工業(yè)廠房技術(shù)規(guī)范更新變化與加固措施的選擇

第第頁工業(yè)廠房技術(shù)規(guī)范更新變化與加固措施的選擇【摘要】我國的工業(yè)廠房的發(fā)展歷程，從無到有，設(shè)計(jì)、施工從直接套用蘇聯(lián)規(guī)范到現(xiàn)在的自主體系；從六、七十年代的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房，發(fā)展的現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)廠房；時(shí)代在變化，國家相應(yīng)的規(guī)范、安全標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的更新、替換和完善中，這就導(dǎo)致許多廠房需要進(jìn)行鑒定、加固或適應(yīng)性改造。

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房；可靠性；鑒定；評(píng)估

1我國建筑規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況

1.1我國建筑規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程

我國1949年成立，當(dāng)時(shí)工業(yè)建筑領(lǐng)域，是一片空白、人才缺乏，很多是直接翻譯蘇聯(lián)的建筑結(jié)構(gòu)理論，直接引進(jìn)和應(yīng)用。而蘇聯(lián)建筑結(jié)構(gòu)理論，十月革命以后進(jìn)入社會(huì)主義計(jì)劃經(jīng)濟(jì)建設(shè)，由于貧窮，缺乏鋼材、水泥，政府要求快速建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和建造方法，在19世紀(jì)30年代末，蘇聯(lián)建筑結(jié)構(gòu)提出了按破損階段極限狀態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的理論，1942年前后形成了國家強(qiáng)制建筑標(biāo)準(zhǔn)。以鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例，傳統(tǒng)容許應(yīng)力法受壓區(qū)混凝土按三角形應(yīng)力分布控制最大應(yīng)力；而按破損極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法受壓區(qū)混凝土按矩形應(yīng)力分布控制最大應(yīng)力，這樣的設(shè)計(jì)理論中設(shè)計(jì)承載能力大幅提高，但設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，極限安全系數(shù)由容許應(yīng)力的3～3.5降到破損極限狀態(tài)的2～2.5，國家短時(shí)期內(nèi)工業(yè)廠房是快速發(fā)展建設(shè)起來了，但從此前蘇聯(lián)結(jié)構(gòu)規(guī)范理論、安全尺度與西方資本主義國家相比，拉開了距離。

1.2我國50年代這些規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，與特點(diǎn)

這一破損極限狀態(tài)規(guī)范、理論，在1958時(shí)，土木建筑界掀起了敢想敢干的熱潮，一度不執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1964年又提出了設(shè)計(jì)革命，口號(hào)是“革秦磚漢瓦深基重蓋的命”，此后，出現(xiàn)了大批非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，這一階段工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型很亂，如：大型槽瓦、鋼絲網(wǎng)大型屋面板、自防水屋面板、9m柱距結(jié)構(gòu)體系、離心管柱、輕型組合屋架、帶孔工字型柱、魚腹式吊車梁（GB108、G110）、折線形吊車梁、鋼軌吊車梁、薄殼基礎(chǔ)……這些構(gòu)件受力性能、抗震性、耐久性很差，這些工業(yè)廠房在萊鋼大量存在，近年來部分拆除，但由于生產(chǎn)發(fā)展需要，不能拆除的，如煉鋼混凝土結(jié)構(gòu)老廠房，是大家熟悉的“混凝土工字型柱、魚腹式吊車梁、薄殼基礎(chǔ)”等廠房結(jié)構(gòu)形式，針對(duì)這些特點(diǎn)，進(jìn)行了多次的鑒定、評(píng)估、并投入巨額資金實(shí)施加固維護(hù)。

1.3我國上世紀(jì)60-70年代，自行規(guī)范的編制與特點(diǎn)

可以認(rèn)為這是我國土木發(fā)展的第二階段，這一時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)圖構(gòu)件的主要特點(diǎn)是：

我國自行編制設(shè)計(jì)規(guī)范是60年代中期開始的，直到1974年頒布了系列GBJx-xx與TJx-xx規(guī)范，及標(biāo)準(zhǔn)圖G3-5xx系列，這套74規(guī)范采用中老K安全系數(shù)表達(dá)方式，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)變化不大，結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)比較低，尤其是1978年以前量大面廣的結(jié)構(gòu)是不考慮抗震的！

1.4我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)向鋼結(jié)構(gòu)廠房的轉(zhuǎn)化

上世紀(jì)80年代改革時(shí)期，可以認(rèn)為是我國土木發(fā)展的第三階段，這一時(shí)期的主要特點(diǎn)是：

國營企業(yè)改革開放初期（1978～1990），部分效益歸企業(yè)所有，企業(yè)為了增加產(chǎn)量、擴(kuò)大再生產(chǎn)、追求經(jīng)濟(jì)效益，開始了挖潛改造，引進(jìn)大型生產(chǎn)線，廠房結(jié)構(gòu)逐漸向大跨度、大柱距鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移，如：萊鋼當(dāng)時(shí)的鐵區(qū)改擴(kuò)建的大量工業(yè)項(xiàng)目建筑物、構(gòu)筑物，鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件應(yīng)用的比較多，多層工業(yè)廠房則向全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)通用廠房轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致這一時(shí)期的廠房成為鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)，有的觀點(diǎn)認(rèn)為，將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的易損壞的構(gòu)件替換成鋼構(gòu)件，這是一個(gè)嚴(yán)重的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

2新建筑規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)下，舊的已有工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)鑒定、評(píng)估、加固

現(xiàn)在新的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)理論、安全度越來越放心，但是，對(duì)已有的舊結(jié)構(gòu)廠房卻是“鑒定―加固―使用―再加固”這一循環(huán)過程。

2.1對(duì)老的工業(yè)廠房要會(huì)診治，管理是重點(diǎn)

對(duì)不同時(shí)期的工業(yè)建筑，應(yīng)區(qū)分對(duì)待，有重點(diǎn)的把握和區(qū)分，結(jié)構(gòu)安全控制問題，提出了工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)指標(biāo)a、b、c、d四級(jí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建A、B、C、D廠房和構(gòu)筑物單元一、二、三、四級(jí)，把工業(yè)建筑管理起來，如，鋼鐵行業(yè)制定的《鋼鐵企業(yè)工業(yè)建筑管理辦法》，以及根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠性原理編制了《鋼鐵工業(yè)建（構(gòu)）筑物可靠性鑒定規(guī)程〉（YBJ219-89），《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ144-90），以及現(xiàn)在最新的《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）等一系列新的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等，需熟悉理解，熟練運(yùn)用。

2.2多數(shù)鋼鐵企業(yè)廠房損壞與加固使用的特點(diǎn)

多年工程經(jīng)驗(yàn)，廠房改造處理，可以有屋面、屋蓋、牛腿以上、柱根、基礎(chǔ)連根拔，可以有多種選擇，有許多成功案例，多年使用效果很好，這在萊鋼煉鐵、煉鋼、特鋼等許多廠房中，案例較多，而這一時(shí)期建造的廠房，規(guī)范要求、安全標(biāo)準(zhǔn)比歐美日本發(fā)達(dá)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要低，特別是抗震，幾乎是沒有要求。

3結(jié)構(gòu)檢測、分析與加固技術(shù)的學(xué)習(xí)

建國50年來，我國的結(jié)構(gòu)驗(yàn)測與加固技術(shù)經(jīng)歷了從無到有、從單項(xiàng)到全面、從局部構(gòu)件到整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程，結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)測試技術(shù)學(xué)習(xí)的是“引進(jìn)―消化―提高”和“借鑒―獨(dú)創(chuàng)”相結(jié)合的方法。

3.1混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測試技術(shù)學(xué)習(xí)，是“引進(jìn)―消化―提高”方法。我國六十年代中期，才開始進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的非破損檢測方法的研究，直到八十年代中期，第一本全國性檢測規(guī)程《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ23―85）問世，從基本的混凝土強(qiáng)度檢測回彈法、超聲法、鉆芯法、拔出法和灌入法等，到現(xiàn)在的《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367―2006），以及碳纖維加固方法等，與發(fā)達(dá)國家已沒有明顯差距，在萊鋼，如部分結(jié)構(gòu)廠房、混凝土行車梁加固等，實(shí)施了很多較好的項(xiàng)目，可供借鑒。

3.2砌筑結(jié)構(gòu)

砌筑結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測試，是“借鑒―獨(dú)創(chuàng)”學(xué)習(xí)。我國七十年代末，主要是將測定砌筑砂漿強(qiáng)度作為砌筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定和加固的評(píng)定指標(biāo)，為改變傳統(tǒng)的“眼觀手捏”的判斷方法，進(jìn)行了回彈法檢測強(qiáng)度等方法的研究，1994年，《砌體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能現(xiàn)場檢測技術(shù)規(guī)范》編制組將回彈法、電荷法、筒壓法、射釘法和剪切法五種砂漿強(qiáng)度檢測方法和推剪法、單剪法、軸壓法、扁千斤頂和拔出法等五種砌體強(qiáng)度的檢測方法納入規(guī)程，這些方法大多數(shù)為我國科研人員創(chuàng)造發(fā)明的，已達(dá)到發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平。

4經(jīng)常應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的加固與改造技術(shù)

4.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

五十年代至七十年代時(shí)期的工業(yè)廠房，加固較多的是單層工業(yè)廠房中的薄腹梁和混凝土柱，常見的薄腹梁的加固方法為體外拉桿方法，混凝土柱加固方法有外包鋼法和外包混凝土法或稱為增大截面法，還有環(huán)氧砂漿修補(bǔ)法，此法常見于摻加氯鹽混凝土構(gòu)件的修復(fù)。如混凝土柱的外包鋼法加固方法，開始階段的計(jì)算方法是分別計(jì)算混凝土柱和外包鋼，外包鋼按鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算；當(dāng)外包裝的綴板加密并出現(xiàn)濕式的施工方法時(shí)，其計(jì)算按整體構(gòu)件考慮；當(dāng)綴板施加拉力時(shí)，可按約束混凝土進(jìn)行計(jì)算。

綜上所述，只有對(duì)每一棟廠房，以及構(gòu)筑物，需做到知道它的設(shè)計(jì)歷史年代，知道它的施工水平，當(dāng)時(shí)的規(guī)范要求、安全標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)在規(guī)范對(duì)比，才能正確做出評(píng)估與加固方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]林志