許志剛
【摘 要:】房屋建筑在安全性與耐久性方面的設計欠缺已經成為結構設計人員必須正視并急需解決問題。由于以往的房屋建筑受其結構設計時的局限以及使用過程中的受損,許多房屋建筑都需要進行結構加固施工。由此可見,房屋建筑施工中關于結構加固技術的應用,雖然只是治標不治本的措施,但仍是確保房屋建筑安全性與耐久性一項不可替代措施。本文簡要地闡述房屋建筑結構需要加固原因,對房屋建筑施工中關于結構加固技術的應用進行分析和探討。
【關鍵詞】房屋建筑施工; 結構; 加固技術
前 言
隨著經濟建設的步伐越來越快, 各類大中型的房屋建筑工程也如雨后春筍般不斷涌現, 對房屋建筑的結構設計提出更高的要求。對于房屋建筑而言,其結構設計質量優劣的判斷依據,主要是對其工程整體及局部結構的剛度、強度、耐久性與穩定性等因素來進行分析而得出的。房屋建筑在其施工和使用階段的各個環節當中,不僅要遭受自然環境以及人為因素所帶來的有毒化學物質的侵蝕,而且又要承擔雪荷載、風荷載、地震荷載、疲勞荷載甚至是超載、人禍等意外因素的不利影響,同時還要抵抗房屋建筑結構自身的老化和材料退化所帶來的緩慢但卻不可逆轉的破壞。由此可見,房屋建筑結構設計工作是一項意義極為重大的工作,它也是決定房屋建筑的安全性與耐久性的一項重要而又關鍵的因素。然而,由于以往的房屋建筑受其結構設計時的局限以及使用過程中的受損,因此許多房屋建筑都需要進行結構加固施工。
1 房屋建筑結構需要加固原因
1.1 從設計理念上對房屋建筑使用壽命的理解不夠透徹。過去在房屋建筑的設計理念上,還沒能從最初的單純設計滿足載荷強度的設計原則轉變到既滿足載荷強度需求又滿足使用壽命需要的設計思路,這也不能符合當今房屋建筑工程建設對使用壽命的要求。而加強房屋建筑使用壽命的理解,應首先要研究確定結構重要性的方法。
1.2 沒有對房屋建筑結構的耐久性問題投入足夠的關注。房屋建筑在建造和使用過程中, 一定會受到環境、有害化學物質的侵蝕,并要承受雪荷載、風荷載、地震荷載、 疲勞荷載甚至是超載、人禍等意外因素的作用,同時房屋建筑所采用材料的自身性能也會不斷退化,從而導致結構各部分不同程度的損傷和劣化。大量的病害實例也證明,除了施工和材料方面的原因,影響結構耐久性的決定性因素是來自構造上的缺陷。
1.3 對于房屋建筑結構設計中的抗震措施設計缺乏深入的認識和重視。近年來地震通常具有發生頻繁、震害強烈、范圍廣泛等特點。對于房屋建筑這一類的建筑工程而言,遭受地震破壞的可能性就很大。而工程人員以及人民群眾對于房屋建筑的抗震措施設計也有了更科學的認識, 過去在房屋建筑結構設計中, 有關抗震措施的設計思想被忽視現象也逐步被扭轉。
2 房屋建筑施工關于結構加固技術的應用
2.1加大截面加固法。在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層,可增加截面有效高度,擴大截面面積, 從而提高構件正截面抗彎, 斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。在截面的受拉區加現澆混凝土圍套增加構件截面,通過新加部分和原構件共同工作,可有效地提高構件承載力,改善正常使用性能。加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗; 適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固; 但現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2.2 置換混凝土加固法。混凝土加固法的優點與加大截面法相近, 且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點; 適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
2.3植筋加固法。植筋加固法是一種廣泛應用于原有建筑物改造或續建中的連接和錨固混凝土結構的較為簡捷、有效的加固方法,它一般使用普通的鋼筋。簡而言之,植筋就是種植鋼筋,即在原建筑上鉆孔,插入鋼筋,用特用膠水灌縫,使鋼筋錨固在其中,鋼筋和原建筑將成為一體。
2.4增設支承加固法的應用。增設支點加固法是通過減少受彎構件的計算跨度,達到減少
作用在被加固構件上的載載效應,提高結構承載水平的目的。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能, 并可能減小使用空間; 適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
2.5預應力加固法的應用。預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構件, 由于預應力和新增外部荷載的共同作用, 拉桿內產生軸向拉力, 該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上( 當拉桿與梁板底面緊密貼合時,拉桿會與構件共同找曲,此時尚有一部分壓力直接傳遞給構件底面),在構件中產生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產生的彎矩,減少了外荷載效應,從而提高了構件的抗彎能力。同時由于拉桿傳給構件的壓力作用,構件裂縫發展得以緩解、控制 、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
2.6 碳纖維布加固技術。 (1)混凝土表面處理應平整、清新、干凈、無雜物、油污并打磨除去碳化層,用丙酮擦拭保持混凝土表面清潔、干燥。(2)對混凝土表面的裂縫、凹陷應采用修補膠修補填充找平。進行糙化處理。(3)碳纖維布轉角粘貼時,對梁、柱、板的棱角應用機械打磨成圓弧角,進行圓化處理。
碳纖維布粘貼方法:(1)碳纖維布粘貼應采用濕法鋪層和常溫固化。(2)應采用滾筒將樹脂均勻涂抹于混凝土表面,指觸干燥后進行找平,找平層指觸十燥后盡快進行碳纖維布粘貼。(3)粘貼碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼位置,采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓,擠出氣泡,使浸漬樹脂充分浸透纖維布,密實結合;滾壓時不得損壞碳纖維布。(4)對粘貼空鼓的確認和處理按《混凝土結構加固設計規范)GB 5036—2009相關條款執行。(5)多層粘貼時,在碳纖維織物表面指觸干燥后立即進行,若超過40min,則應等12h后,再行涂刷粘漬膠粘貼下一層。(6)沿梁長方向粘貼纖維布,在截斷處、支座和集中荷載處設橫向壓條;梁斜截面粘貼同定粘貼纖維布宜采用織物壓條。
3 結束語
加固技術在房屋建筑工程的改造中應用廣泛及操作簡便;施工工藝、方法相對成熟,這在一方面保證了加固工程的質量;另一方面各種保審、保驗程序嚴格有序;過程控制措施及時到位;檢測手段、方法先進科學;資料數據反映真實準確;通過不斷完善保證了在房屋建筑工程中加固工程的質量合格以及結構的安全可靠性。
【參考文獻】
1. 鄭先元. 既有建筑結構鑒定與加固技術概述及應用[J]. 現代物業(上旬刊). 2011(01)
2. 王鑫. 關于建筑工程中磚混房屋上部結構加固技術[J]. 民營科技. 2011(04)