略谈高层建筑结构改扩建与加固常用的方法

1房屋改扩建设计
房屋的改扩建设计与新建建筑设计不同,它要考虑的更多是新建筑与旧建筑之间的连接,从理论上来看有连成整体和完全断开两种方法。完全断开方式使建筑物的受力明确,还可以沉降自由,并且新建塔楼工程只是增加或减少一跨,建筑物的抗侧移刚度小,但是不符合独立结构的高层建筑的规范标准;并且,设缝也增大了建筑的处理难度和造价问题。所以工程设计经常采用新建筑物与旧建筑连成一体同时工作的方法。运用这种连成整体方式时,在进行基础结构设计、上部结构设计和后浇带的设计中要尽量减小新建筑与旧建筑之间的沉降差,沉降差就是建筑后期使用的关键。

2加固常用的方法
2.1对基础结构的加固
对基础结构的加固就是对建筑物地基结构的承载力进行加固,其相应措施有:加固墩基础的方法是在建筑物地基基础下分段挖到持力层墩基础直接浇筑混凝土,组成统一承受增加层结构的荷载力的一个整体。当原建筑地基基础的下底面面积不够大时,可以采用加宽地基基础的方法,也就是对条形的地基基础的一侧或两侧进行加宽处理,可分别着沿柱基的四边对基础进行加宽,并且每间隔2000~3000mm就需要设置两根混凝土钢筋来减小梁荷载。抬墙梁法是指在原有的地基基础两侧的桩基础或墩基础上安置穿过原有建筑的基础梁用预制的钢筋混凝土梁或钢梁。新增加的混凝土构件负载的位置要避开一层的门窗洞口。实在避不开时,应增大在承载位置的砖墙的局部承压强度。
2.2加固混凝土结构
裂缝修补技术是依照混凝土裂缝的起因、形状和大小等情况,利用其相对应的修补方法对裂缝进行封堵,使混凝土构件因为产生裂缝而降低的耐久性和使用功能能够恢复的一种专业技术。它适合使用于对原有建筑物中各种裂缝的修补,但是对于受力性产生的裂缝,除了修补,还应该有相应措施对混凝土构件进行加固。加大混凝土构件截面面积的加固方法施工简单、适应性强,而且在施工和设计方面具有很多经验。它适合用于对普通的梁、板、柱等混凝土建筑构件的加固,但是这种方法在现场的湿作业施工时间过长,会在一定程度上生活和工程的生产产生影响,而且在建筑加固后,建筑物的净剩空间会减小很多;在加固和改造原有建筑结构时可以用植入钢筋这种技术在混凝土结构中植入螺栓式锚筋或普通钢筋,对混凝土结构进行最有效、最简捷的锚固连接;混凝土置换的方法和加大混凝提构件截面方法的有点基本相同,虽然利用该种方法加固,现场施工湿作业时间也会很长,但加固后不会影响到建筑物室内净空。它适宜用来加固强度低的受压区构件或者加固损坏很明显的钢筋混凝土梁、柱、架等承重建筑构件。
2.3对钢结构的加固方法
改变图形的加固方法是通过改变钢结构的节点的荷载性质、荷载分散情况、力的传播方向、结构的边界条件、预应力的施加、支撑杆件的增多、空间结构的合理等多个方面对钢结构建筑进行加固的一项措施。普通的改变结构图形的方法是经过对建筑的空间结构进行检算,通过增多支撑点来形成空间结构体,增加建筑构件的刚度,或者是通过设置多个支撑点来控制建筑结构的振动频率,使结构的动力特性得到改良,以达到增大建筑结构承载力的目的;设置多个辅助杆或支撑杆,减小钢结构的长度,使钢结构的稳定性提高;如果重点的加强结构中一根的列柱的刚度,使这条列柱几乎承受全部的水平荷载力,那么就可以减少结构中其余列柱的水平荷载。设置多个支点的加固方法是一种通过设置多个支承点来减小建筑物结构的跨度来改良钢结构建筑物的内力分布使梁、板的承载能力增大的方法。在梁、板的每两跨中间设置多个支点,可以减小梁、板的跨度,从而能够在很大程度上提高梁、板的纵向承载力,也可以以此来限制或减小梁、板的弯曲变形程度。这种方法适合在房屋被加固后净空不会受到太大影响的大跨度结构建筑物中应用。虽然梁、板、架等水平结构通过增多设置支点的方法加固可靠简单,但是会在一定程度上影响空间的使用面积。
增大预应力的加固法是指可以充分降低被加固后的混凝土构件的应变力水平,这样做不但可以更好提高混凝土构件的加固效果,还能够很大程度上增大整体结构的承载力,但是在加固后的原有结构外观上会有一定程度上的影响。但是在没有任何防护的状态下,这种方法仅仅能够在温度600摄氏度以下的环境中使用,它适合使用于加固重型的结构或大跨度的结构和加固在高强应力、高强应变状态中的混凝土构件,不适宜使用在混凝土变大与收缩的结构中。黏贴纤维增大塑性的加固方法拥有不增大建筑物结构自重、耐使用、耐腐蚀、结构维护费用比较低等多个优点,还有与粘结外包钢型加固法同样多的优势。但是该结构要有专业的防火措施,所以这种方法适合使用在拥有多种受力性质的混凝土构件中。普通的建筑物结构仍然需要注意粘结是否合格。因此,在加固完构件以后,要用小铁锤敲打钢板的被黏贴区域,利用超声波的方法来检测粘贴的密度或者依据轻敲的响声来检验粘接的效果。在重大的建筑工程中,如果没有锚固的区域粘贴面积少于70%或者锚固区域的黏贴的面积多于30%,那么这个黏贴是无效的,这时应该把已黏贴的钢板剥下重新黏贴,常常还需要以荷载试验的结果作为合格标准,即通过再一次把卸去的荷载全部加上的方法对黏贴后钢板的荷载进行抽样检验,以此来验证黏贴加固后的真实效果,其结构的裂缝形成和变形应该符合设计的使用标准。

3结语
建筑工程施工质量的安全保障体系组成中的一个重要部分就是建筑物结构的科学检测、科学加固。认真按照规范标准施工是建筑工程检测和加固工作的前提,建筑物的结构检测和加固的设施在高速发展,并且,建筑物的结构问题也常常体现出建筑物的个性特征,因此检测和加固方法也一定要运用持续发展和创造新的灵活的方法,能够获得事半功倍的效果,加固工程施工、重视施工监测,能够确保工程施工的质量和安全。