淺析房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

莫太蒙（山東頤養(yǎng)健康集團(tuán)華新地產(chǎn)有限公司，山東 泰安 271000）

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，各類建筑工程建設(shè)數(shù)量和規(guī)模均顯著增加，同時(shí)，人們對(duì)于房屋建筑工程施工質(zhì)量的關(guān)注度越來越高。在房屋建筑結(jié)構(gòu)施工中，不僅要豐富室內(nèi)功能，為人們提供良好的生活環(huán)境，同時(shí)還需加快施工進(jìn)度，在建筑結(jié)構(gòu)施工中采取有效的加固技術(shù)，提升房屋建筑工程整體質(zhì)量。因此，對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)措施進(jìn)行研究意義重大。

1 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固的作用

1.1 保障工程運(yùn)營(yíng)安全

在房屋建筑建設(shè)過程中所應(yīng)用的混凝土材料具備一定的減振、抗震作用，然而，在后期使用時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)在環(huán)境因素與應(yīng)力的共同作用下會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，使得房屋的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂痕等情況。對(duì)此，可應(yīng)用加固技術(shù)改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提升房屋建筑整體質(zhì)量以及房屋建筑工程使用期間的安全性。

1.2 延長(zhǎng)使用壽命

我國(guó)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了施工技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，為了提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，加固技術(shù)被廣泛應(yīng)用到施工中，可延長(zhǎng)房屋建筑的使用壽命。在建筑工程建設(shè)時(shí)，如果作業(yè)人員操作失誤，則會(huì)造成工程項(xiàng)目施工質(zhì)量無法得到保障，對(duì)房屋建筑的使用壽命產(chǎn)生直接影響。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用加固技術(shù)，可有效解決此問題，提升建筑的整體質(zhì)量，有效延長(zhǎng)建筑使用壽命。

1.3 提高建筑的耐久性

在房屋建筑工程運(yùn)營(yíng)中，容易受到人為因素與周圍環(huán)境條件的影響，使得房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐久性持續(xù)下降。地質(zhì)災(zāi)害、暴雨天氣等現(xiàn)象都會(huì)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，甚至造成整體結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕的情況，且內(nèi)部性能出現(xiàn)變化。當(dāng)房屋建筑工程運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，其整體結(jié)構(gòu)會(huì)受到人們生活與生產(chǎn)的影響，進(jìn)而出現(xiàn)一定程度的損壞，對(duì)此，需對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)加固工藝的使用加以重視，保證其耐久性能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前，在建筑領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)起到十分重要的作用，在實(shí)際應(yīng)用中，需與管理方式相結(jié)合，進(jìn)而可提升結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的可靠性與合理性。

1.4 提升建筑的抗震性

在房屋建筑工程施工時(shí)，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要求對(duì)其抗震性、使用周期、耐久性能等進(jìn)行綜合分析。在地殼活動(dòng)的影響下，容易出現(xiàn)地震的情況，可對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大影響，如果地震強(qiáng)度較高，會(huì)使房屋建筑出現(xiàn)坍塌、開裂等。對(duì)此，需對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，以提升其抗震能力，保證整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[1]。

2 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)灌漿加固技術(shù)

（1）在房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中，可采用混凝土裂縫灌漿技術(shù)，有利于有效提升基礎(chǔ)工程的承載能力。在對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行灌漿施工時(shí)，需采用環(huán)氧灌漿的方式，通過應(yīng)用灌漿設(shè)備，可將材料灌注至裂縫內(nèi)，使得材料能夠均勻分散與膨脹，直至凝固，對(duì)整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。

（2）在應(yīng)用無塞灌漿技術(shù)時(shí)，需進(jìn)行鉆孔施工，其深度需在1500mm～2000mm 之間，寬度則不得高于750mm。在完成鉆孔施工后，應(yīng)對(duì)孔中的雜質(zhì)進(jìn)行清理。漿液原材料主要包括水泥、粉煤灰等，在制作漿液時(shí)，需對(duì)水灰比進(jìn)行控制，保證漿液固結(jié)后其強(qiáng)度符合相關(guān)規(guī)定要求。在無塞灌漿時(shí)，對(duì)于灌漿管道需采用無縫鋼管，在準(zhǔn)備灌漿施工時(shí)，需對(duì)灌漿設(shè)施與材料質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。

（3）化學(xué)灌漿技術(shù)指的是在漿液中加入適量的化學(xué)藥劑，可提升灌漿材料的應(yīng)用效果。在實(shí)際施工中，需選用適宜的化學(xué)藥劑，并對(duì)其使用量進(jìn)行控制，進(jìn)而可對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中的損傷、開裂等情況進(jìn)行修復(fù)。

（4）高壓噴射灌漿施工操作簡(jiǎn)單，可有效降低施工成本。在實(shí)際施工中應(yīng)用高壓噴射灌漿技術(shù)，可有效提升房屋建筑工程施工的穩(wěn)固性與承載能力。在采用該技術(shù)之前，應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行填實(shí)處理，隨后實(shí)施鉆進(jìn)與套管施工[2]。

2.2 加大截面加固技術(shù)

加大截面加固技術(shù)的主要作用是對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行擴(kuò)大處理，進(jìn)而能夠達(dá)到加固效果。在施工時(shí)，作業(yè)人員可采用外包混凝土的方法，提升房屋建筑中組件的截面尺寸與配筋數(shù)量，進(jìn)而增加其承載力?，F(xiàn)階段，在對(duì)建筑內(nèi)的梁柱、樓板等構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，加大截面加固技術(shù)的應(yīng)用較為常見。在制定加固方式時(shí)，需綜合考慮施工成本、承載能力、尺寸大小等方面，確保加固施工有序開展。由于該技術(shù)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間比較長(zhǎng)，進(jìn)而延長(zhǎng)了項(xiàng)目施工周期，在施工中采用這一方式時(shí)，還需對(duì)建筑構(gòu)件包裹一層混凝土，防止對(duì)房屋外觀產(chǎn)生不良影響。

2.3 外粘鋼板加固技術(shù)

粘貼劑屬于一種較為普通的加固材料，在加固施工時(shí)，需將粘貼劑應(yīng)用到粘貼鋼板與混凝土結(jié)構(gòu)的表面，可使得鋼板在房屋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生作用力?，F(xiàn)階段，所應(yīng)用的粘鋼加固技術(shù)種類較多，主要包括基層修補(bǔ)技術(shù)、包鋼加固技術(shù)等。在房屋建筑工程建設(shè)時(shí)采用粘鋼加固技術(shù)，具有施工簡(jiǎn)單、周期短的特點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，對(duì)此，該技術(shù)的使用范圍較廣。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，周圍濕度需控制在70%之內(nèi)，溫度控制在60℃之內(nèi)，并且不會(huì)造成化學(xué)腐蝕問題。

2.4 碳纖維加固技術(shù)

這一技術(shù)是一種新型加固方式，在房屋建筑工程建設(shè)過程中，對(duì)房屋內(nèi)重要構(gòu)件，可應(yīng)用碳纖維施工材料進(jìn)行加固處理，確保建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)固性。碳纖維施工材料具有防水性、防腐性優(yōu)勢(shì)，與其他類型材料進(jìn)行對(duì)比，其重量較輕，施工操作簡(jiǎn)單，并且對(duì)作業(yè)人員的專業(yè)能力要求較低。在應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)后，即可發(fā)揮防水作用，進(jìn)而延長(zhǎng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的使用周期，與粘鋼技術(shù)對(duì)比中，這一技術(shù)的施工成本比較低。我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了碳纖維材料技術(shù)的創(chuàng)新，這一技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于建筑施工中。在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用碳纖維材料，可提升建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，但是需要注意，應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程項(xiàng)目中的各種問題，選用適宜的施工工藝，確保該技術(shù)能夠發(fā)揮作用[3]。

2.5 鋼筋埋植加固技術(shù)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，按照相關(guān)規(guī)定要求，在結(jié)構(gòu)特定位置鉆探多個(gè)孔洞，將鋼筋材料放入孔洞中，并灌入一定量的膠水材料，凝結(jié)完成后，可將鋼筋與整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使得建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得到有效提升。在該技術(shù)的實(shí)際使用中，需對(duì)孔洞內(nèi)的雜物進(jìn)行清理，全面檢測(cè)鋼筋材料，避免出現(xiàn)變形、破損等情況；將鋼筋插入孔內(nèi)時(shí)，需沿順時(shí)針方向平緩放入到孔的底部；在對(duì)鋼筋進(jìn)行錨固時(shí)，需控制膠體的使用量，在錨固施工時(shí)，如果膠使用量過多或者出現(xiàn)溢出的情況，需及時(shí)將鋼筋拔出，并重新進(jìn)行以上施工。

2.6 置換混凝土加固技術(shù)

在結(jié)構(gòu)加固施工時(shí)應(yīng)用置換混凝土加固技術(shù)，需將房屋結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度較低或者損壞的構(gòu)架移出，之后對(duì)置換位置澆筑混凝土進(jìn)行填充，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)硬化凝結(jié)時(shí)，會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，使得原有的混凝土與新混凝土充分結(jié)合，使得混凝土結(jié)構(gòu)部分區(qū)域強(qiáng)度增大，改善結(jié)構(gòu)的承載能力，提升整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。該技術(shù)與其他類型加固方式對(duì)比，具有成本較低、操作便捷、不破壞原有結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的局限性，只可應(yīng)用于在面積較小的構(gòu)件加固中，并且施工周期比較長(zhǎng)。另外，在實(shí)際使用時(shí)，混凝土材料需與原本應(yīng)用的材料相同；在移除破損部分的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，需避免破壞到其他位置的混凝土結(jié)構(gòu)與預(yù)埋鋼筋；在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面噴涂界面劑或者涂抹凈漿時(shí)，需根據(jù)具體施工狀況選用適宜的置換施工方式，同時(shí)開展構(gòu)件置換的模板支設(shè)與拆除模具施工[4]。

2.7 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿等工具運(yùn)用適宜的預(yù)應(yīng)力方式，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的原先內(nèi)力狀況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使得應(yīng)用的鋼拉桿能夠發(fā)揮受力的效果，避免房屋結(jié)構(gòu)在外荷載力的影響下出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象，進(jìn)而可對(duì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變滯后情況進(jìn)行有效處理。該技術(shù)與其他類型加固方式對(duì)比，可提升結(jié)構(gòu)彈性受力能力，建設(shè)成本較少，施工操作便捷，還可對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)承載能力與卸荷的效果[5]。

3 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固施工實(shí)例

3.1 工程概況

在某商業(yè)建筑工程建設(shè)中，其中地上為4 層，地下為2層，采用鋼筋混凝土框架，總體面積約18600m2，高度20.1m。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，需將建筑的一層至四層部分商業(yè)區(qū)域改造為餐飲，并增設(shè)自動(dòng)扶梯、樓梯、廚房等，還需拆除建筑出口與入口處的部分柱子、梁等，對(duì)部分區(qū)域的隔墻進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，對(duì)于衛(wèi)生間也需重新規(guī)劃。根據(jù)我國(guó)規(guī)定的相關(guān)抗震要求，這一區(qū)域的地震分組需從原先的第一組變?yōu)榈诙M，對(duì)此，需對(duì)建筑結(jié)構(gòu)部分區(qū)域進(jìn)行加固與改造設(shè)計(jì)，改造前，典型結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1所示，而改造后的典型結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖2所示。

圖1 改造前典型結(jié)構(gòu)平面布置圖

圖2 改造后典型結(jié)構(gòu)平面布置圖

3.2 原結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定

為了能夠使得結(jié)構(gòu)加固更接近于原本的構(gòu)造形態(tài)，需與第三方鑒定企業(yè)進(jìn)行合作，并對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)實(shí)施全面檢查，主要檢查項(xiàng)目如下：建筑構(gòu)件的截面大小尺寸、檢查軸線大小尺寸、建筑物形態(tài)、傾斜變形情況、混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度等。通過鑒定得出：提升建筑結(jié)構(gòu)中柱子、梁、樓板的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以達(dá)到原先設(shè)計(jì)圖中的所應(yīng)用的材料強(qiáng)度，而梁、樓板、柱子中的鋼筋數(shù)量、保護(hù)層厚度、間隙距離基本能夠達(dá)到原先的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，另外，建筑的構(gòu)件截面的大小、層高、軸線的尺寸大小基本達(dá)到原先的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑的傾斜變形、沉降符合國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)此建筑結(jié)構(gòu)的抗震承載能力進(jìn)行計(jì)算，不符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 加固方案設(shè)計(jì)

3.3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在該工程項(xiàng)目中，原先建筑整體性比較好，結(jié)構(gòu)體系基本合理，此區(qū)域地理?xiàng)l件為濕陷性黃土地段。在地基施工時(shí)，需應(yīng)用CFG 樁，其直徑為500mm，樁之間的距離為1.8m，樁長(zhǎng)度為20m，基礎(chǔ)選擇梁板式筏基，在新建墻體結(jié)構(gòu)施工中，采用輕質(zhì)類型的材料，可減少恒荷載，通過詳細(xì)檢測(cè)，地基承載能力與變形符合相關(guān)規(guī)定，可滿足基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3.3.2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

應(yīng)用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)改造前與后進(jìn)行詳細(xì)分析與驗(yàn)算，參數(shù)需根據(jù)二次升級(jí)改造建筑結(jié)構(gòu)的性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取值。另外，在建筑性能不受影響的情況下，需將鋼支撐布置到結(jié)構(gòu)平面的一層至四層中，支撐平面布置如圖3所示。

圖3 支撐平面布置圖

3.4 加固構(gòu)件設(shè)計(jì)

3.4.1 框架柱（外包鋼法加固柱）

在對(duì)結(jié)構(gòu)框架柱實(shí)施加固時(shí)，需應(yīng)用外包鋼加固技術(shù)，這一技術(shù)操作簡(jiǎn)單，可對(duì)建筑外觀起到美化作用，并減少構(gòu)件截面尺寸，加固完成后，對(duì)外部的抗震性能與承載能力不會(huì)產(chǎn)生任何影響。通過驗(yàn)算得出，在該工程項(xiàng)目中，框架柱配筋數(shù)量較少，需根據(jù)相關(guān)規(guī)定的要求對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，外包鋼法加固柱節(jié)點(diǎn)圖如圖4所示。

圖4 外包鋼法加固柱節(jié)點(diǎn)圖

3.4.2 框架梁（增大截面法加固）

為提升原構(gòu)件承載力，需采用增加鋼筋數(shù)量，或者對(duì)原構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行擴(kuò)大處理。加固節(jié)點(diǎn)如圖5所示。

圖5 增大截面法加固梁節(jié)點(diǎn)圖

3.4.3 框架梁、板（粘貼鋼板粘貼碳纖維法加固）

在對(duì)梁進(jìn)行加固時(shí)，需采用粘貼鋼板的方式，其原理是在板或梁的上下受力表面粘貼碳纖維布或者鋼板，進(jìn)而可解決配筋數(shù)量不足的問題，使得斜截面與正截面的承載能力得到有效提升。在對(duì)建筑構(gòu)件加固之后，正截面的受彎承載力提升范圍需控制在40%以內(nèi)，對(duì)于纖維布、受力鋼板的規(guī)格，需根據(jù)相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，粘貼碳纖維布法加固梁節(jié)點(diǎn)如圖6 所示，粘貼鋼板法加固梁節(jié)點(diǎn)圖如圖7所示。

圖6 粘貼碳纖維布法加固梁節(jié)點(diǎn)圖

圖7 粘貼鋼板法加固梁節(jié)點(diǎn)圖

4 結(jié)語

綜上所述，在房屋建筑工程施工中，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)類型比較多，為了充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，要求建設(shè)單位對(duì)建筑工程建設(shè)要求、工程設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行全面細(xì)致的分析，結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)特征選用適宜的加固技術(shù)措施，同時(shí)，在建筑結(jié)構(gòu)加固施工中加強(qiáng)管控。本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探究，根據(jù)本次實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，房屋建筑工程結(jié)構(gòu)加固施工復(fù)雜程度比較高，要求嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范組織施工，同時(shí)簡(jiǎn)化加固處理方式，提升建筑施工質(zhì)量。