摘要:在房屋建筑中,结构加固技术是非常重要的。在当代建筑中除了很多新建的外,还有很多老旧的建筑物。建筑结构加固技术的应用,能够有效地提高建筑结构的使用性能和安全性能,这对人们的生命财产安全是一个重要的保障。
关键词:建筑结构;加固技术;施工
1 结构加固技的重要性
1.1 提高建筑结构耐久性
建筑落成之后,不可能永远保持在一个稳定的理想状态。环境中的影响因素以及人们在日常生活中的使用因素,都会对建筑工程质量造成一定的影响。为了增加建筑工程使用寿命,不仅需要在日常生活中细心保养,而且还应该采取有效措施改善建筑结构的稳定性,这样才能提高房屋建筑工程耐久性。
1.2 提高建筑抗震性
地震灾害是最严重的地质灾难之一,在历史上曾经造成了无数惨剧,地震灾害会严重影响建筑工程稳定性,对人们的生命财产安全构成威胁,因此,在建筑工程施工中,应该提升建筑工程抗震性。因此,需要提高建筑的抗震性,加强建筑工程加固,改良建筑工程结构抗震性。
2 建筑结构加固的主要原因
2.1 人为因素
建筑物常常因设计错误、施工低劣、使用不当等人为原因不能满足其正常的使用要求。设计错误包括设计计算错误和设计概念错误。前者如选用错误的计算参数、计算时主要荷载被漏掉;后者如按桁架设计计算的构件,荷载作用在节间而未作用在节点。施工低劣造成施工质量事故常见的有:使用水泥超过使用期限;使用的钢筋质量低劣;施工过程中,悬挑板的负筋被踩下。使用不当常见的有:长期未清理工业建筑的屋面积灰荷载;使用荷载因任意改变使用用途而大大超载。
2.2 自然因素
建筑结构材料因长期的使用、外部环境条件而时刻受到外部介质侵蚀,使材料状况日益恶化。例如:结构由于高湿、高温的变化产生裂缝;酸、碱等对结构的侵蚀;木材因细菌、微生物逐渐腐朽。建筑结构的功能在以上自然因素的长期作用下将日益下降,当达到一定程度后,就必须对其进行加固。
2.3 结构使用要求的变化
随着科技的不断进步,大规模的技术改造和结构调整正在我国的工业界有条不紊地进行。生产工艺发生变化,就要提高建筑结构的功能。例如,原有设备要更新,工厂厂房的局部要增层,设备的基础相应有了新的更高的要求,为了保证其安全使用,结构的检测、鉴定与加固就成了必然。
3 砌体结构常用的加固改造技术
3.1 钢筋水泥砂浆外加层加固法
钢筋水泥砂浆外加层加固法就是把需要加固的砖墙表面除去粉刷层后,在砖墙两面铺设上直径为4~8mm的钢筋网片,然后再抹水泥沙浆面层的加固方法。这种加固方法属于复合截面加固法的一种,适用于砌体墙的加固,并且有时与钢筋混凝土外加层加固的方法结合用于带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭处理。
3.2 增设扶壁柱加固法
增设扶壁柱加固法是加大截面加固法的一种。与上种方法有相似的优点,但是对承载力的提高有限,并且很难满足抗震的要求,因此一般仅应用在非地震区。
4 混凝土结构常用的加固改造技术
4.1 托换技术
托换技术是为提高原有建筑物地基的承载力或纠正基础由于严重不均匀沉降所导致的建筑物倾斜、开裂而采取的地基基础处理和加固改造技术,同时也是托梁拆柱、托梁接柱以及托梁换柱等技术的统称,是一种综合性技术。由于这种技术具有施工工期短、施工费用低以及对人们的正常生产生活影响小等优点,所以经常运用在已建成的混凝土结构建筑物的加固改造中。
4.2 植筋技术
植筋技术经常运用在对房屋的加层接柱和高层建筑物增设剪力墙的处理中,以及对施工过程中钢筋位置偏差的补救等。此方法是一项非常简捷,并且是能有效连接与锚固的技术,植入的钢筋没有特殊要求,可以是普通钢筋或者是螺栓式锚筋,特别是在房屋建筑加固工程中广泛的应用。
4.3 裂缝修补技术
建筑物由于施工不当或者是建筑使用过程中因各种原因经常会出现开裂的现象,从而就大大降低了建筑物的使用功能和耐久性。因此裂缝修补技术也广泛运用于建筑工程中。这种方法适用于裂缝的度较大,并且对结构的整体性和安全性及耐久性等造成一定程度上的影响,或者是需要防水防渗等要求的裂缝的修补。在修补过程中应根据裂缝产生的原因和裂缝的发展情况以及裂缝的宽度等选用不同的方法来进行施工,从而恢复建筑物的使用功能和耐久性能。
5 相关技术处理
5.1 加大截面加固法
加大截面加固法虽然是一种较为传统的加固方式,但是广泛运用于建筑工程的结构加固中,并且有着多种的处理措施,例如增设扶壁柱加固和钢筋网砂浆层加固等方法,以达到增强结构的承载力的目的。这种方法施工工艺简单,适用范围也较为广泛,并且有着长期的使用经验,通常用于柱、梁、墙、基础等构件的加固。采用增大截面法加固时必须采取一定的措施让新增加的混凝土结构层与原有结构密切结合,这样才能保证加固后的结构构件才能有较好的强度。
5.2 粘钢加固法
粘钢加固法是一种在体外增加配筋率,来提高结构的刚度和强度,从而增强结构在抵抗弯矩与剪力方面的能力。其主要方法就是利用特制的建筑结构胶,把钢板粘贴在需要加固的混凝土结构表面上,使之与原有结构共同受力,从而来提高结构的承载力。所以,这种方法对建筑结构胶的要求就非常高,不仅要具备很高的强度和很强的粘结能力,同时还必须具有耐老化和线膨胀系数小以及弹性模量高等特性。虽然这种方法对使用环境的温度要有所限制和费用较高但其施工简单、快速,并且对作业空间要求也较小,在施工过程中不影响人们的正常生活,因此普遍运用于房屋结构的加固工程中。
5.3 预应力加固法
预应力加固法是集加固、卸载和应力重组这三大功能于―体的加固方案,一般适用于需要加固的大跨度结构中。它是采用外加预应力拉杆或者型钢撑杆加固结构的方法。加固后的钢拉杆或者是型钢支撑是通过施加预应力而被动受力的,从而改变原有结构的受力方式以及分布,大大降低结构的水平力,相对其他加固方法不存在应力应变滞后的现象。并且这种加固方法有着特有的四个优点:①这种方法加固后新增加部分能与原有结构产生很好的共同作用,能大幅度提高结构的总体承载能力。②加固的效果显著,截面强度、刚度有很大程度的提高,从而有效的改善了结构的使用性能。③预应力产生的负弯矩可以抵消荷载产生的部分弯矩,减小原结构的挠度,缩小原结构的裂缝宽度甚至闭合。④施加预应力后,可以使杆件滞后现象得以消除。但是,这种方法需要一定的施工技术,并且操作也较为复杂,需要专门的设备才能开展工作。
5.4 外包型钢加固法
外包型钢法分为干式与湿式两种处理方式。干式外包钢加固法就是型钢与原构件间不粘结,有时仅用水泥砂浆填充,外包的型钢与原有结构各自单独受力,而不是整体受力。干式外包法虽然施工较湿式外包法简单,但是其加固后的效果较差。所以工程中通常采用另外一种湿式外包钢法。其工作原理就是采用孔胶水泥或者环氧树脂等将角钢粘贴于原有构件上,以保证包裹的型钢与原有构件形成一个整体共同受力,其整体性好,但其工作量非常巨大。总之,外包型钢加固法可以用于混凝土柱、梁和屋架等结构的加固处理,并且可以在不改变原结构的截面面积的情况下,使得结构物的承载能力大幅度提高,增大结构的延性与刚度,并且施工速度快,安装工作量小,但施工的成本较高。
结语
随着时间的推移,建筑物的构件会出现老化、损伤等问题,只要秉承科学严谨的态度,认真分析出现老化、损伤的原因,掌握规律,然后采取有效的加固维修措施,就可以有效的延长建筑物的寿命,确保人民群众的生命财产安全。
参考文献:
[1]徐敬业.结构加固技术在房屋建筑施工中的应用[J].江西建材,2016(05):115-117.
[2]熊茂辉.论结构加固技术在房屋建筑施工中的应用[J].建材与装饰,2016(10):36-37.