、燃氣、熱力、電力、通訊等機電工程設(shè)施應(yīng)設(shè)置抗震支架。
抗震支吊架施工主要涉及到錨固件、加固吊桿、抗震連接構(gòu)件、管道連 接構(gòu)件、抗震斜撐、型鋼和緊固件等構(gòu)件的使用。施工時應(yīng)注意以下問題:(1)組成抗震支吊架的所有構(gòu)件應(yīng)采用成品構(gòu)件,確保支吊架施工質(zhì)量符合要求;(2)因抗震支吊架在地下室設(shè)置較為集中,地下室屬于室內(nèi)潮濕環(huán)境,所以抗震支吊架的材料采購時,應(yīng)從價格、質(zhì)量等方面因素綜合考慮。
按措施
建筑設(shè)計對建筑的抗震性能有很大影響,因此在施工前,應(yīng)在圖紙會審時認真研究施工方案,確?拐鹦阅軡M足要求。當建筑結(jié)構(gòu)不利于建筑抗震時,應(yīng)在施工時強化抗震構(gòu)造措施。
如錯層結(jié)構(gòu)在實際施工時,使用有限元計算未必能得到與實際工程相符的合理結(jié)果,因此當無法回避錯層結(jié)構(gòu)的工程時,應(yīng)注意施工方案中關(guān)于錯層結(jié)構(gòu)的抗震措施。
(1)高層建筑錯層處框架柱的截面高度不應(yīng)小于600mm,混凝土不應(yīng)低于C30,抗震等級應(yīng)提高一級采用,箍筋應(yīng)全柱段加密,并從嚴控制柱的軸壓比。
(2)錯層處平面外受力的剪力墻,其截面厚度,非抗震設(shè)計時不應(yīng)小于200mm,抗震設(shè)計時不應(yīng)小于250mm,并均應(yīng)設(shè)置與之垂直的墻肢或扶壁柱;抗震等級應(yīng)提高一級采用,水平和豎向分布鋼筋的配筋率,非抗震設(shè)計時不應(yīng)小于0.3%,抗震設(shè)計時不應(yīng)小于0.5%,建議錯層處墻肢按照剪力墻底部加強部位的要求增大剪力設(shè)計值。
按規(guī)范
關(guān)于建筑抗震的規(guī)范和圖集眾多,可以按照工程類別進行劃分,通過購買、借閱或網(wǎng)上下載等方式,對相關(guān)規(guī)定進行學習。
◆ 09SG619-1,《房屋建筑抗震加固(一)(中小學校舍抗震加固)》
◆ 11G329-1,《建筑物抗震構(gòu)造詳圖(多層和高層鋼筋混凝土房屋)更正說明》
◆ 11G329-2,《建筑物抗震構(gòu)造詳圖(多層砌體房屋和底部框架砌體房屋)》
◆ 11G329-3,《建筑物抗震構(gòu)造詳圖 (單層工業(yè)廠房)》
◆ 11SG619-4,《房屋建筑抗震加固(四) (砌體結(jié)構(gòu)住宅抗震加固)》
◆ 12G619-2,《房屋建筑抗震加固(二)(醫(yī)療建筑抗震加固)》
◆ 12SG619-3,《房屋建筑抗震加固(三)(單層工業(yè)廠房、煙囪、水塔)》
◆ 13SG619-5,《房屋建筑抗震加固(五)(公共建筑抗震加固)》
◆ 16D707-1,《建筑電氣設(shè)施抗震安裝》
◆ 17T206,《地鐵工程抗震支吊架設(shè)計與安裝》
建筑抗震加固對于結(jié)構(gòu)安全性十分重要,很多建筑在地震中損壞,和設(shè)計施工均有關(guān)系。提高建筑物及其附屬結(jié)構(gòu)的防震抗震性能,完善施工合理性至關(guān)重要。從業(yè)人員應(yīng)從自身角度出發(fā),讓加固方案更加適合施工情況,增加建筑抗震性能,延長使用期限。