房屋建筑混凝土結構的加固施工技術

張振華 王忠榜

大連金帝建設工程有限公司 遼寧 大連 116021

1 混凝土結構加固技術應用的必要性

隨著國內社會建設事業的持續發展，各式各樣的建筑項目鱗次櫛比的林立在城市之中，不過，近幾年建筑工程的質量問題也日益突出，特別是混凝土結構穩定性不足的問題出現十分頻繁，直接威脅到人民群眾的人身財產安全。所以，在開展建筑工程建設活動時，必須加強對混凝土結構加固的重視，合理挑選混凝土結構加固技術來維持建筑的穩定性。我國疆域遼闊，不同地區的地質條件具有較大的差異性，而且自然災害的發生也比較頻繁[1]。基于此種條件下，使用傳統方式建設的建筑工程因為工藝技術太過落后、使用時間太長，建筑結構已然出現老化，無法可靠的保障工程使用安全性，要求對其實行加固處理，這樣才能更好確保建筑體能夠繼續安全投入使用。混凝土結構加固屬于建筑改造、維護方面一項關鍵技術，能有效提升建筑體的安全、穩固性。根據以上論述可知，當前階段加強對混凝土加固技術的應用是必然趨勢。

2 房屋混凝土建筑結構加固施工技術

2.1 截面加大加固法

此種加固方式的原理為，通過提高構件橫截面積來加強結構的承重性能，比較適合使用在鋼筋混凝土受壓構件的加固處理中，只對受壓區域的受彎構件進行加固時，可以采取疊合式受彎構件的設計方式。就目前看來，截面加大加固法已經發展得較為完善，也獲得了廣泛的應用。該項加固方式的優點是，操作簡單、易懂，提高結構承載性能的效果較佳，可以應用在梁柱體等混凝土構件的加固之中。缺點則是，需要花費較長的養護時間，容易對結構外形帶來影響，而且預設鋼材容易受到腐蝕。在進行截面加大設計規劃時，需要重點分析新增設部位和原有結構受力承載之間的關系，在受到加固結構力的影響下必定會形成剪力等各種復雜的應力，而且新老結構銜接面屬于受力較為薄弱的位置，容易發生開裂形成剝離自受力。對此，需要分析銜接面的黏性性能，優化銜接面的施工方式，這樣才能使得加固施工取得理想的效果[2]。

2.2 外包鋼加固法

外包鋼加固方式也就是把鋼材等建筑材料包裹在鋼筋砼結構表部，以此提高結構的剛度，達成加固的效果。采用束縛原理來對承載力進行強化，對于矩形截面柱則在外部四角包裹角鋼，若是為圓形截面柱，一般使用偏鋼結合套箍的方式。此種加固技術適合應用在需要增加較大截面和抗震性能的鋼筋砼柱體之中，按照粘連方法的不同，又可細分成外粘、無粘兩種類型。前者的優勢在于，結構穩固性更強，比較適合運用在需要增大承載力的加固場景下，框架構型的受力普遍集中在節點部位，能確保形成整體均衡受力的狀態，以此提高結構的承重性能。后者則不能確保銜接面的受力做到均衡性傳遞，對于承載性能的提高較低。外包鋼加固方式總體來看效果優秀，在房建工程因特殊條件而不可使用黏接劑時，則以選取無黏結外包鋼加固法最為合適。

2.3 貼碳纖維加固法

CFRP是一種具有較高強度的新式復合材料，最近幾年在建筑領域得到了廣泛的運用，利用此種材料能讓混凝土構件得到切實加固，并基于協同受力性能使其抗震性能同步加強，有著強度高、自重輕的特性。國內最初是在21世紀初期嘗試引入CFRP技術，并逐步展開對其的深度研究和應用，因為研究時間尚短，所以迄今為止并未形成系統的理論體系。應用CFRP實行加固，可結合一些磚砌體結構的力學特征。使用CFRP進行加固的突出優勢便是，強度高、效果優秀，能讓被加固的砼構件具有更強的結構負載性能，充分發揮出補強加固的效果。相較于其他加固方式而言，能夠節約材料的耗用量，而且CFRP材料自身具備較強的耐久性，能夠在許多建筑結構中應用，適用范圍較廣[3]。此外，貼碳纖維加固法還能有效提升框架結構的塑性鉸轉動靈活性，讓砼結構的抗震能力得到提升，優化建筑體的結構延性。

2.4 預應力加固技術

該技術也就是在砼結構外部實行預應力加固的一種方式，基于外部預應力鋼拉桿來對砼結構實行加固。在開展加固作業時，需要合理提高預應力，以此讓鋼拉桿、型鋼撐桿承受壓力隨之增強，從而變更原來結構的預應力狀態，減低結構的應力值，此種加固方式既可以調整結構的受力分布狀態，還能適用于大規模、大跨度的砼結構建筑工程的增固之中。從成本角度進行分析，盡管需要使用較多的機械設備，但是所取得的加固效果良好，并且雖然前期加固時總投入成本相對較高，但是后續維護費用會相對較低，因此整體層面上經濟效益較佳。

2.5 置換加固技術

如果鋼筋砼結構發生弱化或腐蝕等問題，則其耐久性會逐漸下降，例如在遭受火災、雨水與風力侵蝕等因素的干擾，砼結構極易發生斑駁與開裂的問題，發生這些現象以后便可使用置換加固技術予以修復。此種加固方式要求在作業前處理好支頂工作，從而確保所需置換的砼構件保持安全、穩固的狀態，同時確保置換施工可以在卸載條件下開展，以此提高加固效果，讓砼結構能承受更強的荷載作用力。另外，當對老化的砼構件實行剝離處理時，需要應用合適的工藝方式實行清除。置換加固技術的優勢為，能用于大規模加固項目之中，缺陷則是要先清除老化的混凝土，難度較高，而且容易對原來的砼構件帶來破壞。但是，在科技日新月異的發展下，研發出了相應的機械設備用于混凝土清除工作，大幅提高了工作效率與質量。

2.6 阻銹技術

在國內當前建設的房建工程主體框架普遍為鋼筋砼類型，而鋼材在長期使用后或者受到雨水、酸性氣體等腐蝕物質的侵蝕，就容易銹蝕，使其整體性能、質量與使用壽命下降。與此同時，建筑體的框架穩定性也會慢慢下降，所以，在砼結構加固施工過程中，阻銹技術的應用十分關鍵[4]。

當前，在建筑行業中，鋼筋阻銹劑技術的運用比較普遍。此項技術為一種可以添加到混凝土之中，從而減緩鋼筋腐蝕反應速度的化學材料。砼構件中的鋼材受到腐蝕，一般是由于發生了電化學腐蝕，在此腐蝕期間會形成腐蝕電流，屬于氧化還原反應的一種。通常來說，混凝土孔隙之中存在水泥解析形成的氫氧化鈣溶液，此液體有著極強的堿性，若鋼筋處于此種高堿度條件下，其表部會逐漸形成一層密度較高的堿性純化薄膜。在外部酸性物質滲入，同時和氫氧化鈣發生反應之后，砼構件的堿度變化下降。當其酸堿度降至11.5之后，砼表部的純化膜會就此受損，導致鋼筋失去有效的保護，空氣中夾雜的水分會侵入，從而導致鋼筋發生銹蝕。若存在氯離子，則會加劇鋼筋的修飾反應。砼構件中的鋼筋銹蝕速率是由多方面因素所決定的。在普通大氣環境條件下，關鍵因素包括溫濕度、氧氣濃度、砼結構的滲透性能、保護層厚度等。而阻銹劑則可起到以下作用：①能夠延遲鋼筋出現銹蝕的時間；②降低其銹蝕進一步發展的速率。所以，在進行房建工程的建設時，要求先對鋼筋涂抹一層阻銹劑，而且要在沒有氯離子的條件下開展，當首層阻銹劑徹底干透之后，再涂抹第二層，這樣做的目的是對鋼筋進行更有效的保護。要把鋼筋放置在干燥、氧氣濃度偏低的環境下存放。

3 房屋建筑混凝土結構加固施工要求及質量控制

3.1 具體要求

對房建工程的混凝土結構加固施工實行管理，主要在于對施工過程做好相應的管理工作。由于施工過程中條件復雜，具有多變性，若是其中某一項環節發生變化，都可能影響到其他項目或者后續流程的施工，因此做好管理控制工作十分重要。對此，應當基于加固項目的具體開工狀況，即將其劃分成四個部分：①制定科學合理的施工方案。在進行加固施工方案的制定時，需要遵從的原則為，最大化使用已有構造物實行加固，盡量避免拆除、敲擊、振動損壞原來的構件。在實際編制施工方案時，需要先對施工圖紙進行全面了解，理解清楚設計意圖，同時要去施工現場展開實地調查，最后確定得出最貼合實際、滿足加固要求的施工方案。需格外注意的是，不能單憑經驗來做出決策，而是要有實際依憑，否則所制定的設計方案可能會與實際情況存在偏差，導致需要變更或返工。②要求在施工作業中嚴格遵照施工方案開展一切操作，不可僅憑個人意愿隨意開工，也不能隨意變更施工流程。特別是不可隨意刪減工序，材料的用量也要合情合理合規。如果在施工期間碰到現場具體情況和圖紙內容不對應的問題，就需要立刻聯系設計、監理以及甲方，展開深度交流與協商，施工人員不可自行決定后續的施工計劃[5]。③落實技術交底工作。技術交底也就是要用文字的方式將圖紙中表達的內容或者圖紙不適合表達的內容轉告給對應工作人員，以工作人員更為熟悉的“施工語言”來進行清晰明了、詳細具體的講解施工任務，確保工作人員明白自己想要做什么、怎么做，還要對了解不清晰的部分通過技術交底徹底掌握。因此，在開工之前一定要安排有關人員學習體會相關要求、規范條例，同時做好記錄，兩方一同簽字蓋章。而且，技術交底還是質量事故研究、工藝優化調整、技術總結歸納的關鍵原始信息，因此在開工之前，必須要對技術交底提高重視，確切落實此項工作。④實行自檢、自查、自糾。主要為對文字資料、報告的檢查，分析內容能否滿足相應要求，是否存在漏簽、漏報、格式錯誤等問題，如果發現不合理之處就要立刻糾正。同時還包括在現場采取目測或者利用儀器設施來對實體結構進行檢查，如果發現存在問題就要立刻整改，讓其滿足相應要求。

3.2 控制質量通病

在房建工程的混凝土結構補強施工時，需尤為關注混凝土置換與增加截面兩種方式的質量控制，因為其應用最為普遍，而且也是容易發生事故的環節。在利用這兩類方法實行加固施工時，往往會受到模板外形尺寸、工作面大小、模板空間等限制，而且對于砼材料的用量并不多，因此，大多會采取人工攪拌的方法。但是，通過人工法攪拌混凝土容易受到場地、作業條件、施工人員的熟練度的影響，導致澆筑的砼結構質量得不到可靠保障。特別是需要在施工現場用到較多的混凝土時，對于質量的控制難度會更高。為提高混凝土施工質量，就要掌握人工拌和技術要點，首先需實行“干三”、“濕三”的操作，即根據規定配比實行稱料之后，把各類材料實行混合干拌三次，讓其得到均勻的混合，判斷標準為混合料的顏色需足夠均勻接近。后續再根據比例摻加水，攪拌三次。按照規定要求完成上述兩道步驟之后，就能有效滿足混凝土的勻質性。在振搗環節，因為受限于模板空間，可在模板外側，采取均勻、適當力度進行敲擊、振動，從而保障砼結構的密實程度。

4 結束語

因為房建工程建設與使用期間，會受到人為、自然因素的影響，并且還要承受疲勞、地震、風力等荷載作用，加之長期使用后建材的老化與失效，都使得房建工程面臨無法逆轉的損壞。對此，需要合理運用混凝土加固技術對房建工程予以修復維護，讓建筑體的使用壽命得以延長。