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摘要:在中国,一般建筑的使用寿命被设定为50年,建筑的结构质量和使用性在实施后50年内基本保持正常使用。然而,50年后,建筑开始像人一样进入老年期。这时,建筑结构中就会开始出现一些问题。此时,有必要采取有效的维护加固措施,解决建筑结构中常见的问题。加固工作包括加固和修补施工中出现的问题;改善现有楼宇的性能、维修和加固;提高混凝土结构的耐久性和安全性,保证建筑物的正常使用,环保节能,延长建筑物的使用寿命在建筑物的合理使用寿命之内。
关键词:建筑结构;加固技术;应用
1 结构加固技的重要性
1.1 提高建筑抗震性
地震灾害是最严重的地质灾害之一,在历史上造成了无数的悲剧。地震灾害会严重影响工程建设的稳定性,并对人民生命财产安全构成威胁。因此,在建筑项目的施工中,要提高建筑项目的抗震性能。因此,有必要提高建筑物的抗震性能,加强建筑工程的加固,提高建筑结构的抗震性能。
1.2 提高建筑结构耐久性
建筑一旦建成,就不可能永远保持稳定的理想状态。工程建设中的环境因素会对人们的日常生活产生一定的影响。为了提高建筑工程的使用寿命,不仅要在日常生活中精心维护,而且要采取有效措施提高建筑结构的稳定性,从而提高房屋建筑工程的耐久性。
2 当代建筑结构加固存在的主要问题分析
设计之初未提供原结构安全检查鉴定报告和施工竣工验收报告。结构设计是在原图纸的基础上进行加固改造计算,施工图绘制时,甲方提供专业组织检测结果发现部分构件混凝土回弹模量不符合原设计要求,原使用局部立柱破坏面在装修过程中,造成墙面少量剥落,钢筋渗漏腐蚀,混凝土保护层厚度不符合要求,设计人员在接到报告后,对钢筋的差异进行检查,及时纠正根据钢筋混凝土强度图,并根据施工现场的实际情况进行配筋建模计算。而钢筋外露部分由于钢筋截面无损伤,故表面有锈毛,除锈后用高于原等级的混凝土钢筋。
2.1 墙体被腐蚀,出现裂缝
经过常年的风吹日晒,房屋建筑的墙体不可避免地遭受到物理老化、化学腐蚀等损坏。如果房屋建筑外墙表面是涂料粉刷过的,就容易脱落、破损;若是瓷砖、玻璃等装饰,则易导致变脏、破碎等状况产生。
2.2 截面承载不足
由于现有建筑都是早年建造的,在工艺和技术上都或多或少存在一些问题和缺陷。再加上长期使用或不当使用,往往会出现质量下降、结构不同程度损坏、结构截面承载力降低等问题。由此可见,既有建筑钢筋混凝土截面承载力不足是亟待解决的主要问题。
2.3 地基受损,雨水渗漏
建筑地基的稳固与否直接关系到建筑的质量和使用的安全性。由于降水的时间,地基土会出现软弱、变质、沉降等问题,而有些房屋在原有可能选择的基础上本身就有大量的淤泥质土、流塑性粘土、砂土、砾石等,因此很容易造成地基变形的破坏,底部雨水渗漏的不良后果。
3 建筑结构加固施工技术的应用
3.1 注浆加固法
注浆加固是注浆法的一种,经常用来对建筑工程裂缝的修补及堵漏。也是当下施工单位较为常用的一种加固技术。具体而言,该技术主要是通过灌浆的方式,将配制好的浆液材料不断注入建筑房屋的裂缝位置,以此起到对结构加固的作用。该方法的施工重点主要有:首先,灌浆前对裂缝的清洁处理,对于较为严重的裂缝需要打磨混凝土表面,并将混凝土缝隙中的灰尘及杂质清除干净;其次,灌浆结束后需要做好检查工作;最后,灌浆后的养护工作。
随着注浆加固技术的成熟与发展,无论是在操作工艺还是施工成本等方面,该方法都体现出显著优势。
3.2 加大截面加固法
增截面加固法的原理是采用与原结构构件相同的材料来增加结构构件的界面面积,以提高构件的承载力。该方法简单实用,广泛应用于混凝土结构、砌体结构和钢结构中。在采用截面增大法时,应注意对原配筋构件的受力形式进行分析,选择合适的截面增大方法。例如,对于混凝土梁的加固,混凝土梁通常是受弯剪力构件。当截面抗弯承载力不满足要求时,需增加底部承重钢筋,或增大梁截面尺寸,或两者兼有。这时,为了保证新零件与原构件协同工作,需要采取一定的结构措施,保证新钢筋、断面与原结构的粘连和完整。首先,这种方法施工周期长,湿法作业多。在混凝土养护期间,应限制使用荷载,使结构自重增加,结构构件刚度发生变化。鉴于此,施工人员应结合工程实际情况,采用合理的方法对截面进行处理,并对加固构件进行质量检验。
3.3 增设支点加固技术
在建筑加固方法中,加支点的加固技术主要是通过增加支点来减小建筑构件的计算跨度,降低构件的内力,提高建筑物的稳定性。该方法简单可靠,但对结构的空间利用有一定影响。该技术广泛应用于网架、桁架、大跨度梁板的加固。在提高建筑承载力的同时,使结构更加均匀合理。另外,这种方法在抢修工程中经常使用,具有简单、可靠、易于拆卸等优点。
3.4 粘钢加固技术
结构粘钢加固方法主要是通过使用胶粘剂在建筑构件的外面粘贴一层钢板,借此达到加固建筑结构的目的。结构粘钢加固法是一种比较先进的方法,该方法不仅能有效将钢材的受力性能充分发挥出来,同时还有施工方便的特点。结构粘钢加固法相比其他房屋建筑结构加固方法,优势主要有三个方面:(1)占用空间少,同时在完成施工后,建筑仍能保持原来的样子,不会出现较大程度的改变。(2)施工工期短,工作人员在采用该方法对结构进行加固的过程中,能快速完成施工,有效缩短工期。(3)施工工艺简单,湿作业少,施工质量容易控制,检测方法较为简单。
3.5 钢纤维混凝土加固技术
针对混凝土建筑在长期荷载及外界环境作用下产生裂缝这一工程通病,科研工作者研究出了钢纤维混凝土。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短所形成的的一种新型的复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,能有效的改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击等性能,具有较好的延性。这种新型材料技术主要应用于港口,机场,隧道等工程。在建筑工程的应用主要用于屋面,地下室顶板等外露部位以及使用环境较为恶劣的工程应用较多。钢纤维混凝土加固技术与传统的加固技术相比,钢纤维混凝土加固技术利用了材料强度高,耐磨性好,抗压能力强等优良性能使得加固结构外露构件裂缝变得较为简单,在加固工程中也得到广泛的应用。
3.6 碳纤维加固技术
碳纤维加固技术主要是通过粘结剂将碳纤维布同被加固构件粘结的新型加固方法。这种加固修补方法的研究始于80年代美,日等发达国家。但随着我国经济的飞速发展,碳纤维加固技术也得到迅速发展,技术也逐步成熟。该技术充分利用碳纤维材料具有强度高,重量轻,耐腐蚀性好的优点,是一种被广泛应用的加固方法。碳纤维增强复合材料加固修补术广泛应用于建筑物的梁、板、柱的加固。与其他加固技术相比,碳纤维加固技术的应用不仅能显著提高房屋建筑的承载力和耐久性,从而延长建筑的使用寿命,而且施工简单方便,工期短,经济效益明显,适用于不同类型的房屋建筑修护。
4 结语
综上,建筑结构加固技术的选择和施工效果,对结构的整体质量和安全影响深远,每种结构加固技术都有各自的特点和适用范围,每一结构又因自身的独特性而对加固有不同需求。因此,专业技术人员必须在准确掌握建筑结构的损害机理前提下,结合结构自身特点和施工现场情况,在满足国家或行业相关规范前提下,综合考虑技术、人与环境、经济等因素,选用科学合理的加固技术方法,保证建筑结构的加固质量。
参考文献:
[1]邓朗妮.智能碳纤维板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁试验研究.建筑结构,2019.02.92-94.
[2]程蓓.开缝钢板加固既有钢筋混凝土剪力墙抗倒塌性能试验研究.建筑结构,2019.01.37.