关于房屋建筑结构加固技术应用的探讨

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  摘要:结构加固工程是人类历史发展的客观需要,它不但节约能源,符合科学发展观所倡导的可持续发展战略,且减少大体废弃物的排放,从而减少对人们赖以生存环境的污染。但同时,建筑结构加固工程因综合性强、涉及面广,具有不确定因素多、工作复杂繁琐、组织协调复杂等特点,导致房屋建筑结构加固具有一定的难度。本文简单探讨房屋建筑结构加固技术的应用。
  关键词: 房屋建筑结构加固目的原因技术应用
  中图分类号:TU24 文献标识码: A
  一.引言
  随着我国城市化的进程不断加快。各地高楼大厦拔地而起,这给房屋建筑技术提出了新的要求,我国房屋建筑施工加固技术在最近几年来得到快速的发展。在房屋的质量安全控制中,房屋建筑施工结构加固技术起到了极其关键的作用。屋建筑关系到人们的日常生活,其质量的好坏影响到使用的安全性,因此房屋建筑结构加固设计与施工技术在建筑工程中就变得越来越为重要。为了提升建筑物的结构稳固性,减少人员伤亡与财产损失,必须对房屋的建筑结构进行加固设计及提高施工技术水平。
  二. 房屋建筑结构加固的主要目的及原因
  1、房屋建筑结构加固的主要目的
  由于房屋建筑工程地质勘察不到位、设计达不到规范标准、施工过程中使用的主要原材料达不到设计要求、施工技术方案或施工过程不规范、使用不合理等主观原因或因地震、台风等外界自然因素的影响,导致房屋建筑倾斜、结构不稳定、墙体构件开裂,无法满足房屋结构的安全性、耐久性,严重影响正常使用。为了消除这类房屋建筑中的安全隐患,提高长期使用质量,在确信有加固价值的前提下,就应该对存在隐患的房屋建筑进行加固,其目的是提高房屋建筑结构构件的坚固程度,让其满足有关规范要求;提高房屋建筑结构构件的稳定程度,使其满足有关规范要件;提高房屋建筑结构的刚韧程度,使其满足相关规范所允许的变形程度和裂开缝隙宽度的要求;提高房屋建筑结构的耐久性,以便改善使用功能。
  2、房屋建筑结构加固的原因
  在很多情况之下,我们都要对房屋的建筑结构予以加固,建筑结构的加固具有不同的原因不同的特点,但是主要表现为以下几个方面:第一,房屋建筑的用途发生了改变;第二,房屋建筑出现了一些不合理设计;第三,房屋建筑的设计规范和设计要求逐渐的提高;第四,因为自然灾害的破坏,致使房屋建筑不得不将房屋的建筑结构予以加固。随着社会经济的不断发展,我国的房地产行业也得到了一定的开发,建筑工程项目的逐渐增多,致使我国城市用地面积逐渐的减少,为了推动我国节约型社会的发展,我们就要加大对人们要求的满足,把一些旧的建筑物重新进行评估,并将有利用价值的建筑物进行回收利用,可以通过新技术的运用将我国房屋建筑的原貌和房屋建筑的功用进行改变。
  3. 房屋建筑结构加固技术有以下六大基本原则:
  (1)合理考虑房屋建筑的材料性能。房屋建筑设计人员应根据房屋实际结构来选取建筑材料。像对混泥土进行加固时,就应当在原结构的混凝土强度基础上再提高一级来处理。通常在房屋结构缺少原材料时,按照实测材料的强度等级来取值,以使方案的初选材料和原结构设计相吻合。
  (2)尽量利用力学体系的实体效应。房屋建筑结构加固虽然只是针对于一些危险构件,但是考虑其结构对房屋整体结构效应是必要的。
  (3)先检测再加固原则。一般情况下,首先应对需要加固的房屋建筑结构或构件进行检查,对其进行可靠性的鉴定分析;全方位地了解现有结构材料的性能、结构与构造、结构体系、结构存在的缺陷、结构及构件受损程度、结构受力状况及持力水平等相关信息,为确定建筑结构的加固方案奠定前期基础性准备工作。
  (4)尽量使用原材料与构件。虽然原有房屋建筑结构遭受了一定的破损,但在原有的基础上还是有一定的承受力。因此,在进行房屋建筑结构加固的过程中,应当尽量减少对房屋原有建筑结构的损坏,减轻对房屋原有建筑结构或构件因为拆除造成的二次损伤或破坏。
  (5)房屋建筑结构加固技术达到抗震效能,以创造社会经济效益。我国地处板块交界处,地震的频发率也高。特别在不能准确预算出地震发生的时间情况下,加固房屋建筑结构来达到防震的效能,不仅是我国建筑技术上的重大突破,也能造福于人民。
  (6)综合性考虑房屋建筑结构的加固因素、条件。房屋建筑结构要进行加固,其方案的设计与实施并不是唯一的渠道和方法。而是应当综合考虑到其进行加固的可行性,必要性和经济上能够承担的物质能力。在现有的经济、技术、施工水平上,合理加固房屋建筑的结构才是明智且实用之举。
  三. 不同类型加固工程与加固方案的解析
  一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体哪个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快,省的特点,應根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。
  1、以框架梁的加固为例。较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后果除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天能完成近200㎡左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。
  2、以框架柱的加固为例。较为常见的加固方法有外包钢加同法,即在混凝土柱四周外包型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承载力,具体方法又分干式作业法与湿式作业法两种形式;干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用浮胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。
  四.房屋建筑结构加固技术应用
  房屋建筑是一项具有一定严谨性的行业,随着时间的推移,房屋建筑行业得到多年的持续发展以及创新的更迭,其本身具有着独特的建筑魅力。随着我国技术科学的持续发展与创新,建筑行业经历了巨大的变化,即是一种具有多方位与多元化的综合发展。在房屋建筑的具体施工中存在着许多过去传统的工艺方法与手段,这些传下来的方法都是经过前人的长年研究得出来的,这就需要我们对这些传统的工艺方法以及手段进行持续的学习以及不断的创新,并且在对待此工艺技术发展必须秉着严谨的态度。然而,新型的材料、设备以及工艺的产生也相应的促进了新型方法的产生,将新方法与旧方法进行有机融合能够为房屋建筑结构的加固技术提供一个更广阔的平台。
  1.碳纤维的加固技术
  其主要是指通过对碳纤维以及结构胶进行运用对房屋建筑结构进行加固,在众多房屋建筑结构的加固技术中,这是其中一种相对比较合算经济的加固技术。其所使用的材料是一种具有特殊结构以及新型的材料。碳纤维加固技术的主要特点就是:具有非常高的强度、具有非常强的耐侵蚀性、使用寿命比较长、相对于其他几种房屋建筑结构的加固技术而言非常的轻巧,这也是一种具有非常高的实用性以及具有特殊性质的技术。这种加固技术具有显著的优点,例如、功能性比较强、方便快捷、占用的土地面积少以及不需要特别的管理监控。这种加固技术相对其他加固技术而言,被运用的比例相对比较高、比较广泛,主要是因为这种加固技术的造价非常低、使用寿命也比较长以及工艺制作简单,因此,也深受众多设计者的喜欢。目前我国能够生产碳纤维的企业非常多,并且资源比较丰富,这就能够为各个客户提供需要的资源。
  2.结构粘钢的加固技术
  这种技术主要是指通过对胶黏剂的使用将钢板稳固的粘贴在房屋建筑结构的外部,以此来实现对房屋建筑结构进行加固的效果。这是一种比较先进的加固技术,能够有效发挥钢这一物质的特性与优点,并且这种技术的性能也比较优秀。结构粘钢技术所需要的空间限制比较小,并且当房屋建筑工程竣工以后,能够有效的维持房屋建筑的本来的面貌,对房屋建筑的外部环境以及外观的影响也比较小。这种加固技术具有一个非常显著的特性,那就是施工用时少、周期相对比较短。这种加固技术对于原材料的要求也比较低,工艺制作比较简单,并且运用此技术进行施工所需要的时间比较短,对外部生活、生产环境的影响非常小,当加固完成以后的房屋建筑几乎与之前房屋建筑的外观没有什么太大的出入。
  3.直接加固的一般方法
   (1)加大截面加固法。与置换混凝土加固方法相类似,通过加大截面积来进行加固应用已经十分的成熟,适应范围广且施工容易。但是与置换混凝土加固方法一样,需要较长时间的湿作业,从而对于建筑的使用造成影响。除此之外,经过这种加固方法之后,建筑物内部净空相对会缩小。该方法比较适合一般的混凝土构件的加固。
   (2)有粘结外包型钢加固法。这种方法具有加固效果好,承载力大,施工环节相对较少的优点,但是这种加固方法需要消耗大量的钢材,从而导致较高的造价和成本。因此不适合用在一般的加固场所,大多用于结构强度要求高且需要被加固的构件的面积不能扩大等场所。由于采用钢板,因此这种加固方法不适用在高温的场所的建筑结构的加固。
   (3)粘贴钢板加固法。采用粘贴钢板来对建筑的结构进行加固的过程当中,不需要进行湿作业,且施工的时间相对较短,因此对于建筑中用户的日常生活和工作不会产生很大的影响,且这种加固方法对于建筑外观不会造成破坏同样也不会造成空间减少。这种加固方法的最大缺点就是胶粘的水平对于加固的效果具有直接的影响,因此加固效果不容易进行控制。因此这种加固方法大多用于处于静力状态下的构件的加固。
   (4)粘贴纤维增强塑料加固法。这种建筑结构的加固方法顾名思义和粘贴钢板加固法类似,只不过材料上有差异。此外由于所使用的加固材料是塑料,因此相对于钢板来说不怕潮湿和腐蚀,材料自身的重量较轻,且成本也要比钢板低很多。但是塑料材料也有明显的缺点,那就是不耐高温,且容易发生火灾。因此在使用这种加固方法的过程当中应该做好相应结构的耐火处理。
  4. 化学植筋加固技术
  房屋建筑结构的化学植筋加固技术主要是指通过对具有非常高强度的化学粘合剂的运用,以此使螺杆与钢筋能够充分与混凝土产生紧固的握力,从而使房屋建筑通过这种加固技术能够达到之前预期的效果。这种加固技术的主要步骤为:首先进行的就是定位,然后根据所定的位来进行钻孔,当钻孔完成以后就对其进行清洁以及清理,其次把钢筋需要植入的部分进行有效的支撑,并且通过运用锚定胶来对其支撑角度以及方向进行控制,最后当植入的钢筋真正固化以后,就需要相关人员对其进行检验以及养护。
  5.注浆加固技術
  房屋建筑结构的注浆加固技术是一种主要被广泛运用于建筑行业的技术。这种加固技术产生的年份比较久远,随着时代、经济、科学技术的不断发展,这种加固技术得到了不断的更新,设备也越来越完善。注浆加固技术主要的特点有:通过相对比较慢速以及相对比较低压的方式对建筑结构进行灌浆。这种加固技术能够对裂缝的细微部分进行灌浆;能够对注浆量进行有效的控制;能够根据裂缝的实际大小来灌浆,还能够有效的调节注浆的压力;能够对注浆过程进行实时监控、观察。注浆加固技术在一定程度上对房屋建筑工程加固以及防水的本来面目进行了改变,以此有效减免其中比较复杂的过程步骤。
  五.结束语
  建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程加固工作的前提。建筑结构加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。
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