【文章內(nèi)容簡介】 構改造，以提高結構的安全性和耐久性，滿足建筑物的 正常使用功能，保證建筑節(jié)能與環(huán)保，延長建筑物安全使用壽命。其中既包括了對既有建筑達到設計使用年限后的加固，也包括了對既有建筑的性能維護，還包括部分新建筑的使用功能改造以及設計、施工造成的損害補救等等，對此開展研究，有利于落實黨中央提出的科學發(fā)展觀、建設節(jié)約型社會，符合建筑“四節(jié)”即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材工作的要求。 1．建筑結構維修加固改造行業(yè)的發(fā)展前景 據(jù)初步統(tǒng)計，我國既有建筑物的總量（包括城鎮(zhèn)房屋建筑、工業(yè)建筑等）約 400 多億平方米。一些專家估計，約有 30～ 50％的建筑物出現(xiàn)安全性失效或 進入功能退化期，既有建筑物的加固是一新興的學科與行業(yè)，具有令人矚目的發(fā)展前景和潛力，上世紀末美國勞工部門預測，建筑維修加固改造業(yè)在 21 世紀仍是世界各國最受歡迎的九大行業(yè)之一。目前，美國維修加固改造現(xiàn)有建筑物的費用已高達近六萬億美元， 1980 年美國建筑維修改造工程已占其全部工程的三分之一。丹麥用于維修加固改造與新建工程投資比例為 6： 1。 1983 年，瑞典用于維修改造的投資占建筑業(yè)總投資的 50％，中國比上述發(fā)達國家發(fā)展晚，同濟大學朱伯龍教授預言：“對建筑業(yè)來說， 21 世紀將是建筑改造的世紀”。 隨著人們生活 水平的提高，對房屋建筑提出了更高的要求，土地是不可再生的資源，建設節(jié)約型社會不允許無限度地鋪攤子占用大量耕地搞建設。舊城改造、舊建筑物的維修加固、拓展應用是城市建設的必然選擇之一。通過對建筑物的加固改造來增層、擴建、改變用途，使舊建筑煥發(fā)新活力。工程中的缺陷可能源自于劣質(zhì)的材料或施工中的疏忽，甚至是設計的錯誤、有害環(huán)境的侵蝕或混凝土等材料的老化，這些缺陷的處理需要結構維修和加固，對舊建筑不符合抗震設防要求的也需要進行結構的抗震加固。 作為新興行業(yè)，其發(fā)展的障礙主要是技術儲備不足而新手眾多，迫切需要開 展研究與實踐工作，以提供可以借鑒的經(jīng)驗。淄博市建筑設計研究院成立了結構工程維修加固改造研究課題組，結合工程設計實踐活動開展對建筑物維修、加固改造成套技術的研究，在近十年的研究實踐中，逐漸學習、探索、總結、歸納了一系列常用的一般建筑物維修加固改造的方法與技術。在對這一課題的研究過程中，先后發(fā)表關于建筑物維修改造加固技術及應用的專業(yè)論文七篇，獲市自然科學優(yōu)秀學術成果獎三項，完成建筑物維修加固改造設計工程實踐二十余項，取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。 2．建筑結構維修加固改造的程序 通過本課題的研究， 結合不同工程實際，總結一般建筑結構維修加固的程序如下 .按照科學的程序進行，可以保證建筑結構的維修加固改造不走彎路，避免漏項，制定合理的方案，取得較好的效益。 收集維修加固改造建筑結構相關資料 收集被維修加固改造建筑結構的相關資料，主要包括設計資料和施工資料、設計施工變更資料、建筑用材料資料、竣工和驗收資料、使用過程的有關情況、發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題、業(yè)主新的使用要求等。 建筑結構和構件的質(zhì)量鑒定、材料性能的檢測 對建筑結構進行完損性和安全性鑒定，從而為維修加固改造提供依據(jù)。完損性主要是指建筑結構目前的破損狀態(tài)，以外觀檢查為主；安全性主要是指構件和結構的安全程度，以內(nèi)力分析和截面驗算為主；在地震區(qū)，對舊建筑結構尚應進行抗震性能鑒定。 對結構或構件所用材料有懷疑時，應進行結構材料的有關性能檢測，以獲得材料的實際強度等性能的指標數(shù)據(jù)。 檢測和鑒定應由具備相應資質(zhì)的檢測機構和鑒定單位完成，并出具檢測報告和鑒定意見書，檢測報告和鑒定意見書做為建筑結構維修加固改造的依據(jù)之一。 制定建筑結構維修加固改 造的方案 制定建筑結構維修加固改造方案應綜合考慮各種相關因素，主要依據(jù)是建筑結構的使用功能要求，有關的國家行業(yè)技術規(guī)范和標準，可能實施的維修加固改造施工條件等。維修加固改造方案的制定是一項高技術的系統(tǒng)工作，應進行方案的對比和優(yōu)化，選擇產(chǎn)出投入比較高、簡便易行、質(zhì)量易于保證、環(huán)境效益較好的方案實施。 建筑結構維修加固改造的設計 根據(jù)建筑結構維修加固改造方案進行施工圖設計，此時應注意的問題主要是新舊建筑結構的連接及協(xié)同工作，應考慮施工的可行性，盡量詳細地提出施工注意事項和施工先后順序。 建筑結構維修加固改造的施工 施工應由具備相應專項施工資質(zhì)的隊伍完成，施工前應制定詳細的施工組織設計和安全措施，切實保證施工期間人員和建筑物的安全，在施工過程中發(fā)現(xiàn)與原設計不符情況和安全異常情況應及時通知業(yè)主和設計單位，采取處理措施。 建筑結構維修加固改造過程的質(zhì)量監(jiān)督和竣工驗收 施工過程應委托有相關經(jīng)驗的監(jiān)理單位進行監(jiān)理，設計人員也應經(jīng)常去施工現(xiàn)場了解施工情況，解決施工中存在的問題，并參加相關部位的分部分項驗收和竣工驗收，對重要工程或工程的關鍵重要部位應在加固施工完成后進行一些現(xiàn)場檢測。 竣工后應提醒業(yè)主定期對加固改造部位檢查工作狀態(tài)，第一次檢查時間不大于 10 年。平時使用過程中若發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施。 3．建筑結構維修加固改造設計的基本原則 建筑結構的維修加固改造設計應由專業(yè)人士承擔 建筑結構是否需要加固，應經(jīng)結構可靠性鑒定，專家依據(jù)有關規(guī)范規(guī)程標準提出鑒定意見書。鑒定意見書可以做為結構維修加固改造設計的依據(jù)之一。由于建筑結構加固設計所面臨的不確定因素遠比新建工程多而復雜，況且還要考慮業(yè)主的種種要求，因此，承擔維修加固改造設計的人員除具有較強的結構 理論、明晰的結構概念外，還應具備較為豐富的工程經(jīng)驗才能夠全面系統(tǒng)地分析問題，提出較為合理的結構加固設計方案。 維修加固改造設計應處理好構件與結構、局部與整體、臨時與永久的關系當某些構件不滿足要求時必須進行加固，但結構體系的加固往往會被忽視，加固設計人員應從整個結構體系安全的角度來考慮。當個別構件加固不影響整體結構體系的受力性能時，可進行局部加固；結構整體不滿足要求時，應對結構進行整體加固。臨時加固的要求可以適當降低一些。 一般而言，結構經(jīng)局部加固或部分構件加固后，并不意味著該結構整體承 載能力就一定提高或是安全的，其安全性還取決于原結構方案及其布置是否合理、構件之間的連接是否可靠、原有的構造措施是否得當與有效等，這些就是結構整體性或結構整體牢固性的內(nèi)涵，因此，結構工程師在承擔混凝土結構的加固設計時，應對結構的整體性進行檢查與評估，以研究是否需作相應的加強，而不能僅僅關注結構的局部或部分構件。 建筑結構的維修加固改造應盡量少停產(chǎn)，在不影響或少影響工作和生活的條件下進行。盡量保留原有結構的構件，減少拆除的工作量，保留的部分應有足夠的安全性和耐久性，并具有利用價值。加固設計時應考慮施工場 地、各種管線、相鄰建筑、相鄰道路等的影響，考慮施工的可行性與方便。 維修加固改造的實施必須有科學的先后順序 通常應先治理后加固，由高溫、高濕、凍融、冷脆、腐蝕、振動、溫度應力、收縮應力、地基不均勻沉降等原因造成的結構損壞，在加固時，應采取有效的治理對策，從源頭上消除或限制其有害作用，正確確定加固處理時機，使之不致對加固后的結構重新造成損壞。結構加固一般應先卸載或部分卸載，卸載后按一定順序?qū)嵤┘庸?。一般而言，應先加固后拆除；先加固后開洞；先基礎后柱、梁和板；先重要構件，后次要構件，最后做 好保護與防護。 加固改造設計還應注意復核建筑結構的抗震能力，做好抗震加固設計 地震區(qū)的結構構件加固，除應滿足承載力要求外，還應復核其抗震性能。結構加固后不應存在因局部加強或剛度突變而形成新的薄弱部位，同時還應考慮結構剛度增大或變化而導致地震作用效應增大或變化的影響。 在進行抗震加固設計時還注意以下一些問題：結構的剛度和