关于对高层建筑结构增层改造施工技术分析

2022-09-11

1 高层建筑结构增层改造的研究现状

据有关资料显示, 国外如英国、美国等国在1985年的建筑维修改造市场就开始进入了全盛时期, 其增层改造的房屋己从低层发展为高层建筑增层。总之, 进入20世纪90年代以来, 在国际建筑业新建市场日趋萎缩的情况下, 以旧住宅为主要对象的建筑维修改造业正发展成为“朝阳产业”, 其所占建筑市场的份额在不断扩大, 成为传统产业中带动各国经济发展的一个新的经济增长点之一。

近年来, 在一些大中型城市, 对20世纪90年代建造的一些高层建筑也开始实施改造。工程实践表明, 对既有房屋增层和改善使用功能, 是提升城市功能的重要途径之一, 这不仅符合我国国情, 而且可以节约投资, 较快解决土地资源紧张的难题, 更重要的是可不再征用土地, 对缓解日趋紧张的城市用地矛盾具有重要的现实意义。

随着建筑技术的不断发展, 我国在建筑改造领域的施工技术水平已有了较大的提高。目前对基础、梁柱、砌体等单个构件的加固改造研究成果较多, 但是, 对通过结构体系转换来达到增层, 提高建筑物整体使用功能, 其涉及的为保证结构达到预期质量、安全等所采用的施工方法的系统研究成果尚不多见。

2 技术简介

建筑改造的主要方式为增层改造、改建改造、扩建改造。结构增层应在建筑物主体结构良好、地基基础有一定潜力或具备加固处理的前提条件下进行。如上部增层法、室内增层法、地下增层法。其中, 上部增层法又可分为直接增层法和间接增层法。间接增层法又可分为套建增层法和改变结构承重体系的增层法两种。采用套建增层法时, 由于需要在建筑物外围或内部另设基础及受力结构, 因而, 需占用较多的建筑空间, 在用地极其有限的情况下, 其增层改造的方法就显得有些不足。当原有建筑物的基础及承重结构体系不能满足增层后承载力的要求时, 可选择改变结构承重体系的增层改造方法, 如:为了提高结构承载力或抗变形能力, 将原来的钢筋混凝土框架结构体系转换成钢筋混凝土剪力墙结构体系, 或将原来的钢筋混凝土结构体系转换成钢—混凝土组合结构体系等。对于前者, 由于其只需通过在局部框架梁柱间增设钢筋混凝土剪力墙, 来提高结构的整体承载力和抗震性能, 而不需要占用较多的空间, 仅通过局部基础加固或结构加固就可以实现, 因此, 在增层不多的抗震改造加固工程中应用得较多;对于后者, 由于其将原有自重较大的钢筋混凝土梁板结构置换成自重较轻的钢结构组合楼盖, 通过钢筋混凝土柱外包钢管加固进而形成钢管混凝土组合柱, 利用钢节点将钢梁与后包钢管连接形成整体, 从而大幅度提高结构的整体承载力和抗震性能, 在增层较多的情况下不需要对地基进行大面积加固, 不仅减少投资, 而且方便施工, 因而, 备受建设方、设计单位以及施工单位的青睐。

2.1 结构增层加固涉及的主要方法

需要增层的建筑物, 首先要满足主体结构良好, 地基基础要符合夹层需要, 同时该建筑物还要具备加固处理的前提条件。结构增层一般涉及地基基础加固和主体结构加固两个部分。 (1) 地基基础的加固。当既有建筑的地基承载力或地基变形不能满足增层荷载要求时, 可选用适当的地基基础加固方法进行加固。 (2) 基础补强注浆加固法。本方法主要适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。 (3) 加大基础底面积法。此种加固方法比较适用于既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。利用钢筋混凝土或混凝土套加大基础底面积。当不能够采用这种方法时, 可将原建筑物的独立基础改变为条形基础, 将原建筑物的条形基础改变为十字交叉条形基础或筏形基础。 (4) 加深基础法。该种方法适用于地下水位低、地基土层较好且可作为持力层。能够将原有建筑物基础埋置深度加深, 使其在很好的持力层上支撑, 以满足设计对地基承载力和变形的要求。如果地下水位高, 就应该采取排水和降水措施。 (5) 地基加固法。主要包括石灰柱法、注浆加固法、高压喷射注浆法、灰土挤密桩法、深层搅拌法、硅化法或碱液法等。

2.2 如何加固主体结构

当既有建筑主体结构的承载力不能满足要求时, 可采用适当的加固方法进行加固。目前主体结构加固方法种类繁多, 基本上可以分为两个方面:一种是直接加固法, 另外一种是间接加固法。首先分析直接加固法。其是通过一些技术措施, 直接提高构件截面的承载力和刚度等;其次间接加固法是根据原有结构体系的客观条件, 通过一些技术措施, 改变结构传力途径, 减少被加固构件的荷载效应。

3 结语

综上所述, 通过上面的分析可以知道, 高层建筑的增层改造必将得到更广泛的应用。在高层建筑结构加固改造中, 应当以实用为目的, 通过不断地工程实践, 为建筑物增层改造提出更可行的理论依据。

摘要：随着国民经济的快速发展, 城市化进程加快, 城市建设用地日趋紧张。在一大批高层建筑拔地而起的同时, 也出现了不少建筑改造工程。世界上经济发达国家的经验表明, 城市建设大体上都经历了三个阶段, 即大规模新建、新建与维修改造并举和重点转向旧建筑的维修改造。我国一些大小城市已经进入了第二阶段。因此, 随着城市建设的进一步发展, 将会出现越来越多的高层建筑改造工程。本文对高层建筑结构增层改造施工技术加以分析。

关键词：高层建筑结构,增层改造施工,技术分析