建筑物加固改造新技术发展及应用.docx

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1、建筑物加固改造新技术发展及应用作者：张国彦顿海丽来源：中国化工贸易中旬刊2017年第11期摘要：本文基于建筑业技术的进步，阐述了建筑物加固改造新技术的发展及应用，包括 建筑物钢绞线网片聚合物砂浆加固技术、建筑物移位技术和建筑物无损拆除技术。对每一种技 术从技术指标、适用范围、主要技术特点和工程案例四个方面进行了介绍。关键词：钢绞线网片聚合物砂浆加固技术；建筑物移位技术；建筑物无损性拆除技术随着建筑业技术的进步，建筑物加固改造新技术也得到了不断发展及应用。本文对建筑物 加固改造相关技术，包括建筑物钢绞线网片聚合物砂浆加固技术、建筑物移位技术和建筑物无 损拆除技术进行介绍。I钢绞线网片聚合物砂浆加

2、固技术钢绞线网片聚合物砂浆加固技术是在被加固构件进行界面处理后，将钢绞线网片敷设于被 加固构件的受拉部位，再在其上涂抹聚合物砂浆。其中钢绞线是受力的主体，在加固后的结构 中发挥其高于普通钢筋的抗拉强度；聚合物砂浆有良好的渗透性、对氯化物和一般化工品的阻 抗性好，粘结强度和密实程度高，一方面可起保护钢绞线网片的作用，另一方面将其粘结在原 结构上形成整体，使钢绞线网片与原结构构件变形协调、共同工作，以有效提高其承载能力和 刚度。该加固技术自2003年引入国内以来，特别是中国建筑科学研究院等单位基于国产材料 的大量试验研究和理论分析，极大地推动了该加固技术的发展和应用。现已编制了技术标准 钢绞线网片

3、聚合物砂浆加固加固技术规程JGJ337。L1技术指标钢绞线网片聚合物砂浆加固的材料和设计计算及施工应符合行业标准钢绞线网片聚合物 砂浆加固加固技术规程JGJ 337的要求。其中，加固混凝土构件时，应注意钢绞线的强度利 用系数或折减系数。砖墙抗震时，砖墙抗震受剪承载力的提高主要考虑加固面层的增强系数。1.2 适用范围钢绞线网片聚合物砂浆加固技术适用于砌体结构砖墙、钢筋混凝土结构梁、板、柱和节点 的加固。通过实际工程验证，该加固技术在常规建筑、历史风貌建筑、高温腐蚀环境工业厂房和桥 梁等加固领域均可有良好应用。1.3 主要技术特点该加固技术有以下优点：加固砖墙和钢筋混凝土构件进行效果良好。加固层与

4、被加固构 件结合良好。不仅可以原构件提高承载力，而且可以提高其刚度；聚合物砂浆为无机材料， 不存在结构胶等有机加固用材的老化、不耐高温等问题，对人和环境无污染，是“绿色环保”的 加固手段；加固后构件具有良好的耐久性、耐高温性能及抗火性能。无须附加的防腐防火面 层，可降低结构加固造价，减少后期维护费用；钢较线网片和聚合物砂浆全部是在工厂进行 生产，后运送到现场进行加固施工，且对构件加固面没有平整度要求，使得加固施工快捷方 便，对现场环境污染较小；由于加固材料自重小，加固层厚度薄，加固后不显著增加结构自 重，对建筑物的外观风貌和使用空间及功能没有影响。1.4 工程案例本项技术已在厦门郑成功纪念馆、

5、北京工人体育馆、中国国家博物馆、厦门特区纪念馆等 加固改造工程中应用。2建筑移位技术建筑物移位技术是指在保持房屋建筑与结构整体性和可用性不变的前提下，将其从原址移 到新址的既有建筑保护技术。建筑物移位具有技术要求高、工程风险大的特点。建筑物移位包 括以下技术环节：新址基础施工、移位基础与轨道布设、结构托换与安装行走机构、牵引设备 与系统控制、建筑物移位施工、新址基础上就位连接。其中结构托换是指对整体结构或部分结 构进行合理改造，改变荷载传力路径的工程技术，通过结构托换将上部结构与基础分离，为安 装行走机构创造条件；移位轨道及牵引系统控制是指移位过程中轨道设计及牵引系统的实施， 通过液压系统施加

6、动力后驱动结构在移位轨道上行走；就位连接是指建筑物移到指定位置后原 建筑与新基础连接成为整体，其中可靠的连接处理是保证建筑物在新址基础上结构安全的重要 环节。建筑物移位技术在国外已有上百年的历史，但在我国出现比较晚，始于上世纪90年代 初期，近年来该技术得到了迅速发展。目前，移位建筑物的规模越来越大，而且需要移位保护 的历史建筑也越来越多。2.1 技术指标采用建筑移位技术的结构设计可依据国家现行行业标准建（构）筑物移位工程技术规 程JGJ/T239及建筑物移位纠倾增层改造技术规范CECS225进行，变形监测做法可按现 行行业标准建筑变形测量规范JGJ8执行。适用于具有使用价值或保留价值或历史价

7、值的既有建（构）物的整体移位，对于这些既有 建（构）物因规划调整、小区平面布置改变等原因，需整体从原址移位到附近新址，其移位方 式包括平移、旋转及局部顶升。可考虑进行移位的建（构）筑物为：一般工业与民用建筑，其 层数为多层，其结构形式可包括砌体结构、钢筋混凝土结构、砖木结构、钢结构等；其他构筑 物；古建筑、历史建筑与特殊建筑。2.3 主要技术特点建筑移位技术主要技术要点：新基础：结合新址场地地基和原址基础情况，确定新基础 形式；平移轨道：平移轨道可分为三个部分，即与新基础重叠部分、室外行走部分、原建筑 室内行走部分，其中室外行走部分属于临时性结构，结构安全度可比永久性结构适当降低； 托换系统：

8、房屋建筑托换系统设计一般采用两种方法，一是将房屋连同基础整体托换，托换梁 系比较单一；另一种是在基础以上部位切断，托换梁系包括上轨道、夹墙梁、抱柱梁及连系梁 等；行走机构：行走机构的构成主要包括滚轴、上下轨道梁以及水平力施加机构等。其中， 滚轴是房屋得以行走的关键，平移过程中不应出现较大的变形或破坏。水平力的施加有两种方 式：一是推力式，二是拉力式。两种方式都是直接作用于上轨道梁；建筑物与新基础的连接 节点：为了保证房屋的整体稳定性和抗震性能，上轨道梁必须与下轨道新基础采取可靠连接。 常用的连接方法有两种，一是滚轴保留在上、下轨道之间浇注混凝土，二是取出滚轴再浇注混 凝土。2.4 工程案例厦门

9、市人民检察院综合楼6层钢筋混凝土框架结构平移工程、泉州佳丽彩印厂专家楼平移 工程、北京英国大使馆（国家一级文物）整体平移工程、济南宏济堂历史建筑整体移位工程 等。2.5 无损性拆除技术在建筑结构改造时，常需对既有结构构件进行拆除。常规的方法是采用破碎炮、液压钳等 设备进行的拆除施工，但这种拆除手段存在易对保留结构性能产生破坏、噪音大及粉尘污染大 等各项缺陷。无损性拆除技术主要包括金刚石无损钻切技术和水力破除技术，这两种技术对结构产生的 扰动小，对保留结构基本无冲击，不损坏保留结构的性能状态，同时它具有低噪声、轻污染、 效率高的特点。主要用于既有建（构）物结构改造时部分结构与构件的无损性拆除。金

10、刚石无损钻切技术，利用金刚石工具包括金刚石绳锯、金刚石圆盘锯、金刚石薄壁钻 等，通过其对既有混凝土结构构件进行锯切、切削与钻孔形成切割面，将结构需切割拆除的部 分与保留的结构分离，满足保留既有混凝土结构的受力性能和使用寿命的技术要求。水力破除技术，水力破除技术是采用高速水射流来破除混凝土的静力铳刨技术。混凝土是 多孔材料且抗拉强度相对较低，高速水射流穿透混凝土孔隙时产生内压，当内压超过混凝土的 抗拉强度时，混凝土即被破除，而水流对钢筋没有影响，故钢筋可以原样保留。3.1 技术指标3.1.1 金刚石无损钻切技术3.1.1.1 金刚石绳锯绳索的变向是通过导向轮的组合安装来实现的，施工过程中导向轮的

11、安装与主动驱动轮中 的位置关系应巧妙的设计，以满足切割要求。绳索切割线速度不低于18m/so金刚石绳索的质 量标准应满足切割过程中最大张拉强度的要求。3.1.1.2 金刚石圆盘锯切割锯片与切割深度的关系见表lo切割锯的轨道安装偏差控制在3mm以内，锯片固定完成后检查调整锯片与切割面的垂直 度，平行于墙体切割楼板时，距离墙边最小切割距离为30mm。3.1.1.3 石薄壁钻采用十字画线法确定钻孔中心，孔位偏差不超过3mm。利用连续钻孔进行切割时，钻孔采用89mm或108mm孔径施工，1m长度方向上布置 钻孔数为1113个。切割直线偏差小于20mm。3.L2水力破除技术水力破除技术参数主要为压力、流

12、量、冲程；如压力大、流量小则施工效率会大大降低， 压力小、流量大则无法破除混凝土，冲程大则破除深度大，冲程小则破除深度小，三者有着密 不可分，应针对不同标号强度、级配的混凝土参数的进行设定。具体参数详见表2。适用于各类既有钢筋混凝土结构建筑的局部结构拆改及有保留结构要求的工程施工。3.3 主要技术特点金刚石无损钻切技术具有低噪音、无污染、无振动和效率高等特点。以金刚石绳锯拆除梁 为例，其工艺流程为：根据吊车性能计算梁分块重量，确定切割位置一根据分块重量计算吊点 位置一测量放线，放出吊点位置及切割位置一安装升降平台一利用金刚石薄壁钻成吊装孔一金 刚石绳锯导向轮就位一在梁切割位置线暂时保留部分采用

13、(P200钢管进行支撑一将金刚石绳锯 绕过梁两侧，以形成一个封闭的套，并通过导向轮调节好切割方向一在吊装孔内穿好钢丝绳一 吊车就位将钢丝绳固定在吊车上，并预先施加起吊力一开启金刚石绳锯，通过对框架梁混凝土 的研磨将其分离一吊车起吊，吊运至破碎场地破碎一渣土外运。水力破除技术具有修复速度快、作业范围精准、原有结构无损害和环境污染小等特点。3.4 工程案例北京三元桥(跨京密路)桥梁快速大修工程、京港澳高速公路石安段支漳河特大桥改扩建 工程、北京牡丹园公寓2号楼拆除工程等。4结束语随着我国经济和社会的发展，既有建筑总量不断增加，建筑物加固改造已成为建筑业的重 要组成部分。本文介绍的建筑物加固改造新技

14、术，业已经过大量科学研究和工程实践，在加固 改造工作中，可根据需要选用。建筑物加固改造新技术的应用与发展，也必将推动我国建筑业 的良性发展，具有重要的经济和社会意义。4 4/-rV-h-h .笏考文献.1中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑业10项新技术(2017版)M,北京：中国建筑 工业出版社，2017.钢绞线网片聚合物砂浆加固技术规程(JGJ337-20S,北京：中国建筑工业出版社， 2015.姚秋来，王忠海，王亚勇等,高强钢绞线网片聚合物砂浆复合面层加固技术新型“绿 色”加固技术J,工程质量,2005 (12) ：17-20.4罗开海，徐福泉，王亚勇，关建光.厦门市人民检察院综合楼平移工程设计J.建筑结 构，2007, 37 (S1) ：(5-1) - (5-4).作者简介：张国彦（1969-）,男，满族，辽宁人，学历：硕士，职称：高级工程师，研究方向：建 筑物改造加固，工作单位：华润置地（北京）股份有限公司。顿海丽（1972-）,女，汉族，河南人，学历：本科，职称：高级工程师，研究方向：建 筑物改造加固，工作单位：金融街（北京）置地有限公司。