浅谈既有建筑混凝土结构加固的施工方法及发展前景

发表时间:2020/11/19   来源:《城镇建设》2020年23期   作者:吴迪 左亮
[导读] 作为建筑行业里的一项朝阳产业,加固工程这些年发展迅速,所涉及范围越来越广,涵盖房屋、道路、桥梁、隧道等各个不同的工程领域,未来市场的前景广阔。
        吴迪  左亮
        南通四建集团有限公司南通总部 江苏 南通 226001
        摘要:作为建筑行业里的一项朝阳产业,加固工程这些年发展迅速,所涉及范围越来越广,涵盖房屋、道路、桥梁、隧道等各个不同的工程领域,未来市场的前景广阔。
关键字:加固工程   隐患   朝阳产业   前景广阔
    
        随着中国经济的日益腾飞,城镇化进程不断加快,在一定程度上刺激了建筑产业不断的发展。在这种大背景下,更高、更快、更强,成为了建筑业的代名词,但随之而来的众多因过度成产造成的安全、质量隐患,也时时对建筑人敲响警钟。针对一些因设计不当、管理不善或后期使用维护不佳等原因造成的建筑物局部强度不足的情况,如全部推倒则经济损失太大,而采取局部加固的方法,是目前最为合适的。
        作为建筑行业里的一项朝阳产业,加固工程这些年发展迅速,所涉及范围越来越广,涵盖房屋、道路、桥梁、隧道等各个不同的领域,未来市场的前景广阔。本文立足实际,结合本人的实践经验,以曾经参与过的某商业广场项目加固工程为例,从加固工程施工方法、注意要点、加固工程的发展前景等几方面展开论述。
        一、加固工程施工方法及注意要点
        1、混凝土构件增大截面工程:是一种增大混凝土结构或者构造物的截面面积和配筋,提高构件强度、刚度、稳定性和抗裂性以满足正常使用的加固方法。通常用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固,以某商业广场加固工程为例,地下室局部框架柱因混凝土强度不达标,进行回弹检测,检测数据经设计复核后,判定该局部框架柱轴压比不符合要求,需进行扩大截面加固。
        施工工序:清理、修整原结构、构件→安装新增钢筋(包括种植箍筋)并与原钢筋、箍筋连接→界面处理→安装模板→浇筑混凝土→养护及拆模→施工质量检验。
        在施工工序内,新老混凝土结合部处理、新增钢筋的植筋、混凝土浇筑等几点是质量控制的主要部分:
        新老混凝土结合部处理:首先应去除旧砼面的残余装饰层、粉刷层,直至密实部位。并将表面凿毛或打成沟槽,沟槽深度不小于6㎜,间距不大于箍筋间距或200㎜。原有混凝土表面应冲洗干净,不得有油渍、污渍,如遇与原钢筋焊接后应清理好渣屑等。
        新增钢筋的植筋:定位钻孔→清孔→注入种植胶→旋入钢筋→养护。植筋部位一定要做好前期清孔,后期养护,根据施工环境适应温度-5-40℃确定凝胶和固化时间。如冬季环境温度-5℃时需经过360分钟初凝和24小时固化时间,三天后可达到设计强度。
        混凝土浇筑:图纸设计一般只规定强度,大多较之前强度高一个等级,但扩大截面加固法扩大的部分厚度不会很厚,本工程仅为10cm。使用普通混凝土,在新老钢筋交织的钢筋网内,想要使得10cm厚的新增混凝土构件密实是很难做到的;使用细石混凝土,一是强度难以达到,二是也很难保证浇筑密实。再三考量后,选择用水泥基灌浆料进行浇筑,达到强度的同时,保证浇筑密实,且后期基本不产生裂缝,效果比较理想。
        2、外粘或外包型钢工程
        施工工艺:混凝土和钢板表面处理→粘胶剂配制→涂敷胶→粘贴→固定加压→固化→防腐处理
        该加固法是通过在构件外侧粘贴钢板,钢板通过胶粘剂与原构件共同作用,以增强结构的抗弯和抗剪能力,提高结构安全度。该加固法的特点是施工便捷,只需卸荷和按要求除锈后即可施工。现场湿作业量少,加固后24h即可投入使用,且加固后对原结构自重、外观尺寸和原有净空无明显影响,能显著提高构件的刚度和承载能力,并且价格低廉;但加固质量很大程度上取决于胶粘剂质量和施工的水平,特别是粘钢后一旦发现空鼓,进行补救比较困难。
        外粘或外包型钢工程的施工工艺相对简单,但值得注意的是,在某些框架柱四角进行施工时,对框架柱的四个大角的垂直度和平整度要求较高,在本工程中,就有个别框架柱的某一大角垂直度和平整度不符合要求,不能直接进行钢板外粘施工,对于此类情况,要及时对大角进行测量,在需修补部位进行短钢筋植筋,后用高一等级的微膨细石混凝土进行填充粉刷,待强度满足要求后,再进行外包型钢施工。


        3、外粘纤维复合材工程
        1、工艺流程及操作要求
        工艺流程:放线定位→粘贴构件表面处理→碳纤维布下料→粘贴胶的配制涂刷、粘贴纤维布→表面防护。
        2、施工质量和安全控制要点
        (1)粘贴前梁卸载:粘贴碳纤维前,应对被加固构件进行卸载。根据现场实际情况,采用钢管与可调顶撑配合使用,对加固梁进行卸载支撑。对于承受均布荷载的梁,应至少两点均匀支撑。对于有次梁作用的主梁,每根次梁下需设一支撑点。
        (2)粘贴砼结构表面的处理:清除被加固构件的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,直至露出混凝土结构层。再用修复材料将表面修复平整。当采用环形箍、U形箍或环向围束加固构件时,其截面棱角应打磨加以圆化。梁、柱的圆化半径控制在20~25mm。混凝土表面应清理干净并保持干燥。
        (3)施工中应避免碳纤维布的弯折。
        (4)碳纤维布为导电材料,施工时应注意远离电气设备和电源,或采取可靠的防护措施。   
        (5)配套的浸渍胶等原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。
        (6)胶的配制和使用现场应保持通风良好。环境施工温度为5℃以上、湿度不超过70%。
        (7)现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。
        (8)施工后需24小时以上的养护,养护过程中避免过度的震动、冲击和水分。
        4、其他加固方法:
(1)预应力加固法
预应力加固法,采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆,对结构构件或整体进行加固的
方法。特点是通过预先施加应力的方法强迫后加拉杆或撑杆承担部分内力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平。可使新加构件应力滞后现象缓解或完全消除,后加部分与原结构能较好地共同工作,从而显著提高结构承载能力,减小结构变形。
        (2)改变受力体系加固法
     改变受力体系加固法,通常包括在梁的中间部位增设支点(刚性支点或弹性支点),将多跨简支梁变为连续梁等方法。改变结构的受力体系能大幅度降低计算弯矩,提高结构和构件的承载力,达到加强原结构的目的。该法比较简单,而且效果可靠。但加固工作量较大,易损害建筑物的原貌和使用功能,通常还会减小建筑的使用空间。由于所增加的支撑构件一般需要将荷载传递到基础上,这种方法比较适用于整个建筑的加固。

        二、加固工程的发展前景
        1、新、老建(构)筑物的加固:我国自实行改革开放以后,各种房屋建筑以及城市设施数量急剧增加。据有关部门统计,目前我国现存的各种建(构)筑物的总面积至少在100 亿m2以上,绝大多数是砖混结构,存在各种安全隐患。一些新建工程项目中,由于勘察、设计和施工中的技术和管理问题,导致工程在建成初期就出现各种质量安全隐患。对于这些建筑物,如果不及时采取加固措施,就有可能导致重大的安全事故。为此,国家每年要投入大量资金用于建筑的加固修复,促进了建筑加固修复业的发展,形成了一个巨大的市场空间。
    2、需改变使用用途建(构)筑物的加固:一些现有建筑中,旧的结构设计在功能上不能满足当前使用的需求,需要专业的加固公司来进行加固改造,这也刺激了建筑加固修复专业的迅速发展。
        3、历史遗迹的保存:在现今社会,经济飞速发展,现代化高楼大厦层出不穷,重要的历史古迹、曾经的古城古镇已经越来越少,对于历史遗迹的保留保存成为当务之急,这不仅是对历史文化的追溯,也是对前人文明的重视。因此,急需一大批专业的加固工程人员运用科学的方法,对历史遗迹进行加固保护的同时,保持它们的原貌。
        4、新科技的研发和运用:近年来出现的一些新加固技术,如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等,这些技术从一开始引进和出现在国内,就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐,加固工程在今后的发展中,应注重新科技的研发和国外新科技的引进,从而不断拓展加固工程前景的同时,也能助力国家经济发展。
        
结束语:我国建筑市场巨大,当前土建结构的加固改造是我们面临的一项意义重大的任务。随着建筑业的蓬勃发展,建筑物的加固、改造的应用领域和范围也将越来越广,各种新的加固技术必将不断地涌现,结构的加固技术也必将取得更长足的发展。

参考文献:
[1]王尉彭.建筑结构加固技术.山西建筑[J](电子版),2019,(07)
[2]刘丛兰.浅谈建筑结构的加固方法与施工[J].华章(电子版),2009,(20)
[3]潘家增、朱艳.建筑结构加固设计及其施工技术运用的分析[J].城市建筑(电子版),2017(3):59.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: