建筑结构检测鉴定与加固概论及工程实例.doc

内容提要 本课程以工程实例为主线系统介绍了建筑结构的检测鉴 定、加固改造与加固施工质量验收。全书共分为2篇，第1篇 为建筑结构检测鉴定与加固概述共分为3章，第2篇为建筑结 构检测鉴定与加固工程实例共分为7章。 第一篇 建筑结构检测鉴定与加固概述第一章 建筑结构检测与鉴定建筑结构需检测鉴定与加固的原因有下列方面： （1）自然灾害 （2）建筑使用功能改变 （3） 设计施工和管理的失误 （4） 环境侵蚀和损伤积累 第二节 建筑结构的检测方法及依据一、 建筑结构现状调查 ： 首先，应查看工程现场，了解工程所在场地特征和周围的 环境情况，检查施工过程中各项原始记录和验收记录，掌握施 工实际状况。 其次应审查图纸资料，复核地质勘查报告与实际地基情况 是否相符，检查结构方案是否合理，设计计算是否正确，构造 措施是否得当。 第三，应调查工程结构使用情况，使用过程中有无超载现 象，结构构件是否受到人为伤害，使用环境是否恶化等二、建筑结构检测方法 目前多采用非破损检测方法，常用的检测内容和检测手段有如下几种： （1）混凝土强度检测：主要有非破损检测如：回弹法、超 声法、超声回弹综合法和半破损检测 如：钻芯取样法和拔 出法 ； （2）混凝土碳化及钢筋锈蚀检测 ：混凝土碳化深度利用酚 酞试剂检测 ；3）砌体强度检测：砌体强度检测可采用实物取样实验 ， 在墙体适当部位切割式件，运至实验室进行试压，确定砌体 时间抗压强度；也可采用原位测定砌体强度如顶剪法 、扁顶 法； （4）钢材强度测定及缺陷检测 ：钢材的强度可采用表面硬 度法进行无损检测 ，钢材的焊缝缺陷可采用超声波法检测。三节 建筑结构的鉴定方法及依据一 、建筑结构鉴定方法 已有建筑物的可靠性鉴定方法，正在从传统经验法和实用鉴定法，向概率法过渡；目前采用的仍然传统经验法和实用鉴定，概率鉴定法尚未达到应用阶段。 （1）传统经验法 （2）实用鉴定法 （3） 概率法 第四节 建筑结构可靠性鉴定的类型和等级一、 建筑结构鉴定的类型 结构可靠性分类 建筑物的鉴定，常分为安全性鉴定和正常使用性鉴定。结构的安全性、适用性和耐久性能否达到规定要求，是以结构的两种极限状态来划分的，其中承载力极限状态主要考虑安全性功能，正常使用极限状态主要考虑适用性和耐久性功能，这两种极限状态均规定有明确的标志和限值。(1)承载能力极限状态 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态。 (2)正常使用极限状态 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐 久性能的某项规定限值。鉴定的类别及适用范围 按照结构功能的两种极限状态，结构可靠性鉴定可以分 为两种鉴定内容，即安全性鉴定和使用性鉴定。根据不同的 鉴定目的和要求，安全性鉴定与使用性鉴定可分别进行，或 选择其一进行，或合并为可靠性鉴定。各类别的鉴定有不同 的使用范围，按不同要求，选用不同的鉴定类别：(1)可仅进行安全性鉴定的情况 a.危房鉴定及各种应急鉴定； b.房屋改造前的安全检查； c.临时性房屋需要延长使用期的检查； d.使用性鉴定中发现有安全问题。 (2)可仅进行使用性鉴定的情况 a.建筑物日常维护的检查； b.建筑物使用功能的鉴定； c.建筑物有特殊使用要求的专门鉴定。(3)应进行可靠性鉴定的情况 a.建筑物大修前的全面检查； b.重要建筑物的定期检查； c.建筑物改变用途或使用条件的鉴定； d.建筑物超过设计基准期继续使用的鉴定； e.为制定建筑群维修改造规划而进行的普查。二、 鉴定评级的层次与等级划分 1.鉴定评级的层次，将建筑结构体系按照结构失效的逻辑关系，划分为相对独立的3个层次，即构件、子单元和鉴定单元3个层次。 2.鉴定评级的等级划分：1）安全性鉴定 民用建筑安全性鉴定按构件、子单元和鉴定单元3个层 次，每个层次分成4个等级进行鉴定。构件的4个安全等级 、 、 表示，子单元的4个安全性等级用、 表示，鉴定单元的4个安全等级用、 表示。安 全性鉴定评级的层次、等级划分及工作内容详见民用建筑 可靠性鉴定准。2）使用性鉴定 民用建筑使用性鉴定按构件、子单元和鉴定单元3个层 次，每个层次分成3个等级进行鉴定。由于使用性鉴定的内 容和复杂程度相对比较简单，所以使用性鉴定分级的档数比 安全性和可靠性鉴定少一档。 构件的3个使用性等级用、 表示，子单元的3个使 用性等级用、 表示，鉴定单元的3个使用性等级 用、 表示。使用性鉴定评级的层次、等级划分及 工作内容、各层次分级标准详见民用建筑可靠性鉴定标（3）可靠性鉴定 建筑结构可靠性鉴定按构件、子单元和鉴定单元3个层 次，每个层次分为4个等级进行鉴定。各层次的可靠性鉴定 评级，以该层次的安全性和使用性等级的评估结果为依据综 合确定。构件的4个可靠性等级用a、b、c、d表示，子单元 的4个可靠性等级用A、B、C、D表示，鉴定单元的4个可靠 性等级用、表示。可靠性鉴定评级的层次、等 级划分及工作内容、各层次分级标准详见民用建筑可靠性 鉴定标准。（3）可靠性鉴定 建筑结构可靠性鉴定按构件、子单元和鉴定单元3个层 次，每个层次分为4个等级进行鉴定。各层次的可靠性鉴定 评级，以该层次的安全性和使用性等级的评估结果为依据综 合确定。构件的4个可靠性等级用a、b、c、d表示，子单元 的4个可靠性等级用A、B、C、D表示，鉴定单元的4个可靠 性等级用、表示。可靠性鉴定评级的层次、等 级划分及工作内容、各层次分级标准详见民用建筑可靠性 鉴定标准。（4）适修性鉴定 所谓适修性，是指一种能反映残损结构适修程度与修复 价值的技术与经济的综合特性。对于这一特性，建筑物所有 或管理部门尤为关注。因为残损结构的鉴定评级固然重要， 但鉴定评级后更需要关于结构能否修复及是否值得修复的评 价意见。民用建筑适修性子单元和鉴定单元，分别按4个等 级进行评定，子单元或其中某组成部分的4个适修性等级 用、 表示，鉴定单元的4个适修性等级 用、 表示，各层次适修性的评级标准详见民 用建筑可靠性鉴定标准。 第五节 建筑结构构件安全性鉴定评级 一、 混凝土构件安全性评级 混凝土构件的安全性涉及多方面因素，主要是构件的承 载能力、构造、位移（或变形）和裂缝4种因素，鉴定标准 将这4个因素作为4个检查项目，分别规定了安全等级标准。 混凝土构件的安全性鉴定，就是先评定该构件各个检查项目 的安全性等级，然后取其中较低的等级作为该构件的安全性 级。三、建筑结构检测依据 建筑结构的检测应以国家及有关部门颁布的标准、规范或 规程为依据，按照其规定的方法、步骤进行检测和计算，在 此基础上对结构的可靠性作出科学的评判。我国已颁布了 建筑结构检测技术标准GB/T50344-2004、砌体工程 现场检测技术标准GB/T 503152011、钢结构现场检 测技术标准GB/T50621-2010、建筑基桩检测技术规 范JGJ106-2003；砌体基本力学性能试验方法标准 GB 1292000等一系列检测标准和技术规第五节 建筑结构构件安全性鉴定评级 一、 混凝土构件安全性评级 混凝土构件的安全性涉及多方面因素，主要是构件的承 载能力、构造、位移（或变形）和裂缝4种因素，鉴定标准 将这4个因素作为4个检查项目，分别规定了安全等级标准。 混凝土构件的安全性鉴定，就是先评定该构件各个检查项目 的安全性等级，然后取其中较低的等级作为该构件的安全性 级。二、 钢构件安全性评级 钢结构构件的安全性评定，是在其承载能力、构造及变 形等3个检查项目逐个评定的基础上，取最低1个等级作为该 构件的安全性等级。三、 砌体构件安全性评级 砌体结构构件的安全性鉴定，应按承载力，构造以及不 适于继续承载的位移和裂缝等4个检查项目，分别评定每1受 检构件等级，取其中最低1个等级作为该构件的安全性级。四、 木构件安全性评级 木结构构件的安全性鉴定，应按承载能力、构造、不适 于继续承载的位移、斜纹或斜裂、腐朽及虫蛀等6个检查项 目，分别评定每1受检构件等级，取其中最低1个等级作为该 构件的安全性等级。第六节 构件正常使用性鉴定评级 一、 混凝土构件使用性评级 混凝土结构构件的正常使用鉴定，应按位移和裂缝两个检 查项目，分别评定每一个受检构件的等级，取其中较纸一级 作为该构件的使用性等级。混凝土结构构件碳化深度的测定 结果，不参与评级，但若构件主筋已处于碳化区，则应在鉴 定报告中指出，并应结合其他项目的检测结果提出处理见。二、 钢构件使用评级 钢结构构件的正常使用性鉴定，应按位移和锈蚀(腐蚀) 两个检查项目，分别评定每一个受检构件的等级，取其中较 低一级作为该构件的使用等级。对钢结构受拉构件，尚应以 长细比作为检查项目参与上述评级，因为柔细的受拉构件在 自重作用下可能产生过大的变形和晃动，不仅影响外观，甚 至会妨碍相关部位的正常工作。三、 砌体构件使用性评级 砌体结构构件的正常使用性鉴定，应按位移、非受力裂 缝和风化(或粉化)三个检查项目，分别评定每一个受检构件 的等级，取其中较低一级作为该构件的使用等级。受力裂缝 未列入检查项目，是因为砌体结构构件的脆性性质，决定了 砌体受力裂缝一旦出现，不论其宽度大小，将影响甚至危及 结构安全，而对使用功能的影响已成为非常次要的问题。砌 体墙、柱的正常使用性按其水平位移(或倾斜)的评级方法与 混凝土柱相同，此处不再赘述。四、 木构件使用性评级 木结构构件的正常使用性鉴定，应按位移、干缩裂缝和 初期腐朽三个检查项目的检测结果，分别评定每一个受检构 件的等级，取其中较低一级作为该构件的使用等级。 木构件的挠度使用性评级未像混凝土等构件挠度评级那 样，采用检测值与计算值及现行设计规范限值相比较的方 法。因为木结构作为一种传统结构，我国积累有大量的使用 经验。另外，计算木桁架的挠度，要考虑木材径、弦向干缩 和连接松弛变形的影响，这些数据在已有建筑物的旧木材中 很难确定。 第七节 子单元安全性鉴定评级 一、 地基基础安全性评级 地基基础是地基与基础的总称。地基是承担上部结构荷 载的一定范围内的地层。基础是建筑物传递荷载的下部结 构。地基应具备不产生过大的沉降变形、承载能力及斜坡稳 定等三方面的基本条件。基础作为结构构件应具有安全性和 正常使用性。地基基础子单元的安全性鉴定，包括地基、基 础和斜坡稳定三个检查项目的安全性评级，检查项目中的最 低一级作为子单元的安全性等级 。二、 上部承重结构安全性评级 上部承重结构子单元的安全性鉴定评级，应根据其所包含的各种构件的安全性等级、结构的整体性等级，以及结构侧向位移等级三个方面进行确定。三、 围护系统的承重部分安全性评级 围护系统承重部分子单元的安全性鉴定评级，按该系统专设的和参与 该系统工作的各种构件的安全性等级，以及该部分结构的整体性安全等 级进行评定。一种构件的安全性等级是根据每一受检构件的评定结果及 构件类别的规定进行评级。围护系统承重部分的结构整体性等级的规定 进行评定。 当上述各种构件和结构整体性的评定结果仅有 级或 级时，围护 系统承重部分的安全性等级按占多数的级别确定；当含有 级或 级时，可按下列规定评级： （1）若 级或 级属于主要构件，按最低等级确定； （2）若 级或 级属于一般构件，可按实际情况定为 级或 级。 围护系统承重部分的安全性等级，不得高于上部承重结构的等级。第八节 子单元使用性鉴定评级 民用建筑第二层次的使用性鉴定，同样包括地基基 础、上部承重结构和围护系统三个子单元。各子单元使 用性鉴定分成三个等级，分别用、 表示。 一、 地基基础使用性评级 地基基础的使用性等级，应按下列原则确定：.当上部承重结构和围护系统的使用性检查未发现问题，或 所发现的问题与地基基础无关时，可根据实际情况定为 或 级。 2.当上部承重结构和围护系统所发现的问题与地基基础有关 时，可根据上部承重结构和围护系统所评定的等级，取其中 较低一级作为地基基础使用性等级。 3.当一种基础按开挖检查结果所评的等级，低于按上述方法 评定的级别时，应取基础开挖检查所评的等级作为地基基础 的使用性等级。二、 上部承重结构使用性评级 上部承重结构子单元的使用性鉴定，应根据其所包含的 各种构件的使用性等级、结构的侧向位移等级以及振动影响 等三方面进行。 三、 围护系统使用性评级 围护系统子单元的正常使用性鉴定，应根据其使用功能 和承重部分的使用性两方面进行。按围护系统使用功能的要 求，可划分7个检查项目，鉴定时，即可根据委托方的要 求，只评定其中的部分项目，也可在对各个项目评级的基础 上，确定围护系统使用功能的等级。第九节 鉴定单元安全性及使用性评级一、 鉴定单元安全性评级 鉴定单元的安全性评级，应根据地基基础、上部承重结构及围护系统的承重部分等3个子单元的安全性等级，以及与整栋建筑有关的其他安全问题进行评定。 在3个子单元中，地基基础和上部承重结构是鉴定单元的两个主要组成部分，因此，一般情况下，取地基基础与上部承重结构子单元中的较低等级作为鉴定单元的安全性等级。若按上述原则的评定结果为 级或 级，而围护系统承重部分的等级为 或 级，则可根据实际情况将鉴定单元所评等级降一级或二级，但最终所确定的等级不得低于 级。 当现场宏观堪察认为，建筑物处于有危险的建筑群中，且直接受其威胁，或建筑物朝一方向倾斜，且速度开始变快时，可直接评定为 级。 二、 鉴定单元正常使用性评级 鉴定单元的使用性评级，应根据地基基础、上部承重结构及围护系统三个子单元的使用性等级，以及与整栋建筑有关的其他使用问题进行评定；按三个子单元最低的使用性等级确定。当按上述原则确定的鉴定单元使用性等级为 级或 级，但房屋内外装修已大部分老化或残损，或房屋的管道、设备已需要全部更新时，宜将所评等级降为 级。第十节 可靠性评级 建筑物的可靠性由安全性和正常使用性组成。在评 定出各个层次的安全性等级和使用性等级后，方可再确定该层次的可靠性等级；当不要求给出可靠性等级时，可采取直接列出其安全性等级和使用性等级的形式共同表达。当需要给出各层次的可靠性等级时，可根据其安全性和正常使用性的评定结果，按下列原则确定： （1）当该层次的安全性等级低于 级 、 级或 时，应按安全性等级确定。 （2）除上述情况外，可按安全性等级与正常使用性等级中 的较低等级确定。第十一节 适修性评估 在民用建筑可靠性鉴定中，若委托方要求对安全性不符合鉴定标准要求的鉴定单元或子单元或某种构件，提出处理意见时，宜对其适修性进行评估。可按下列处理原则提出具体意见： （1）对适修性评定为 、 的鉴定单元，或评为、 的子单元或其中某种构件，应予以修复使用。 （2）对适修性评定为 的鉴定单元，和评为 的子单元或其中某种构件，应分别作出修复和拆除两种方案，经技术、经济评估后再作选择。 （3）对安全性和适修性评定为 的鉴定单元，及-、- 的子单元或其中某种构件，宜考虑拆换或重建。 （4）对有纪念意义或有文物、历史、艺术价值的建筑物，不进行适修性评估，而应予以修复和保存。三、 总 结 受我国经济政策的影响，可以预料，已有建筑物加固改造的工程规模会继续扩大。这种趋势必然会对加固改造材料市场、专业改造技术服务业产生一定的影响。对已有建筑物进行加固改造是一个极其复杂的系统工程，这需要负责技术决策的有关人员具有高水平综合解决问题的能力，不但要精通建筑结构理论，掌握各种修补材料的物理力学性能和耐久性能，需要懂得结构和结构材料劣化损坏的机理，同时还必须了解与使用环境有关的各种影响因素。这种技术难度大、决策过程复杂的系统工程绝非一般的个体责任者所能承担的。第二节 建筑结构加固的一般原则 一、 方案制定的总体效应原则 制定建筑物的加固改造方案时，除要考虑可靠性鉴定结 论和委托方提出的加固改造内容要求外，还要考虑加固后 建筑物的总体效应。因此，制定加固方案时，应全面、详 细分析整个建筑结构的受力情况。二、 材料的选用和强度取值原则 1.加固改造设计时，原结构的材料强度按如下规定取用：若原结构材料种类和性能与原设计一致，则按原设计值取用；若原结构无材料强度资料，则可通过实测评定材料的强度等级，再按现行规范取值。 2.加固改造材料的要求。加固用的钢材应优先选用HRB335级热轧带肋钢筋或HPB235（Q235）级的热轧钢筋；加固用的水泥应采用强度等级不低于32.5级的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 3.加固用混凝土的强度等级，应比原结构的混凝土强度等级提高一级，且加固上部结构构件的混凝土的强度等级不低于C20，加固用混凝土内须加入早强、高强、低收缩、微膨胀、自流密实的外加剂使混凝土改性。 4.加固所用粘结材料及化学灌浆材料一般宜采用成品，其粘结强度应高于被粘结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。三、 荷载取值原则 加固结构承受的荷载，应进行实地调查后取值。在 一般情况下，当原结构按当时荷载规范建筑结构荷载 规范取值时，在鉴定阶段对结构的验算仍按原规范取 值；一经确定需要加固时，加固验算应按现行的建筑 结构荷载规范的规定取值。四、承载力验算原则 进行承载力验算时，结构的计算简图应根据结构的实际受力状况和结构的实际尺寸确定。构件的截面面积应采用实际有效截面面积，即应考虑结构的损伤、缺陷、锈蚀等造成的不利影响。验算时，应考虑结构在加固时的实际受力程度、加固部分的受力滞后特点以及加固部分与原结构协同工作的程度，对加固部分的材料强度设计值进行适当的折减。还应考虑实际荷载偏心、结构变形、局部损伤、温度作用等所带来的附加内力。当加固后使结构的重量增大时，应对相关结构及建筑物的基础进行验算。第三节 建筑结构加固技术及其选择一、地基加固方法 当天然地基不能满足建筑物对它的要求时，需要进行 地基处理，形成人工地基以满足建筑物对它的要求。当 已有建筑物地基发生工程事故，需要对已有建筑物地基 进行加固处理，以保证其正常使用和安全。1.换填法 当在建筑范围内土层上层存在淤泥、淤泥质土、湿 陷性黄土、素填土、杂填土等为软弱土层，厚度又不很 大，软弱土层的承载力和变形区满足不了建筑物的要求 时，可以采用换填强度较大的砂碎石、素土、灰土、高 炉干渣、粉煤灰或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并 压（夯、振）实至要求的密实度为止，成为良好的人工 地基。2. 排水固结 淤泥、淤泥质土、冲填土等的软弱饱和粘性土层，这 种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差 且不少情况埋藏深厚。由于其压缩性高透水性差，在建 筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，而且沉 降的延续时间很长，有可能影响建筑物的正常使用，另 外，由于其强度低，地基承载力和稳定性不能满足工程 要求。因此，这种软粘土地基通常需要采取处理措施， 排水固结法就是处理软粘土地基的有效方法之一。3.强夯法和强夯置换法 强夯法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的粉土与 粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等各类地基。它 不仅能提高地基的强度并降低其压缩性，而且还能改善 改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。 高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土等地基，如 淤泥和淤泥质土地基，强夯处理效果不显著，这是可采 用在夯坑内填碎石、砂或其他粗颗粒材料，通过夯击能 作用排开软土，从而在地基中形成碎石墩。强夯置换法 用于高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土等地基上对 变形控制要求不严的工程，具有良好的处理效果。4.振冲法和振冲置换法 振冲法形成的复合地基由桩体和周围土体共同承担 上部荷载，桩体能适应较大变形，透水性好，且成桩过 程中随地层软弱程度的不同，形成上下不同的桩，它们 与土体共同作用有力地改善了地基的工程性能。如复合 地基承载力能力显著提高，沉降量明显减少，地基的抗 剪性能和排水效果提高。 振冲置换法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素 填土和杂填土等地基。处理不排水抗剪强度不小于 20kPa的饱和粘性土和饱和黄土地基。振冲加密适用处 理砂土和粉土地基，不加填料振冲加密适用于处理粘粒 含量不大于10%的中砂、粗砂地基。5.砂石桩法 砂石桩法适用于处理松散砂土、粉土、粘性土、 素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基上对变形控 制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩 法也可用于处理可液化地基。6.水泥粉煤灰碎石桩法 水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是在碎石桩基础上 加入适量石屑、粉煤灰和水泥，加水拌和制成的一种具 有一定黏结强度的桩，与周围地基土体形成复合地基。 它比一般碎石桩复合地基的承载力高、变形量小。 水泥粉煤灰碎石桩法适用于处理粘性土、淤泥、淤泥 质土、粉土、砂性土、杂填土以及湿陷性黄土地基中以 提高地基承载力和减少地基变形为主要目的地基处理。 若以消除液化为主要目的时，采用CFG 桩不太经济。对 淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。7.夯实水泥土桩法 夯实水泥土桩地基处理时应用土料和水泥拌和形成混 合料，通过各种机械成孔方法在土中成孔并填入混合料 夯实形成桩体，当采用具有挤土效应的成孔工艺时，还 可将桩间土挤密，形成复合地基，提高地基承载力、减 少地基变形。夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上 的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。处理深度不 宜超过10m。 8.水泥土搅拌法 水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方 法。它是利用水泥(或石灰）等材料作为固化剂，通过特 制的搅拌机械，在地层深处就地将软土和固化剂(浆液或 粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物 理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一 定强度的水泥加固土桩体，桩间土构成复合地基。从而 达到提高地基强度和增大弹性模量。 水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质 土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下 水的饱和松散砂土等地基。9.高压喷射注浆法 高压喷射注浆法就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入至土层 的预定深度后，以2040MPa的压力把浆液（或水）从喷嘴中喷射 出来，形成喷射流冲击破坏土层及预定形状的空间，当能量大、速 度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土 体剥落下来，一部分细粘土随浆液或水冒出地面，其余土颗粒在射 流的冲击力、离心力和重力等作用下将浆液混合并按一定的浆土比 例和质量大小有规律重新排列，凝固成新的加固体，从而达到加固 土体的目的。 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可 塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。可用于既 有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固或防 水。高压喷射注浆有强化地基和防漏的作用，可卓有成效地用于既 有建筑和新建工程的地基处理、地下工程及堤坝的截水、基坑封 底、被动区加固、基坑侧壁防止漏水或减小基坑位移等。10.石灰桩法 石灰桩是以生石灰为主要固化剂与粉煤灰或火山 灰、炉渣、矿渣、粘性土等掺合料按一定的比例均匀混 合后，在桩孔中经机械或人工分层振压或夯实所形成的 密实桩体。石灰桩的主要作用机理是通过生石从的吸水 膨胀挤密桩周土，继而经过离子交换和胶凝反应使桩间 土强度提高，与桩间土共同作用形成复合地基。 石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、 素填土和杂填土等地基；用于地下水位以上的上层时， 宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取上层 浸水等措施。石灰桩不适用于地下水下的砂类土。11.灰土挤密桩法和土挤密桩法 土桩和灰土桩挤密地基是用沉管、冲击或爆炸等方法 在地基挤土，形成2860cm的桩孔，然后向孔内夯填素 土或灰土（所谓灰土，是将不同比例的消石灰和土掺合 而形成，形成土桩或灰土桩。成孔时，桩孔部位的土被 侧向挤出，从而使桩间土得到挤密。另一方面，对灰土 桩而言，桩体材料石灰和土之间产生一系列物理和化学 反应，凝结成一定强度的桩体。桩体和桩间挤密土共同 组成的人工复合地层，属于深层加密处理的一种方法。 土桩主要适用于消除陷性黄土地基的湿陷性，灰土桩 主要适用于提高人工地基的承载力和水稳性，并消除湿 陷性黄土地基的湿陷性。12.柱锤冲扩桩法 柱锤冲扩桩法是通过用直径300500mm、长度2 6m、质量18t的柱状锤，利用自行杆式起重机或其他 专用设备，将柱（柱锤）提升至距地面一定高度后下 落，在地基土中冲击成孔，并重复冲击至设计深度，在 孔内分层填料、分层夯实形成桩体，同时对桩间土进行 挤密，形成复合地基。 柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、 素填土和黄土等地基。13.单液硅化法和碱液法 单液硅化法是硅化加固法的一种，是指将硅酸钠（Na0.nSiO ） 溶液灌入土中，当溶液和含有大量水溶性盐类的土相互作用时，产 生硅胶将土颗粒胶结，提高水的稳定性，消除黄土的显陷性，提高 土的强度。 碱液法是将加热后的碱液（Na0H溶液），以无压自流方式注入 地基土中，使土粒表面溶合胶结形成难溶于水的、具有高强度的钙 铝硅酸盐络合物，从而达到消除黄土湿陷性，提高地基承载力。对 于下列情况可采用单液硅化法或碱液法： (l)沉降不均匀的既有建（构）筑物和设备基础； (2)地基受水浸湿引起湿陷，需要立即阻止湿陷继续发展的建（构） 筑物或设备基础。 (3)拟建的设备基础和构筑物。二、基础加固方法 1.基础扩大托换 对许多既有建筑物或改建增层工程，常因基底面积不 足而使地基承载力和变形不能满足要求，导致建筑物开 裂或倾斜。此时，加固方法之一就是采用基础加宽的托 换方法，一般这种托换方法施工简单、造价低廉、质量 容易保证，工期较短，为经常采用的方法。 2.基础加深加固 在许多既有建筑物或改造工程中，由于基底面积不足 而使地基承载力和变形不能满足要求，此时也可采用加 深基础，是直接在被托换建筑物的基础下挖坑后浇筑混 凝土的托换加固方法。以满足设计规范的地基承载力和 变形要求。3.基础锚杆静压桩加固法 锚杆静压桩的优点是：施工时无振动，无噪音；设备 简单，操作方便，移动灵活，可在场地和空间狭窄条件 下施工；可应用于新、旧建筑物的地基加固和基础托 换；并可在不停产和不搬迁的情况下进行施工处理。 4.基础树根桩加固法 树根桩是一种小直径的钻孔灌注的钢筋混凝土桩，制 桩时可竖向也可斜向，并在各方向上可倾斜任意角度， 因而所形成的桩基形状如同树根。树根桩适用于各种不 同的土质条件，如淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、碎 石土、黄土和人工填土等地基上既有建筑物的修复、增 层、古建筑物的整修，地下铁道的穿越以及增加边坡稳 定性等托换加固都可应用。三、 混凝土结构加固方法 1.增大截面法 增大截面法是增大结构构件或构筑物截面面积进行 加固的一种方法。它不仅可以提高被加固构件的承载能 力，而且还可以增大截面刚度，改变自振频率，使正常 使用的性能在某种程度上得到改善。这种加固方法广泛 用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱、 屋架（补焊型钢）等。但采用这种方法会减少使用空 间，当在梁板上浇捣混凝土后浇层时，还会增加结构自 重。2.局部置换法 这种方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或 有严重缺陷的局部加固。采取这种方法加固梁式构件 时，应对原构件加以有效的支顶。当采用本方法加固 柱，墙等构件时，应对原结构、构件在施工全过程中的 承载状态进行验算、观测和控制，置换界面处的混凝土 不应出现拉应力，若控制有困难，应采取支顶等措施进 行卸载。采用本方法加固混凝土结构构件时，其非置换 部分的原构件混凝土强度等级，按现场检测结果不应低 于该混凝土结构建造时规定的强度等级。3.绕丝加固法 该法适用于提高混凝土构件承载力和延性。其优点为构件加固后增加自重较少、外形尺寸变化不大；缺点是对矩形截面混凝土构件承载力提高不显著，限制了其应用范围。4. 外加预应力加固法 预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆）或撑杆，对结构进行加固的方法。这种方法可在几乎不改变使用空间的条件下，提高结构构件的正截面及斜截面承载力。预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地工作。预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度，甚至可使裂缝完全闭合。因此，预应力加固法广泛用于混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱（用预应力顶撑加固）的加固。其缺点是增加了施加预应力的工序和设备。5.外粘型钢加固法 该法适用于梁、柱、墙、桁架和一般构筑物的加固。其优点为受力可靠，能显著提高结构，构件的承载力，对使用空间影响小，施工简便且湿作业少；缺点是对使用环境的温度有限制，且加固费用比较高。6. 粘贴纤维增强复合材料加固法 纤维增强复合材料有碳纤维加固修复混凝土结构技术 是一项新型、高效的结构加固修补技术。其中碳纤维 布、板材应用较广，是利用浸渍树脂将碳纤维布粘贴于 混凝土表面，共同工作达到对混凝土结构构件加固补 强。较传统的加固方法具有明显的高强、高效、施工便 捷、适用面广等优越性。 该法适用于钢筋混凝土受拉和受弯构件承载力不足 的加固，当利用其缠绕的约束作用时，也可以用于受压 构件的加固。但是该方法也存在一些缺点。例如，使用 环境温度有限制，且需作专门的防护处理。若防护不 当，易遭受火灾和人为损坏。7.外粘钢板加固法 该法适用于受弯及受拉构件的加固。其优点为施工工 期短、加固后基本不改变构件外形和使用空间；缺点是 使用环境的温度有限制，粘贴曲线表面的构件不易吻 合，且钢板较薄，需作防锈处理等。 8.外加钢丝绳聚合砂浆围套法 外加钢丝绳聚合砂浆围套法是在混凝土构件或砌提构 件外加钢丝绳网，以聚合砂浆围套，用聚合砂浆作为保 护和锚固作用，以协同构件共同工作的一种加固方法。9.高性能复合砂浆钢筋网加固法 钢筋网复合砂浆加固法是在混凝土构件表面绑扎钢 筋网，用复合砂浆作为保护和锚固作用，使其共同工作 整体受力，以提高结构承载力的一种加固方法。它实质 是种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结 构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面性能的 方法。既有类似于加大截面法，但增大面积又不大，对 结构外观及房屋净空影响不大。该方法工艺简单，适用 面广，可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加 固，根据构件的受力特点和加固要求不同，可选用单侧 加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。与传统加固维修方法相比，该方法具有明显的技术优势，主要表现在以下方面： （1）施工便捷，施工工效高，湿作业较少，不需要大型 施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少。 （2）具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。 （3）适用面广。 （4）施工质量有保证，由于钢筋网比较柔软，即使加固 的结构表面不是非常平整，也基本可以保证有效的固 定。 （5）对结构形状和外观影响不大。 （6）经济效益好，价格便宜。 （7）具有很好的耐火性能和耐高温性能。10.改变结构传力途径加固法 改变结构传力途径加固法是指通过增设支点（柱或 托架）的办法使结构受力体系（计算简图）得以改变的 加固方法，因而也称之为增设支点加固法。在梁、板跨 中增设支点后，减少了计算跨度，从而能较大幅度地提 高承载能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。该方 法适用于梁、板、桁架等结构的加固，其施工简单，受 力可靠；缺点是使用空间受到一定的影响。11.喷射混凝土加固法 喷射混凝土加固是借助喷射机械，利用压缩空气，将混凝土拌 合料，高速喷射到需加固结构（构件）表面进行加固补强的一种方 法。采用喷射混凝土加固法具有以下优点： （1）它与其它材料或建筑结构有较高的粘结强度，且能向任意方向 和部位进行施工操作。 （2）可灵活地调整喷射层厚度，并能射入建筑结构表面较大的洞 穴，裂缝。 （3）喷射混凝土具有快凝早强的特点，能在短期内满足生产使用要 求。 （4）施工工艺简便，不需要大型设备和宽阔的路，管道输送可越过 障碍物，通过子孔洞到达喷筑地点，节省了大量的脚手架和输送道。 （5）喷射混凝土用于修补工程一般需支设模板，可直接在基底上喷 射，在许多情况下可不停顿生产而进行建筑结构加固施工。四、 砌体结构加固方法 1.增设扶壁柱法 扶壁柱法属于加大截面法的一种，当窗间墙或承重墙 承载力不够，但砖砌体尚未被压裂，或只有轻微裂缝 者，可采用此方法加固，来提高砌体结构的承载能力和 稳定性。常用的扶壁柱有砖砌和钢筋混凝土两种，其优 点是施工工艺简单，造价低，但承载能力提高有限，且 难满足抗震要求，多在非抗震设防区应用。2.钢筋网水泥砂浆面层加固法 钢筋网水泥砂浆面层加固法简称面层加固法，是采用 钢筋网水泥砂浆（或细石混凝土）层外包于砌筑墙体的 两面（或单面），由于通常对墙体作双面加固，所以加 固后的墙俗称为夹板墙。夹板墙可以较大幅度地提高墙 体的承载能力，抗侧刚度以及墙体的延性。 3.外包钢筋混凝土加固法 外包钢筋混凝土加固法属于复合截面加固法的一种， 其优点是施工工艺简单，应用性强，加固后砌体承载能 力有较大的提高，适用于砌体墙、壁柱、柱的加固。其 缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产生活有一定影 响，且加固后建筑物净空有一定减小。4. 外包钢加固法 外包钢加固法属于传统的加固方法。其优点是施工速 度快，现场工作量和湿作业少，受力较可靠，适用于不 允许增大原构件截面面积，却又要求大幅度提高截面承 载力的砌体柱及窗间墙的加固，其缺点是用钢量大，加 固费用高，并应注意对钢材的防护。 5. 增大砌体截面法 采用相应的砌体材料增大原砌体构件截面的加固方 法。增大砌体截面法主要用于砌体承载能力不足，但砌 体尚未压裂，或仅轻微裂缝的情况。一般的独立砖柱、 砖壁柱、窗间墙和其它承重墙的承载能力不足时，均可 采用此法加固，缺点是加固后会减小一定的净空。6. 水泥灌浆法 水泥灌浆法是一种用于裂缝修补的加固方法。灌浆 方法有重力灌浆和压力灌浆。常用的是压力灌浆，它是 用压力设备把水泥浆液压入砖墙裂缝，使其与原砖墙粘 合的修补方法。用灌浆法加固一般只能起到恢复原有结 构功能的作用，对于需增加承载力的加固，不宜单独使 用，其缺点是需要专门的灌浆设备。这种加固方法主要 用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修 补。7.其他加固方法 托梁加垫，主要用于梁下砌体局部承压能力不足时 的加固，梁垫有预制和现浇两种。 托梁或加柱，主要用于砌体承载能力严重不足，砌 体碎裂严重可能倒塌的情况。 增设预应力撑杆，主要用于大梁下砌体承载能力严 重不足时。通过增设预应力型钢支柱，达到对原结构进 行加固的目的。 增设钢拉杆，主要用于纵横墙接槎不好，墙稳定性 不足的情况下加固。 改变结构方案，主要包括增加横墙和将砖柱承重改 为砖墙承重。 五、 钢结构加固方法 钢结构的加固方法主要有：改变计算图形，加大原结 构构件截面和连接强度，钢构件焊缝连接补强，钢结构 裂纹修复。当有成熟经验时，也可采用其他加固方法。 1. 改变结构计算简图 这种方法是指改变荷载分布状况、传力途径、节点 性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、 考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。 改变结构计算简图的一般方法主要包括：对结构采 用增加结构或构件的刚度的方法进行加固，对受弯构件 采用改变其截面内力的方法进行加固，对桁架采用改变 其杆件内力的方法进行加固，必要时也可采取措施使加 固构件与其它构件共同工作进行加固。2. 钢构件增大截面加固法 采用这种加固方法加固钢构件时，所选的截面形式应 有利于加固技术要求并考