房屋建筑结构加固设计及施工技术应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第3月第9期   作者:岳民
[导读] 在设计房屋建筑的过程中,需进行建筑稳定性与耐久性的验算

        岳民
        山东新城建工股份有限公司
        摘要:在设计房屋建筑的过程中,需进行建筑稳定性与耐久性的验算,当结构承载力不足时,如何加强建筑的稳定性与耐久性,成为建筑结构设计中考虑的主要因素。
        关键词:房屋建筑;加固技术;施工技术
        1.结构加固技术的应用价值
        1.1安全价值
        由于房屋建筑处在外界的环境当中,建筑质量会受到环境直接影响,不管是地质分析精度还是施工的专业水准,都会影响房屋建筑的质量,建筑质量降低会增加房屋出现裂缝、承重构件变形等情况的概率,房屋建筑的安全性也随之降低。结构加固技术的合理应用,可提高房屋建筑结构的稳定性和可靠度,从而保障人民的生命财产安全。
        1.2管理价值
        由于结构加固技术具有的动态性与自主性,房屋建筑施工人员需要根据实际的建设情况进行施工技术与管理技术的合理运用。高效运用结构加固技术,既可以巩固工程质量基础,也可以延长房屋建筑的使用寿命。结构加固技术的发展在一定程度上还可以提升相关技术的持续发展与使用,比如结构加固技术在建筑领域完成推广,则建筑行业的效益空间随之扩大。
        1.3经济价值
        结构加固技术的实际运用过程中,需要使用建筑材料,而在众多建筑材料当中,钢筋作为高性能材料,其合理运用可以提高房屋建筑的安全指标。相比传统加固施工模式将结构加固的重要环节设置为提高房屋建筑体积与重量上,合理运用钢筋等高性能材料的结构加固技术不仅可以提高房屋的稳定性,也可以减少材料的损耗量,提高材料的使用效率,有效降低施工成本,获得较高的经济价值。
        2.新型加固技术的应用
        2.1钢丝网砂浆加固技术
        这一类型加固方式的运用原理为在混凝土表层铺设钢丝网,之后浇筑或压抹水泥砂浆,与原结构共同工作,从而提升结构承载力。其最大优点在于技术本身具有的复合砂浆与高质量钢材相结合,钢丝网砂浆有着良好的分散性能,可以改善房屋建筑的预应力构造,有利于提升建筑的稳定性。研究表明,与普通水泥砂浆相比,当含钢量达到301kg/m3时,钢丝网砂浆显著获得了更高的特性,不仅抗拉强度高、弹性好、抗裂性能好且抗渗性好,还可以有效提高建筑构造的稳定性。此技术中所运用到的材料与普通钢筋混凝土构件不同之处在于,实际施工中,普通钢筋混凝土构件延展性能比较低,易于开裂,钢筋强度难以充分利用。相比而言,使用钢丝网砂浆加固技术可弥补这些不足,配筋分散性好且骨料粒径小,可制成薄壁结构以减轻预应力构件自重[1]。
        2.2预应力加固技术
        这一类型加固方式的运用原理为混凝土受弯构件在预应力和外部荷载的共同作用下,在拉杆内生成轴向的拉力,这一拉力通过杆端锚偏心地传递到受弯构件,从而使受弯构件产生偏心受压,这种受压作用的产生可以抵消部分外部荷载产生的弯矩,从而提高受弯构件的抗弯力,减少外荷载效应,降低裂缝出现和发展的概率。这一类型的加固技术对房屋最显著的作用为有效提高结构承载水平,在建筑外部配合使用预应力钢筋,使结构内部应力分布发生改变,达到从根本上加强承载力的作用,并且占用空间少,对原本空间影响小。此外,需要注意的是,这一加固方法控制不当会导致结构变形,若结构所在环境的温度较高,也会加快结构变形速度,因此该加固技术不适用于高温环境,使用这一技术时,需要以实际建筑环境为基础,全面考量加固方法的实用性、稳定性[2]。
        2.3增大截面加固技术
        这一类型加固方式提升承载力的运用原理为使混凝土材料处于三向应力状态,当三向应变受到约束,增加侧向压力,约束混凝土构件的横向变形随之增加,从而增强建筑构件的承载力。

此技术的主要操作方法为,在构件表面增加钢筋混凝土套箍层,增加截面高度,按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件共同受力,提高正截面抗弯性能的同时,加强斜截面的抗剪能力,原有混凝土的延展性能得到增强,从而加强构件刚度与强度,达到加固补强的效果。这一技术的实际施工工艺简单,适应性很强,而且在实际施工过程中不断完善,具有相对成熟的设计和施工经验,现阶段在建筑加固改造中运用广泛。但这一施工方式也具有一定的弊端,如延长了场地湿作业的时间,施工后建筑物的净空也会减少等。工作人员在进行这一类型的加固方法时,需要详细了解构件的受力状况,并归纳施工过程中的薄弱环节,这样不仅可以提高工作人员的施工效率,也可以有效提升施工质量[3]。
        2.4外贴型钢加固技术
        这一类型加固方法的关键技术为合理设置型钢位置,并按照结构截面的形状合理选择包角方式。截面形状为矩形或方形时,可运用四周包角钢与横向加缀板的方式;截面形状为弧形或者圆柱时,可运用扁钢加套箍方法进行加固。加固过程需做好把控,如果型钢和原有混凝土之间完全独立,可以运用无水泥砂浆处理;如果型钢与原有混凝土之间存在裂缝,需要及时运用环氧砂浆与乳胶水泥等材料进行填充。这一加固技术能够提高构件的刚度与承载力,不仅具有施工简便、湿作业少、现场工作量少、施工周期短、受力稳定的优点,而且可提高原有构件的利用率,在对原有构件除锈后加以运用,降低湿性作业量,加固后一天内即可应用。由于应用成本较低,在房屋建筑的加固中广泛使用。但外贴型钢技术的应用受构件截面面积和外部环境影响,在粘贴型钢过程中对弹性模量与粘结强度有较高要求,且胶黏工艺水准与加固的最终效果紧密联系,在具有一定湿度的场地或高温场所中,可能会产生构件的变形与弯曲,若外部环境中有腐蚀介质则需采取可靠的耐久性防护举措。
        3.房屋建筑结构加固施工技术
        3.1原有结构评定
        对原有房屋建筑结构实地考察,必要时适当取样和试验,相关检测工作要由质检专业单位进行。根据房屋建筑原本的承载力和实际情况,综合考虑选取合理的结构加固方式。
        3.2新旧混凝土粘结
        部分加固方法,如增大截面加固法,要求新旧混凝土之间具有良好的粘结,作为共同作用体受力。若原有混凝土强度值较低,易造成脆性破坏,很难在新旧混凝土交界面形成良好粘结。为确保新旧混凝土的粘结性,需根据工程实际合理确定新加混凝土的强度,并先对原有混凝土做凿毛处理,在浇筑前合理涂施界面剂。
        3.3墙体加固
        对于墙体损坏或疏松部分,可进行合理清除,再择取水泥砂浆进行修补。对于墙体裂缝,可运用注浆技术进行填补。
        3.4植筋
        需要对植筋位置确认合格后,再实施钻孔,并有效清孔,避免影响钢筋性能。植筋箍筋必须使用植筋专用的结构胶,不可使用私自配置未进行性能检验的结构胶或水泥砂浆。
        3.5动态管理
        结构加固过程严格按照房屋建筑结构加固技术规范组织施工,施工进行全过程监督,及时向设计人员反馈施工现场情况,必要时根据实际修改加固方案。
        4.结束语
        综上所述,应用在房屋建筑结构加固施工中的技术种类已呈现多样化,多种工艺兼具很强的实用性和施工效率,并且加固技术在实践中日趋成熟。如今随着城市化的不断发展,建筑领域对房屋建筑结构加固技术的要求不断提高,根据建筑工程实际,充分借鉴国内外先进结构加固技术,科学选择与工程相适宜的加固方式,合理运用加固技术,是房建结构安全稳定的重要保证,有助于推动房屋建筑行业可持续发展、稳定发展。
        参考文献
        [1]袁柳根.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].砖瓦,2020(12):103-104.
        [2]浦绍武.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].工程建设与设计,2020(14):23-24.
        [3]张晓军.结构加固技术在房屋建筑施工中的有效应用[J].门窗,2019(16):27-28.
       
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