一、概述
地震是一種不可抗拒的自然現(xiàn)象，地震的發(fā)生，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)都造成了相當(dāng)大的損失，并且很明顯暴露出我國的房屋建筑在抗震方面的薄弱，使得工程人員不得不更加深入的研究抗震加固改造技術(shù)。目前，我國既有建筑總計(jì)有436.5億平方米，由于種種原因，很多建筑抗震水平均沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，存在著很大的安全隱患，因此，在有些設(shè)防烈度較低甚至沒有設(shè)防的既有房屋則應(yīng)進(jìn)行抗震鑒定，并采取有效的抗震加固措施十分必要。
二、抗震加固的原則
抗震加固的原理是：通過對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)受力的途徑的改善，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的地震破壞有所減小。
而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震加固原則主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
(1)在結(jié)構(gòu)的抗震鑒定結(jié)果的基礎(chǔ)上，才可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震加固。在具體的加固實(shí)施過程中可以采用整體加固、區(qū)段加固以及構(gòu)建加固。
(2)在對(duì)加固方案進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)該深入的調(diào)查結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，對(duì)結(jié)構(gòu)是否存在局部損傷應(yīng)特別查明，如果發(fā)現(xiàn)有損傷，應(yīng)對(duì)這些損傷進(jìn)行專門的研究。
(3)在對(duì)抗震加固方案進(jìn)行確定時(shí)，要對(duì)結(jié)構(gòu)總體抗震能力和變形能力的綜合協(xié)調(diào)進(jìn)行重點(diǎn)考慮，以避免構(gòu)件加固。
(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，抗震加固應(yīng)采用主要提高框架抗震承載能力、主要增強(qiáng)框架變形能力或改變結(jié)構(gòu)體系而不加固框架的方案。
(5)避免加固后的框架形成短柱、短梁或強(qiáng)梁弱柱。
(6)在選擇加固方案時(shí)，應(yīng)避免原結(jié)構(gòu)的薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，但是，如果轉(zhuǎn)移發(fā)生，則處理新的薄弱層。
(7)在增設(shè)墻體、支撐等構(gòu)件時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)體系的變化應(yīng)該予以注意，除此之外，還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布以及可能出現(xiàn)的局部應(yīng)力集中都應(yīng)該注意。
(8)安全性是抗震加固的重點(diǎn)，但是對(duì)于結(jié)構(gòu)適用和美觀應(yīng)必須考慮�？茖W(xué)而合理的加固方案是安全和美觀的有機(jī)統(tǒng)一。
(9)在選擇加固方法時(shí)，也應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)、對(duì)生產(chǎn)和生活的影響的問題，則應(yīng)選較經(jīng)濟(jì)、便于施工的方法，且對(duì)生產(chǎn)和生活的影響也應(yīng)最低。
三、抗震加固改造工作一般程序
抗震性能鑒定→抗震加固設(shè)計(jì)→抗震加固工程施工圖審查→抗震加固工程施工方案編制→施工→驗(yàn)收
四、抗震加固方法
1 增設(shè)構(gòu)件加固法
當(dāng)原結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系明顯不合理時(shí)，若條件許可，可通過結(jié)構(gòu)體系的改變，使地震作用由增設(shè)的構(gòu)件承擔(dān)，從而保護(hù)局部構(gòu)件不受損害。 這類方法通過在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件來有效提高結(jié)構(gòu)抗震承載力、變形性能和整體性，它主要是對(duì)某些承載力、變形不足的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)償。針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)可選取不同的構(gòu)件，常用的有：增設(shè)墻體加固法，增設(shè)支撐加固法，增設(shè)柱子加固法及增設(shè)拉桿加固法。采用該方法時(shí)，必須要考慮所增設(shè)的構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和抗震性能的影響。
2 加大截面加固法
增大截面法是用與原結(jié)構(gòu)相同的同種材料增大構(gòu)件截面面積，從而提高構(gòu)件性能的加固方法。它不僅可以提高被加固構(gòu)件的承載力，增大其截面剛度，還可通過對(duì)抗震區(qū)的處理來提高構(gòu)件的延性。該方法被廣泛地用于加固混凝土構(gòu)件中的粱、板、柱、墻等一般構(gòu)件，鋼結(jié)構(gòu)中的柱、屋架以及磚墻、磚柱等。 其加固效果與原結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的應(yīng)力水平、材料性能、施工工藝、結(jié)合面處理及是否卸載加固等因素直接相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，適用面廣，可廣泛用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、柱、板、墻等構(gòu)件。缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，減少使用空間，使結(jié)構(gòu)自重有較大增長(zhǎng)等。
3 外包鋼
該法是在構(gòu)件外圍包以型鋼的加固方法, 具體可分為濕式外包鋼加固法和干式外包鋼加固法。一般用于混凝土柱、梁、屋架，特別是大型結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)的加固。其中濕法是指型鋼與構(gòu)件通過乳膠水泥、環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑與原構(gòu)件粘結(jié), 新加型鋼與原構(gòu)件形成整體共同工作; 干法指新加型鋼與原構(gòu)件之間不采用粘結(jié)劑粘結(jié), 不能保證結(jié)合面剪力的有效傳遞。在抗震加固中一般采用濕式外包鋼加固法。適用于加固鋼筋混凝土梁、柱及磚柱、磚煙囪等，但對(duì)于圓形和曲面構(gòu)件加固工藝則相對(duì)復(fù)雜。它具有施工方便,現(xiàn)場(chǎng)工作量少，能有效提高構(gòu)件抗震性能的優(yōu)點(diǎn), 其優(yōu)點(diǎn)是施工方便，現(xiàn)場(chǎng)工作量少，受力可靠。缺點(diǎn)是用鋼量較大，加固維修費(fèi)用較高。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外包鋼加固時(shí)，型鋼表面溫度不應(yīng)超過六十度；當(dāng)環(huán)境具有腐蝕性介質(zhì)時(shí)，應(yīng)有可靠的防護(hù)措施。
4 預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿(分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種)或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。它可以在幾乎不改變使用空間的情況下，改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低其應(yīng)力水平，使結(jié)構(gòu)承載能力得到提高。適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固。此法不適用于在溫度高于60℃環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理，也不適用于混凝±收縮徐變大的混凝土結(jié)構(gòu)。
5 粘鋼加固法
在混凝土構(gòu)件外部黏貼鋼板，以提高承載力和滿足正常使用的加固方法。該加固方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：被加固構(gòu)件基本不受損傷，可以充分發(fā)揮原構(gòu)件的作用；外粘鋼厚度小，加固后自重增加��；加固后構(gòu)件的外形尺寸變化不大，對(duì)建筑功能影響極��；施工工藝簡(jiǎn)單。但加固效果在很大程度上取決于膠黏工藝與操作水平，此外，關(guān)于黏鋼構(gòu)件的抗動(dòng)力性能和抗疲勞性能的試驗(yàn)很少，影響了對(duì)黏鋼加固方法的廣泛應(yīng)用。
6 繞絲法
梁外采用繞鋼絲加固。采用繞絲加固的鋼筋混凝土梁，具有良好的約束斜裂縫和抗變形能力，由于采用繞絲法加固鋼筋混凝土梁，加強(qiáng)了對(duì)混凝土的約束，不僅能提高斜截面的承載力，而且還能提高正截面的承載力。
7 高性能鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿薄層加固技術(shù)
高性能復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固方法是近年來開發(fā)的新型加固技術(shù)。高性能鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿薄層(HPFL)加固混凝土結(jié)構(gòu)，是指對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行表面處理后，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，再粉抹或噴射上高性能復(fù)合砂漿，使加固層與原構(gòu)件共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件工作性能的目的。該加固方法與碳纖維加固法相比具有施工簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)工程加固中的應(yīng)用前景十分廣闊。
8 碳纖維加固法
碳纖維加固技術(shù)是通過粘結(jié)劑將碳纖維片材同被加固的構(gòu)件粘結(jié)而進(jìn)行的新型加固方法。碳纖維片材具有強(qiáng)度高、彈性模量高、重量輕及耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)．是一種非常有發(fā)展前途的加固方法。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固修補(bǔ)技術(shù)可廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型（如建筑物、構(gòu)筑物、橋梁、隧道、涵洞、煙囪等）、各種結(jié)構(gòu)形狀（如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等）、各種結(jié)構(gòu)部位（梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)、拱、殼、墩、砌體墻等），且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀，這是目前任何一種結(jié)構(gòu)加固方法所不可比擬的。對(duì)建筑物由于受火災(zāi)、腐蝕等損壞的加固修補(bǔ)，對(duì)由于局部改變?cè)O(shè)計(jì)用途的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和提高已有結(jié)構(gòu)的抗震性能尤為適合。
9 植筋錨固技術(shù)
植筋技術(shù)是先在構(gòu)件上打孔，然后注入專用粘結(jié)劑，插入鋼筋，待粘結(jié)劑硬化后，鋼筋通過與周圍混凝土粘結(jié)成整體，從而進(jìn)行錨圊的技術(shù)。該種方法的關(guān)鍵在于粘結(jié)劑的選擇，目前常用的粘結(jié)劑有以環(huán)氧樹脂為基本材料的有機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑和以無收縮快硬硅酸鹽水泥為膠結(jié)材料配制的“漿錨砂漿”。 近年來，植筋錨固技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，其在抗震加固中也有了廣泛的應(yīng)用。與其他方法相比，植筋錨固具有施工方便、性能可靠的突出優(yōu)點(diǎn)，目前這種技術(shù)還在不斷研究、改進(jìn)中，一種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好、技術(shù)性能高的粘結(jié)劑的研制成功，其必將對(duì)抗震加固產(chǎn)生極為有利的影響。
10增強(qiáng)自身整體性加固法
此法用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身,恢復(fù)或提高構(gòu)件的承載力和抗震能力,主要用于震前修補(bǔ)結(jié)構(gòu)缺陷或震后對(duì)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)加固,一般不單獨(dú)做為抗震加固方法使用。一般做法有:
(1)壓力灌注水泥漿加固法,可用于灌注磚墻裂縫和混凝土構(gòu)件的裂縫。
(2)壓力灌注環(huán)氧樹脂漿加固法，可用于加固有裂縫的鋼筋混凝土構(gòu)件，可大大提高了砌筑磚墻的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，也加強(qiáng)了該建筑的抗震能力。
五、結(jié)束語
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展、建筑類型的多樣化，抗震加固已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于房屋的抗震加固需要認(rèn)真考慮房屋的特點(diǎn)，重點(diǎn)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)體系的合理性，提高結(jié)構(gòu)的整體抗倒塌能力。在加大了結(jié)構(gòu)的抗震能力的同時(shí)，又盡可能減少對(duì)原有建筑的破壞及投資。近幾年，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，其中95％以上的人員傷亡，是出于抗震能力不足的建筑物倒塌造成的，抗震加固是減輕地震災(zāi)害的重要措施。
