房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)應(yīng)用
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摘要：當(dāng)前，人們的住房需求及住房要求都在持續(xù)提升，對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)性能提出了更高要求，采用適合的技術(shù)手段加強(qiáng)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造，能有效提升房屋建筑的使用壽命和性能，促使房屋建筑擁有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全穩(wěn)定性，切實(shí)滿足人們的住房需求。本文主要對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)常用的幾種加固改造技術(shù)進(jìn)行簡要闡述和分析，希望對(duì)推進(jìn)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用有所啟示。
關(guān)鍵詞：房屋建筑工程；工程結(jié)構(gòu)；加固改造技術(shù)
房屋建筑工程項(xiàng)目受諸多因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞的問題，進(jìn)而對(duì)建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全穩(wěn)定性等造成影響，采用適合的加固處理技術(shù)，能有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而延長工程項(xiàng)目的使用壽命和性能，確保房屋建筑更好地滿足人們的需求。隨著我國建筑工程項(xiàng)目的不斷發(fā)展，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)也更加多樣化，每種技術(shù)的使用范圍和加固改造處理效果也不同，要求對(duì)每種技術(shù)有較為全面的了解和認(rèn)知，以便在加固改造處理的時(shí)候能夠科學(xué)合理選用，取得良好的加固改造處理效果。
1房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造的重要性
房屋建筑工程項(xiàng)目在長時(shí)間使用過程中，會(huì)受到各種各樣因素的影響，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)功能下降、荷載大小與荷載分布方式發(fā)生變化，影響建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、安全穩(wěn)定性和使用壽命，導(dǎo)致出現(xiàn)建筑傾斜、房屋建筑結(jié)構(gòu)松散、墻體構(gòu)件裂開、整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等一系列問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)方面的問題，科學(xué)應(yīng)用各種加固改造技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，能極大延長房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的使用壽命，減少因房屋建筑工程結(jié)構(gòu)風(fēng)化、老化等造成的一系列損失。而且，通過對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)有效的加固改造處理，一定程度上有助于提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性能和安全可靠性，促使其擁有較強(qiáng)的承載力及良好的抗壓能力、防震效果、節(jié)能環(huán)保效果等，從而取得更好的社會(huì)效益。在很多房屋建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)中由于設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)管等方面的問題，導(dǎo)致房屋建筑工程結(jié)構(gòu)達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)要求，存在一些質(zhì)量和安全隱患，對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的使用功能、耐久性等造成影響，采用適合的加固改造處理技術(shù)，在一定程度上有助于彌補(bǔ)施工缺陷。此外，在使用過程中，房屋建筑的用途也可能會(huì)發(fā)生一些變化，進(jìn)行科學(xué)有效的加固改造處理，在保證房屋建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性的同時(shí)，能更好地滿足各項(xiàng)用途所需。需要注意的是在選擇和使用工程結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)的時(shí)候，需要先對(duì)整體房屋建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)嚴(yán)格的檢測，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況選擇適合的加固技術(shù)和加固材料，所選用的加固材料盡量要保持與原有的建筑工程結(jié)構(gòu)材料相一致，以免房屋建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受力不一致的情況，影響整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的受力體系和加固處理的結(jié)果，在加固改造后需要認(rèn)真做好保養(yǎng)和檢測工作，盡可能延長加固構(gòu)件的使用壽命，保證其性能良好。
2房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)
2.1粘鋼加固技術(shù)
該技術(shù)也被稱作粘貼鋼板加固，主要是在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外部采用高性能的環(huán)氧類黏接劑黏接一層鋼板，通過利用鋼板的抗拉強(qiáng)度，起到一定作用的增強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力和剛度的作用效果。該技術(shù)在使用的過程當(dāng)中比較的簡便、快捷，占用的空間比較少，在有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)承載力和強(qiáng)度的同時(shí)，幾乎不會(huì)對(duì)原有的建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸和重量、建筑外觀及周圍環(huán)境造成影響，通過使用該技術(shù)還能夠使建筑混凝土與鋼板緊密的黏接在一起，結(jié)構(gòu)膠固化的時(shí)間也比較短，加固處理施工建設(shè)的周期比較短。粘鋼加固技術(shù)一般主要應(yīng)用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件，可以應(yīng)用于房屋建筑梁、板、柱等混凝土結(jié)構(gòu)的加固處理，如鋼筋焊接點(diǎn)斷裂加固、高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、陽臺(tái)根部斷裂加固、施工中漏放鋼筋加固、加層抗震加固、樓面荷載集中力加固、薄腹梁斷裂加固、舊房改造綜合加固等；需要注意的是在使用該技術(shù)的時(shí)候，需要控制環(huán)境溫度在5～60℃、相對(duì)濕度不超過70%、無化學(xué)腐蝕，在這樣的環(huán)境下使用該技術(shù)能取得更好的加固效果，如果環(huán)境條件達(dá)不到相應(yīng)的要求，則需要根據(jù)實(shí)際情況，采取針對(duì)有效的防護(hù)措施，以免影響最終加固效果；一般情況下，如果建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)在Cl5以下的時(shí)候，不建議使用粘鋼加固技術(shù)。粘鋼加固施工也需要準(zhǔn)確把握施工工藝和流程，首先，需要對(duì)黏粘面進(jìn)行科學(xué)處理，綜合考慮和分析房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，做好加壓固定及卸荷系統(tǒng)準(zhǔn)備工作，選擇適合參數(shù)的鋼板；之后，根據(jù)加固處理的實(shí)際需要，科學(xué)配置膠黏劑，規(guī)范化涂膠和粘貼；然后進(jìn)一步固化、卸加壓固定系統(tǒng)；最后對(duì)加工處理效果進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，并在施工完成后及時(shí)做好維護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作。
2.2后錨固連接技術(shù)
后錨固連接技術(shù)主要指的是選用相關(guān)技術(shù)手段在建筑工程項(xiàng)目既有的混凝土結(jié)構(gòu)上的錨固，該技術(shù)在使用的過程中施工比較簡便、靈活，具有良好的加固處理效果、環(huán)保和節(jié)能效果，且在施工過程中的危險(xiǎn)性比較低，隨著建筑工程行業(yè)的發(fā)展及技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品種類也更加豐富，費(fèi)用也更低，是當(dāng)前建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)手段。我國通常采用的后錨固連接技術(shù)主要分為4大類，每種類型的工作原理和構(gòu)造存在一定的差異性，錨固性能及使用范圍也不同，在房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固及改造處理過程中需要根據(jù)實(shí)際情況和需要選擇適合的產(chǎn)品種類，以保證取得良好的加固和改造處理效果。還需要綜合考慮和分析建筑工程項(xiàng)目的基材性狀、錨固連接的受力性質(zhì)、被連接結(jié)構(gòu)類型、有無抗震設(shè)防要求等方面因素的影響。例如，膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓、黏接型錨栓（常用于設(shè)備固定、護(hù)欄安裝、鋼構(gòu)安裝等工程）、化學(xué)植筋。其中，植筋是當(dāng)前我國建筑工程項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用的一種后錨固連接技術(shù)，主要是利用化學(xué)黏結(jié)劑，將帶肋鋼筋及長螺桿等膠結(jié)固定于混凝土基材錨孔中，促使后加入的鋼筋結(jié)構(gòu)與原有房屋建筑工程結(jié)構(gòu)緊密地連接在一起，進(jìn)而起到一定作用的加固處理的效果，有助于提高房屋建筑工程結(jié)構(gòu)承載能力、抗壓能力等，加固處理的效果十分顯著。使用該技術(shù)的工藝流程相對(duì)比較簡單，要求規(guī)范化做好鉆孔、清孔、配膠、植筋、固化、檢驗(yàn)、驗(yàn)收等工序的工作。
2.3預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿、型鋼撐桿等對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)建或整體進(jìn)行有效加固處理的方法，在一定程度上改變了房屋建筑工程原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，降低了原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，在后加部分與原結(jié)構(gòu)的共同作用下，有效提高房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的整體承載能力，促使房屋建筑工程結(jié)構(gòu)擁有良好的強(qiáng)度、抗?jié)B性能、抗拉性能、抗疲勞性能等。該技術(shù)主要應(yīng)用于正截面受彎承載力不足、正截面受拉區(qū)鋼筋銹蝕等情況，梁抗彎剛度不足、梁繞度和梁拉區(qū)裂縫寬度超過規(guī)定范圍的情況以及梁斜截面受剪承載能力不足的情況。該技術(shù)在應(yīng)用的過程中工藝比較簡單，且工期比較短，經(jīng)濟(jì)效益顯著，有助于提高房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的承載能力，而且對(duì)原有房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的損傷比較小。為保證預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用取得良好的效果，需要保證施工過程的規(guī)范有序性。首先，要求做好前期探測和分析工作，做好前期的放樣定位工作和施工材料等準(zhǔn)備工作，并根據(jù)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固處理的實(shí)際情況和需要，科學(xué)調(diào)整構(gòu)件擺放位置，確保證布局規(guī)范合理。其次，在施工中需要做好混凝土澆筑質(zhì)量控制工作，嚴(yán)格依照施工步驟和流程進(jìn)行，并在施工完成后及時(shí)檢查和驗(yàn)收混凝土的強(qiáng)度以及房屋建筑工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還要求控制預(yù)應(yīng)力筋張力、強(qiáng)度等在適合的范圍。此外，要根據(jù)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固改造的實(shí)際需要選擇適合的預(yù)應(yīng)力錨具，以配合施工的高效化完成。
2.4增大截面加固法
增大截面加固法主要是將混凝土現(xiàn)澆層加入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件的受壓區(qū)，從而增大截面有效高度、面積，提高房屋建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的撓曲強(qiáng)度與斜截面剛度、抗剪能力，起到良好的加固補(bǔ)強(qiáng)效果。該方法主要應(yīng)用于一些墻、梁、板、柱以及一般構(gòu)造物的混凝土加固改造，有助于科學(xué)有效改善房屋建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用性能，提高構(gòu)件的承載能力，而且在施工中技術(shù)和工藝比較簡單、受力可靠、成本和費(fèi)用也比較低，我國在這方面的施工技術(shù)也比較成熟，但施工和養(yǎng)護(hù)的時(shí)間相對(duì)比較長，一定程度上還會(huì)影響加固后房屋建筑的凈空、增加原有房屋建筑工程結(jié)構(gòu)自重。為確保該技術(shù)的應(yīng)用取得良好的加固處理效果。一般情況下，要求原有房屋建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C13，要保證新舊混凝土界面的處理和黏連質(zhì)量符合工程項(xiàng)目的各項(xiàng)規(guī)范要求，施工中也需要嚴(yán)格依照流程和規(guī)范進(jìn)行。在加固前要確保卸荷處理規(guī)范性，盡量卸去原房屋建筑工程結(jié)構(gòu)所承受的荷載；要求認(rèn)真做好連接處的表面處理工作，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的原房屋建筑工程結(jié)構(gòu)混凝土中的一些缺陷進(jìn)行科學(xué)有效的處理，如鑿去一切風(fēng)化酥松層、碳化銹層及油污層，并將表面鑿毛或打成溝槽，要保證原有混凝土表面干凈，并做好保濕工作；還要求保證新增層施工的規(guī)范性，認(rèn)真做好模板搭設(shè)、鋼筋安置、新混凝土的澆注和養(yǎng)護(hù)工作，確保這些工序的施工完全符合工程項(xiàng)目的規(guī)范要求。
2.5碳纖維加固技術(shù)
碳纖維加固主要包括碳纖維布加固、碳纖維板加固，是房屋建筑工程中的一種新型結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，主要是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成復(fù)合增強(qiáng)材料，然后在原房屋建筑工程結(jié)構(gòu)上用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑黏貼復(fù)合增強(qiáng)材料，促使其與原有的鋼筋混凝土共同受力，起到一定作用的增強(qiáng)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)抗裂、抗剪能力和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、延伸性的作用效果。該技術(shù)的施工相對(duì)比較簡便，有助于節(jié)省空間，而且也能保證良好的加固處理效果，在加固處理后幾乎不會(huì)對(duì)原有房屋建筑工程結(jié)構(gòu)尺寸及自重造成影響，且擁有良好的耐腐蝕性、耐久性能。在不斷發(fā)展中碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用也更加廣泛，尤其是在混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固處理方面擁有比較成熟的技術(shù)，可以廣泛地應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的防震、防裂、防腐補(bǔ)強(qiáng)，混凝土結(jié)構(gòu)物的梁、柱、面板加固等。
3結(jié)語
房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用是延長房屋建筑使用壽命，確保其性能和結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性的重要舉措，要求準(zhǔn)確把握各項(xiàng)加固技術(shù)的要點(diǎn)和關(guān)鍵，確保每項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。
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作者:陳晨 王金濤 單位:濰坊市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司