韦文根
广西华泰建设集团有限公司 广西贵港市 537100
摘要:在建筑行业发展中,房屋建筑工程的建设数量逐步增多。在房屋使用的过程中会经过长时间的负荷作用,房屋的混凝土结构会渐渐发生改变,如果在建造的过程中建筑材料质量不好等因素都会导致房屋抵御自然灾害的能力降低,大大缩短房屋使用的年限。在实际生活中,房屋建筑结构经常出现耐久性与稳定性不良的问题,极大威胁了建筑结构的安全,更会威胁到居住人员的生命财产安全,这是房屋建筑结构设计急需解决的问题。因此,本文对于房屋建筑结构加固设计及施工技术应用的探究具有特别重要的意义。
关键词:房屋建筑;结构加固设计;施工技术
引言
随着社会的快速发展,当前我国建筑工程行业取得了不错成绩,逐渐提高建筑整体功能性,并保障房建工程的美观性和便捷性。为了确保房屋建筑工程施工质量,在进行房屋建筑结构式,需要充分重视加固设计和加固施工技术,可以逐渐优化房屋建筑结构,确保房屋建筑整体安全性,有利于不断提升房屋建筑施工效率和质量。
1结构加固技术在房屋建筑施工中的应用价值
1.1延长建筑实际使用寿命
在我国建筑行业早期发展阶段中,受到人员专业素养、工艺水平、材料性能等因素的共同限制,房屋建筑工程的施工水平有待提升,建筑实际使用寿命往往达不到理论寿命。在建筑长时间使用过程中,陆续出现结构开裂等质量通病,老化速度加快、实际使用寿命缩短。归根结底,问题在于建筑结构的各项性能大幅降低,已不堪使用。结构加固技术的应用,可以从问题根源着手,对建筑结构中的老化部位进行修补加固处理。例如,采取混凝土置换加固法,将混凝土结构表面老化程度过于严重、呈现松散现象的缺陷部位进行挖除处理。随后,施工人员向混凝土结构缺陷部位填补与原材料同品种、但强度等级稍高的全新混凝土材料。待混凝土凝结硬化后,即可与原有结构形成整体性结构,起到恢复结构承载性能的加固作用,进而延长房屋建筑的实际使用寿命。
1.2适应现代化城市发展的需求
随着城市开发建设的持续推进和城市人口的高度集中,城市中的用地越来越紧张。为提高土地的利用率,高层建筑将是未来城市建设的主要选择。对于高层建筑而言,结构的稳定性更加重要,因为高层建筑在高空会受到很大的风荷载,因此对建筑的抗侧向荷载能力提出了更高的要求。同时现在很多大城市为节约用地,往往进行立体式的用地开发,比如TOD地铁上盖就是在地铁轨道上部进行住宅建设,这就对建筑物的结构稳定性、抗荷载能力及结构强度提出了更高的要求。因此,对房屋建筑进行结构加固是适应未来建筑发展需求的必要手段。
1.3提升房屋建筑的抗震性能
在房屋建筑工程建设中,使用年限、耐久性、抗震性能都是衡量房屋质量的关键标准。在社会的长期发展中,地球地质板块活动日益频繁,极易引发地震问题,直接影响着房屋建筑结构设计,在房屋建筑无法抵抗地震破坏、满足实际要求的情况下,会造成房屋建筑裂缝、倒塌问题,严重威胁人们的生命财产安全。因此,相关部门必须做好房屋建筑结构加固施工,提高房屋建筑抗震性能,为房屋建筑工程的整体质量提供保障。
2房屋建筑结构中运用加固设计和加固施工技术存在的不足情况
2.1施工人员没有充分意识到房屋建筑结构加固的重要性
根据当前房屋建筑施工设计进行分析,我国在建筑施工理念方面与很多发达国家的房屋建筑施工设计理念存在着一定的差距。对于一些发达国家在开展房屋建筑施工设计时,会将加固施工设计和加固施工技术贯穿在房屋建筑结构当中,可以实际满足房屋建筑施工需求,并确保房屋建筑结构设计更具科学性以及合理性。然而,当前我国在开展房屋建筑施工设计时,存在着单一性情况,没有充分意识到加固设计和加固施工技术对于房屋建筑结构的重要性。这种情况不利于保障房屋建筑施工质量,并对房屋建筑结构安全性也带来很大的影响。
2.2没有充分考虑建筑结构的抗震设计
近年来由于全球地质板块的活动不断加剧,地震等地质灾害频频发生,给建筑物的安全稳定及居民的生命财产安全带来了很大的风险。在这样的背景下,建筑物的结构抗震性能显得尤为重要。然而现在部分设计师仍然没有对建筑物的抗震设计予以足够的重视,而只是关注建筑物的整体抗荷载能力,比如在设计中没有考虑抗震缝的设置和结构加固等,这些都会给建筑结构的安全性带来隐患。同时,在一些大型建筑中使用的重型机械设备在运行中也会产生很大的振动,设计师在设计时往往只考虑设备的静荷载而忽视运行产生的动态荷载,这也会影响建筑结构的安全稳定。
3建筑工程结构加固技术应用
3.1粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法又称钢板粘贴补强法,是指用专用胶结剂把薄钢板与混凝土构件表面粘贴在一起,使薄钢板与混凝土协同工作的加固方法。其主要优点在于不需要破坏被加固的原有结构物且几乎不会增大原有结构物的尺寸,可以提高构件的刚度,限制其裂缝的开展,且施工工艺简单,施工周期较短,一般构件加固3d后即可受力使用,适用于应急的加固工程。施工过程中的注意事项包括以下4条:1)材料准备:粘贴钢板加固工程所用到的材料主要包括热轧钢板,胶粘剂等。2)锚杆需放置在设计制定位置,严禁钢板打眼时撕裂损伤钢板。3)涂胶粘剂后将钢板按设计位置布置并固定,专用结构胶结剂的胶层强度应高于混凝土的强度,胶结剂层与加固钢板的厚度不超过10mm,保证粘结的钢板能够与混凝土协同工作,共同承担荷载。4)维修保养:该钢板加固长期使用的环境温度应该不高于60℃,后续做好钢板的防腐处理。
3.2增加截面加固法
增加截面加固法直接在房屋建筑结构中受弯构件一端设置混凝土新浇层与钢筋等材料。混凝土新浇层将起到加大构件截面积、强化结构抗剪承载性能的作用,补加钢筋也将发挥一定程度的黏结保护作用。目前来看,增加截面加固法具有加固效果显著、技术适用范围广、施工成本低廉等优势,是一项应用较为常见的结构加固技术。在应用这项结构加固技术时,应做好混凝土材料的选材工作,禁止配置强度等级在C20以下的混凝土材料。同时,要求新浇混凝土强度等级稍高于结构原有混凝土等级;技术人员根据所加固构件类型,合理设置混凝土新浇层厚度;在施工条件允许下,将适当直径的受力钢筋作为现浇板配筋,将变形钢筋作为梁体纵向钢筋;在结构加固处理后,如若构件表面产生起壳等异常现象,施工人员铲除混凝土新浇层,重复开展混凝土浇筑作业,并清理构件表面结构中的缺陷部位。
3.3预应力混凝土加固技术
所谓预应力混凝土,就是在混凝土构件的预制生产过程中,在构件还没有进入现场施工之前预先施加一部分应力,改变混凝土构件内部的应力分布,可极大地提升混凝土构件的结构性能,如一般的混凝土构件高跨比在1∶12~1∶8之间,而预应力混凝土构件的高跨比可达到1∶20。预应力混凝土加固技术的施工工艺相对比较复杂,一般是在预制过程中通过钢拉杆或者型钢撑杆来施加外部预应力实现混凝土结构的加固。对于预应力混凝土加固技术而言,需根据建筑结构的实际情况计算出需施加的预应力要求,然后再实施加固工作。总的来说,预应力混凝土加固技术可极大地改善混凝土结构的内部应力分布状况,提升混凝土构件的结构性能,在混凝土构件出现局部开裂及应力状态不佳等问题的情况下非常有效。
3.4植筋加固
在植筋加固过程中,需要对混凝土结构进行有效连接和锚固,在实际工作中可以植入普通钢筋和螺栓式钢筋,这是房屋建筑加固改造工程中的关键内容。在房屋建筑结构植筋加固时,一般需要去除钢筋中的锈迹,将涂满结构胶的钢筋插入孔底,在结构胶干涸前,技术人员必须做好检查工作,避免出现位置移动的现象。另外,在植筋后,不能在所植钢筋中进行焊接,如果必须焊接的情况下,焊点到基材混凝土表面的距离需要在15d(d为钢筋直径)以上,并使用冷水浸渍的毛巾包裹植筋外露的根部。
3.5加设抗震墙
防震墙建设的目的是为了增强房屋的整体抗震性能,在进行房屋抗震墙建设前,首先要考察房屋的地基结构承载能力,对于无法承受抗震墙压力的房屋,应当首先对地基进行加固工作。抗震墙体可以由石砖砌成,也可以由钢筋混凝土制成。在进行抗震墙体建设过程中要使抗震墙墙体紧挨着房屋的上下两端,尽量贴紧,保障抗震墙的使用效果。在刚性地面,如水泥地面等位置施工时,如果承载力不足的话还应当进行地面加固工作,确保抗震墙能够发挥出抗震效果。
4房屋建筑结构加固施工技术基本要点
4.1规范房屋建筑施工材料
在开展房屋建筑施工项目时,材料作为施工项目的重要组成部分,只有确保施工材料质量符合房屋建筑施工标准,才能充分发挥出加固施工技术和设计方案的作用。其中在加固施工中钢材作为常见的应用材料,在应用钢材时,需要工作人员严格遵循施工操作流程,保障钢材质量和强度,防止钢材在施工中出现塌陷、弯曲等情况。在进行搭建钢材时,工作人员应根据房屋建筑结构实际情况,有序开展施工环节。在设计时应全面分析房屋建筑施工现场情况,优化钢材结构图,能够有效保障房屋建筑结构整体稳定性。
4.2深化设计
现阶段,在部分房屋建筑结构加固工程中,受到人为因素影响,所编制结构加固技术方案的可行性有所不足,在实际施工过程中,建筑结构加固效果与预期情况有所出入,难以实现工程预期施工目标。因此,为避免这一问题的出现,确保结构加固技术方案合理可行,企业应组织开展结构加固技术方案深化设计工作,提前发现并处理施工方案中存在的各项技术问题。例如,企业可选择运用BIM技术,基于结构加固施工方案与已知工程信息,开展施工模拟试验,基于模拟施工结果,对结构加固方案进行优化调整。
5房屋建筑结构加固施工实例分析
某办公楼共7层,属于现浇混凝土结构。为了满足业主的使用需求,相关部门将原来的混凝土屋盖改造成弧形钢结构,这一结构的采光屋盖满足了大空间、高采光性的使用要求,全部拆除设计范围内的梁和柱。在拆除后,某条柱的受力性能发生了变化,加固柱的截面尺寸是600mm×600mm,混凝土设计强度等级是C30。通过验算,在考虑设计变更和施工荷载作用后,必须对该柱等其他构件进行加固处理。因此,技术人员应用了增大柱截面加固法,根据柱子的受力情况,在混凝土柱的四周外包混凝土,增大柱截面面积和配筋量,提高了构件的承载能力以及柱的强度和刚韧度。
结语
在对房屋进行维修加固时,应当首先对维修加固工序进行把握,制定出合理的施工计划安排。进行房屋维修加固施工过程中,施工人员应当对房屋地基进行加固处理,同时建立抗震墙,并且要进行面层加固。对于房屋而言防水性是维修加固的重点,所以应当根据房屋的维修加固特点灵活选择刚性、柔性防水方式。
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