建筑结构的维修加固改造是指既有建筑在全寿命使用期内,在科学的检测鉴定基础上,采取合理的维修加固措施,或通过结构改造,以提高结构的安全性和耐久性,满足建筑物的正常使用功能,保证建筑节能与环保,延长建筑物安全使用寿命。其中既包括了对既有建筑达到设计使用年限后的加固,也包括了对既有建筑的性能维护,还包括部分新建筑的使用功能改造以及设计、施工造成的损害补救等等。
近代建筑业的发展大致可以分为三个时期,第一个发展时期为大规模新建时期。第二次世界大战后,世界各国特别是欧洲面临着繁重的重建任务,以满足人们基本的生产和生活需要,建筑业迎来了前所未有的大规模新建时期,这一时期建筑的特点是规模大但标准相对较低。第二个发展时期是新建与维修改造并重时期。在此期间,一方面为满足社会发展的需求,新的建筑在不断的建设,同时由于人类生产和生活对建筑要求的提高,过去建造的低标准建筑经过数十年的使用后已不能满足社会的需求,需要进行维修、加固和现代化改造,从而使建筑业过渡到新建与维修并重的发展时期,这在很大程度上推动了对在用建筑物进行正确的鉴定,有效加固技术方面的课题研究。
此后,随着社会的进一步的发展,人们生活水平进一步的提高,人们对建筑功能的要求越来越高,越来越感到已有建筑的规模和功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起人们的关注,但是由于昂贵的拆迁费用以及对正常生活以及环境的严重影响等问题阻碍了新一轮新建高潮的兴起,于是人们把目光投向对现有房屋的维修加固和现代化改造,这种在保存原来建筑形体的基础上,对其进行加固和现代化改造,即在提高结构安全性的同时使其内部设施功能现代化的加固改造措施,投资少、影响小、见效快,不仅有可观的经济效益,同时也具有巨大的社会效益,因此,促使建筑业跨入以现代化改造和维修加固为重点的第三个发展时期。
据初步统计,我国既有建筑物的总量(包括城镇房屋建筑、工业建筑等)至少500已平米,其中工业建筑占40%,。一些专家估计,约有30~50%的建筑物出现安全性失效或进入功能退化期,既有建筑物的加固是一新兴的学科与行业,具有令人瞩目的发展前景和潜力。 目前,我国建筑业也开始从第一发展时期迈向第二、第三发展时期,并且由于我国城乡建设用地比较紧张,住房问题相当突出,对20世纪90年代以前建造的占地面积大的低层房屋进行增层,对卫生设备不全或合用单元的住宅和生产工艺或使用功能有了变更的厂房进行改造、改建,是一个很有现实意义的课题。
建筑结构在服役期间,随着时间的流逝,会因劣化、损伤造成使用功能下降,或因技术条件的限制,以及使用功能的改变等条件使工程无法正常的使用。如果能够科学地分析这种劣化、损伤的规律和程度,及时采取有效的处理措施,就可以延缓结构的损伤过程,达到延长结构使用寿命的目的。 对建筑物进行可靠的鉴定与评估,是建筑物加固的依据,也是工程加固的首要问题,因此,对先天不足或后天管理不善的建筑物,使用不当或为抗衡自然灾害进行加固的建筑物,灾后建筑物的维修和需要加层、改造的建筑物,对进入“中老年”期需进行诊断、检查和处理的建筑物,都需要进行调查,检验,并作出科学的鉴定与评估。
虽然我们的建筑和结构设计水平,施工技术和管理水平都有很大的发展和提高,但是,每年总有相当数量的新建工程发生质量事故。它们或是由于技术力量的薄弱,施工水平有待进一步提高;或是因为设计考虑不周,甚至有错;或是由于管理混乱,错用材料以及地震等自然灾害所引起。因此,对这些新建房屋施工建造期间发生的工程事故的评估和处理加固技术应同样地得到重视。
在工业建筑上部结构中,工业建筑的加固方法有加大截面加固法,体外预应力加固法和改变结构传力体系加固法。加大截面加固法和体外预应力加固法是常用的方法,已在实际工程中得到广泛的应用。但这两种加固方法存在很多不足之处,加大截面加固法施工周期长,对环境影响大,而且增加截面尺寸,减少了使用空间,因此有一定的局限性。预应力加固法锚固构造困难,施工技术要求高,难度大存在施工时侧向稳定及耐久性问题。20世纪6O年代随着环氧树脂黏结剂的问世,一种新的加固方法一外部粘贴钢板加固法开始出现,这种加固方法是用环氧树脂黏结剂把钢板等高强度材料牢固粘结于被加固构件表面,使其与被加固构件共同工作。
碳纤、玻纤、芳纶纤维是以纤维为增强材料、合成树脂为基料复合而成的一种工程材料。对于钢筋混凝土或钢丝网混凝土梁、板、柱、壳结构,表面粘贴加固后形成复合结构,承载能力较原结构有大幅度提高。受力时各项材料能够形成新的统一体而协同工作,既可充分利用表层纤维的高强特性,又可充分利用原混凝土结构的刚度和剩余强度。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。 近几年来,中国城市中的就建筑改造,特别是旧厂房改造,成为一个潮流。其特殊性几近成为一种设计类型,值得我们从城市建筑学和文化角度去思考这个现象的现实意义。
从社会历史发展的角度看,旧厂房改造现象有其存在的历史逻辑。在当今的消费社会里,任何事物都可以变成消费对象,包括历史。对于公众而言,“历史”从来都是对历史性事务或事件的一次当前消费。历史对于今人的娱乐化作用是不争的事实;今人为了娱乐的需要而去有意识的制造历史更是不争的事实。旧厂房转化为新生活环境后无疑为公众的消费增加了许多历史文化上的附加值,使毫无历史感的城市化激流中忽然冒出一朵历史主义的浪花。