建筑混凝土结构工程的加固设计策略探析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:刘志鹏
[导读] 随着建筑工程的发展,在混凝土结构的设计中,由于缺乏优化、合理性
        刘志鹏
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        摘要:随着建筑工程的发展,在混凝土结构的设计中,由于缺乏优化、合理性,经常出现一些问题,导致结构的稳定性难以满足具体的设计标准。因此,在实际工作中要遵循科学的原则,制定完善的优化设计方案和规划,不断完善整体优化设计工作机制,达到预期的工作目标。
        关键词:建筑混凝土;结构工程;加固设计策略
        引言
        随着我国市场经济的不断发展,我国的建筑行业也得到迅猛的发展,但是以往建造的建筑中存在着许多问题,严重的情况会威胁到人们生命财产安全,因此对混凝结构的建筑做好加固工作是非常有必要的,不仅能后保障人们的日常生活的便利性,还能够提高建筑的安全质量。
        1建筑混凝土结构优化设计的基本原则
        1.1从根本上有效满足建筑混凝土结构的功能要求
        在针对建筑混凝土结构进行优化设计的过程中,要充分确保相应的功能要求得到充分的满足,这是基本原则。对功能的要求,主要体现在以下方面:首先,充分确保整体结构的安全性,这在结构优化设计过程中是必须着重考虑的首要问题,要确保在全生命周期内可以有效抵抗各种外来因素的影响和干扰,与此同时,在偶然因素出现的时候以及结束后,确保整体混凝土结构更安全稳定,可以经受外力的影响而始终保持应有的性能和质量。其次,要确保建筑混凝土结构的适用性全面增强,使整体结构在既定的全生命周期内充分满足使用性要求,经过时间的积累,整体结构的变形程度、墙体裂缝等相关性能都可以保持在优良的状态,具备应有的安全性和稳定性,不会超过限定标准。最后,要以充分确保混凝土结构的耐久性显著增强为基准,使整体结构在既定的范围内不会削弱其耐久性,符合相对应的设计要求和技术标准,从根本上有效规避结构因为外界因素的影响而出现严重的腐蚀问题等等。
        1.2从根本上有效提升建筑混凝土结构的可靠性
        建筑混凝土结构的可靠性主要指的是,建筑混凝土结构能够在标准的条件和规定的时间内,充分呈现出应该具备的预定功能和相关性能,该可靠性体现在建筑在具体年限范围内满足相对应的使用需求,通过相对应的技术手段进行加固处理和翻新,仍然可以使此类建筑有效应用并呈现出应有的价值。
        2建筑混凝土出现质量问题的原因
        2.1荷载分布不科学
        混凝土自身的承载力是有一定范围的,而一旦超出这个范围,就会产生裂缝甚至导致整个工程构架断裂,这种现象在建筑学中被称作“应力裂缝”。为了避免出现因荷载分布不科学而引发的应力裂缝,在进行工程设计的时候,要确保整个建筑结构中的应力设计必须科学合理,应力设计不合格将直接影响混凝土结构的承载能力以及工程架构的受力范围。在这方面的工作中必须认真谨慎,不能出现任何的差错,要在源头上杜绝失误的出现,以切实保障建筑工程的质量。
        2.2温度把握力度不足
        混凝土因其自身材料的特殊性能,容易受温度的影响而发生变化,这在物理中被称作热胀冷缩,所以在进行相应的施工时,需格外关注温度的变化。经过相关人员研究表明,温度的不停变动以及材料本身温度的改变都会对混凝土产生巨大影响,出现变形等情况,从而导致裂缝的产生。一般情况下受温度的影响,会导致缩水收缩裂缝和塑性裂缝两种,可见温度的变化对混凝土的影响是非常大的,这就要求人们在进行施工时不能掉以轻心,要严格监测温度的变化,确保混凝土的稳定性。


        2.3钢筋腐蚀
        钢筋是构成混凝土必不可少的工程材料,而钢筋属于金属材料,极容易遭受腐蚀而使稳定性下降,进而破坏整个工程的内部构架,使混凝土内部出现裂缝。因此,对于钢筋的选择必须严格,质量不达标或者在施工过程中对材料维护的力度不够,都会使其在运用过程中稳定性弱,受二氧化碳等自然因素的影响。通过腐蚀、碳化等作用,会导致钢筋表面被腐蚀而出现铁锈等,严重时会导致混凝土结构的碱度发生异常,混凝土自身存在着一定的氧气,而氧气和水会产生极大的化学反应,进而迫使其内部结构再一次遭到侵蚀
        3建筑结构工程混凝土结构设计加固常用措施
        3.1原梁加固
        在该建筑混凝土结构工程的加固设计中,工作人员在认真遵循安全性、经济性与实用性原则下,因考虑到在此次老旧商城加固改造施工当中,需要对既有建筑结构某处楼梯2层与3层的楼梯间位置处进行封闭加板。并且为了能够实现楼板合理传荷,防止板跨度好过规定允许值,相关工作人员设计在两根原梁之上依次增设一根次梁,并运用植筋将原梁和次梁主筋相互连接。在完成所有植筋操作后,要求工作人员严格按照相关标准要求开展拉拔试验,待试验结果通过后,再将模板同时搭设在新增梁与楼板处,进行一次性浇筑。建筑中原楼梯间周围混凝土梁受此影响,将极有可能出现难以承受新增板厚荷载的情况,因此需要相关工作人员安全加固该建筑原梁。在加固建筑混凝土梁时,常用的加固设计方式包括加大截面、外包钢加固等等。
        3.2隔墙加固
        在本建筑工程中,原有部分商铺因其面积不大,可摆放商品极为有限,为了能够有效利用空间资源与土地资源,需要对部分小商铺进行合并,故而需要拆除部分墙体。而根据工程实际情况与建筑原混凝土结构可知,此阶段需拆除的部分墙体为承托上层楼面预制板的承重墙,此类承重墙无圈梁。如果此时工作人员强行将其直接拆除,则极有可能对整个建筑混凝土结构安全稳固性造成不利影响。因此在对其进行加固设计的过程中,工作人员首先运用设置满堂脚手架的方式支撑上层楼板,待其已经完全紧密支撑之后再对墙体进行凿除作业。在原楼板当中,将部分现浇混凝土梁进行规范拆除后,需要施工人员重视加强保护原钢筋,防止其在凿除作业时出现破损、断裂等情况。最后直接在原混凝土柱内植入新的梁主筋,直至混凝土强度与规定要求相符合后,再将该楼板楼层临时支撑逐一规范拆除即可。针对在施工作业中或是前期已经出现裂缝的建筑隔墙及其他结构构件,工作人员也应当迅速采用灌注浆工艺技术对其进行相应加固处理。根据加压与否,灌注浆工艺可细分成两种,分别为压力注浆与常规灌浆。
        3.3局部加固
        鉴于本建筑工程使用年限相对较长,在长时间的使用过程中建筑内部部分结构位置处出现诸多安全隐患。针对此类不稳定的建筑结构部位,同样需要工作人员及时对其进行加固处理。例如在该工程的2楼走廊中,部分墙体及其上部圈梁存在被私自拆除的情况,导致上部预制板支撑不足,随着荷载的逐渐增大,极有可能出现塌落的情况。因此相关工作人员在不改变通道规划的基础上,先设计使用脚手架作为原混凝土结构二层楼板的临时支撑,将已经被拆除的墙体及其上部圈梁一一复原。现场人员通过运用专业的检测仪器设备对墙体的坚固度、承载力等进行准确测定,确保各项检测值均与规定允许值相吻合后,再将临时支撑拆除即可。此外,针对本建筑工程中局部构件如承重构件等,在长期使用过程中出现强度逐渐降低、刚度逐渐减小等情况,或是存在明显开裂、折断等缺陷问题。在对建筑工程局部构件进行加固时,工作人员在充分结合建筑局部结构情况以及加固设计预算等多方面因素下,选择采用构件置换的方式。即重新使用具有较高强度与刚度的构件,置换存在严重缺陷问题或是强度与刚度和规定要求不相符的构件。
        结语
        对混凝土裂缝进行有效控制是整个建筑混凝土工程中的中心任务,文章通过对荷载分布不科学、温度控制不良、钢筋腐蚀等不利后果的叙述,表明了混凝土结构出现裂缝的原因,也结合原因提出了相应的控制措施。笔者希望上述措施能够有效地避免建筑混凝土工程中负面问题的发生,全力保证整个施工工程的质量安全。
        参考文献
        [1]宗力.建筑混凝土工程施工质量控制研究[J].住宅与房地产,2019(36):88.
        [2]袁卫华.建筑混凝土结构施工质量控制与加固要点探析[J].安徽建筑,2020,24(5):171+192.
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