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摘要:建筑物由于长期受到风吹日晒,加上各种自然环境的影响,建筑会出现不同程度的毁损、裂缝、脱落,这些问题严重影响到了使用者的安全,为此,我们应以房屋建筑结构加固设计及施工技术为研究主体,详细从结构加固方法及技术分析,对整个工程加固的设计、施工工艺以及管理等进行深入研究,全面提高工程加固的质量。
关键词:房屋建筑;结构;加固;施工
Abstract: because of long time by building against constantly, add all sorts of natural environment, building will appear different degree of damage, crack, fall off, these serious problems affecting the safety of the user, therefore, we should with housing construction structure reinforcement design and the construction technology for a main body of research, detailed structure strengthening methods and technology from the analysis of the reinforcement of the whole project design, construction technology and management of thorough research, improve the quality of the reinforcement engineering.
Keywords: housing construction; Structure; Reinforcement; construction
中圖分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1结构加固方法及技术分析
在一些房屋建筑中会出现建筑结构的功能性改变,如接建、增加荷载等,或者出现各种质量问题,如配筋不足、灾后修补、强度不够等,这些问题都需要通过结构加固予以解决。施工单位的加固方案和加固计划是尤为重要的,应根据建筑结构的不同、使用特点进行加固方案制定,而方案的确定也要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,积极体现社会效益与经济效益,从根本上提高房屋建筑的质量。
1.1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固方案的优劣直接影响到工程加固质量,因此,施工单位一定要将加固方案的科学性作为加固工程的第一要点。实践中我们发现,虽然一些加固方案是可行的,但施工方案中增加了施工工艺的难度,从而导致施工工期长,劳动用工大,安全系数低的弊端,最后引发了各种工程质量问题。
1.2不同类型加固工程与加固方法分析
结构加固分为直接加固和间接加固,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1.2.1加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,这样可以增加截面的高度,扩大截面面积,提高截面的抗弯能力,以及提高斜截面抗剪能力和截面刚度,最后起到加固的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。一些原有结构的截面配筋率不高,通过增加主筋面积可有效提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,新增加的部分与原有构建一起共建,可有效提高构件承载力,改善其使用性能。利用加大截面的方式进行工程加固,不仅操作简单,在我国也有丰富的设计和施工经验可作为参考。该技术主要适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固,但现场湿作业时间长,对居民的生活肯定有一定影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
1.2.2置换混凝土加固法
这种方式与加大截面法有一些相同,但通过置换混凝土法加固后,建筑物的净空不受影响,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
1.2.3预应力加固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),构件在偏心受力的作用下,有效克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从整体上提高了结构的抗弯能力,同时,由于拉杆传给构件的压力作用,以前构件厂出现的裂缝等问题也得到了缓解和控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
1.2.4增加支承加固法
增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,以便减少作用在构件上的荷载效应,提高结构的荷载水平。实践证明,这种方法简单可靠,只是会在一定程度上损害原有建筑物的施工功能和构造,还可能减小使用空间,主要适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
1.3喷射混凝土补强法
喷射混凝土补强法是利用混凝土喷射机将混凝土拌合料高速的喷射到需要加固的混凝土结构上,快速凝固成型。喷射分为干喷和湿喷,喷射混凝土依靠骨料与水泥间的高速连续冲击作用而达到密实效果,必须振捣,也不需要安装模板,或者安装部分模板,整体施工速度快、工期短、施工方便,喷射的混凝土能与原有构建良好的结合,这也让该技术在较大范围内得到了适用。但喷射混凝土在配比上要求较高,还需要配备专门的喷射设备,施工噪音大、灰尘多、对环境污染较大。通常用于病弱混凝土的局部或者大面积的更换;在梁、板等结构下面增补砼;填充混凝土结构或者砖石结构中的裂隙、空洞等工程中。
1.4化学灌浆补强法
化学灌浆补是将有一定化学材料参加配制而成的浆液利用压浆机灌入结构的裂缝中,促进浆液凝结、固化,从而实现补强的作用。化学灌浆材料主要有两种:一种是环氧树脂灌浆材料,主要材料为环氧树脂。这种材料的化学性质较稳定、收缩量小、强度极高、粘结能力超强,能很好的填补混凝土裂缝,恢复结构的整体性能,是一种很好的补强固化灌浆料。通常应用于房屋的混凝土结构宽度为0.2-0.5mm的裂缝的修补。另一种便是甲基丙烯酸酯类灌浆材料,它是以甲基丙烯酸甲酯为主要配剂。它的可灌性能相当好,一般用来修补宽度在0.2mm以下的裂缝。
2施工实施中要掌握的技术要点和施工方法
在进行工程加固之前,一定要对原有结构进行详细的考察、取样、实验、评定,对于一些有特殊要求的建筑,还应通过实验室对原旧钢结构和加固用的新钢材进行取样实验,得出准确可靠的报告,确定需采购新钢材的材质和焊条规格型号(或螺栓)、焊接连接工艺的技术要求(或螺栓)。施工时,要根据现场的旧结构进行喷砂除锈,在清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后,观察其情况,再与与设计师一起讨论确定实用可靠的处理、加固、改造方案。
原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底,必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行,对于一些腐朽严重的部位药用人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂,需晒干,由于高空作业,污染较大,一定要搭设周围环境防护设施和做好操作人员的防护。
3结语
综上所述,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应选择正确的加固技术,提高工程质量,这样才能避免施工过程中留下安全隐患。由于需要加固修补的工程各有不同,我们在时间中还应积极保持认真工作的态度,合理的规划施工,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面做出更大的贡献。
参考文献:
[1]王亚勇.我国大型公共建筑抗震加固技术[J].工程质量,2005.12.
[2]王朝秀,周亚平.碳纤维布(CFRP)在混凝土结构加固工程中的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报,2005.1.
[3]黄春明.多层框架房屋结构设计中的几点思考[J].中国高新技术企业,2010.30.
[4]唐慧华.加建房屋结构设计造型的比较分析[J].建筑,2011.2.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:房屋建筑;结构;加固;施工
Abstract: because of long time by building against constantly, add all sorts of natural environment, building will appear different degree of damage, crack, fall off, these serious problems affecting the safety of the user, therefore, we should with housing construction structure reinforcement design and the construction technology for a main body of research, detailed structure strengthening methods and technology from the analysis of the reinforcement of the whole project design, construction technology and management of thorough research, improve the quality of the reinforcement engineering.
Keywords: housing construction; Structure; Reinforcement; construction
中圖分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1结构加固方法及技术分析
在一些房屋建筑中会出现建筑结构的功能性改变,如接建、增加荷载等,或者出现各种质量问题,如配筋不足、灾后修补、强度不够等,这些问题都需要通过结构加固予以解决。施工单位的加固方案和加固计划是尤为重要的,应根据建筑结构的不同、使用特点进行加固方案制定,而方案的确定也要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,积极体现社会效益与经济效益,从根本上提高房屋建筑的质量。
1.1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固方案的优劣直接影响到工程加固质量,因此,施工单位一定要将加固方案的科学性作为加固工程的第一要点。实践中我们发现,虽然一些加固方案是可行的,但施工方案中增加了施工工艺的难度,从而导致施工工期长,劳动用工大,安全系数低的弊端,最后引发了各种工程质量问题。
1.2不同类型加固工程与加固方法分析
结构加固分为直接加固和间接加固,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1.2.1加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,这样可以增加截面的高度,扩大截面面积,提高截面的抗弯能力,以及提高斜截面抗剪能力和截面刚度,最后起到加固的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。一些原有结构的截面配筋率不高,通过增加主筋面积可有效提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,新增加的部分与原有构建一起共建,可有效提高构件承载力,改善其使用性能。利用加大截面的方式进行工程加固,不仅操作简单,在我国也有丰富的设计和施工经验可作为参考。该技术主要适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固,但现场湿作业时间长,对居民的生活肯定有一定影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
1.2.2置换混凝土加固法
这种方式与加大截面法有一些相同,但通过置换混凝土法加固后,建筑物的净空不受影响,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
1.2.3预应力加固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),构件在偏心受力的作用下,有效克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从整体上提高了结构的抗弯能力,同时,由于拉杆传给构件的压力作用,以前构件厂出现的裂缝等问题也得到了缓解和控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
1.2.4增加支承加固法
增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,以便减少作用在构件上的荷载效应,提高结构的荷载水平。实践证明,这种方法简单可靠,只是会在一定程度上损害原有建筑物的施工功能和构造,还可能减小使用空间,主要适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
1.3喷射混凝土补强法
喷射混凝土补强法是利用混凝土喷射机将混凝土拌合料高速的喷射到需要加固的混凝土结构上,快速凝固成型。喷射分为干喷和湿喷,喷射混凝土依靠骨料与水泥间的高速连续冲击作用而达到密实效果,必须振捣,也不需要安装模板,或者安装部分模板,整体施工速度快、工期短、施工方便,喷射的混凝土能与原有构建良好的结合,这也让该技术在较大范围内得到了适用。但喷射混凝土在配比上要求较高,还需要配备专门的喷射设备,施工噪音大、灰尘多、对环境污染较大。通常用于病弱混凝土的局部或者大面积的更换;在梁、板等结构下面增补砼;填充混凝土结构或者砖石结构中的裂隙、空洞等工程中。
1.4化学灌浆补强法
化学灌浆补是将有一定化学材料参加配制而成的浆液利用压浆机灌入结构的裂缝中,促进浆液凝结、固化,从而实现补强的作用。化学灌浆材料主要有两种:一种是环氧树脂灌浆材料,主要材料为环氧树脂。这种材料的化学性质较稳定、收缩量小、强度极高、粘结能力超强,能很好的填补混凝土裂缝,恢复结构的整体性能,是一种很好的补强固化灌浆料。通常应用于房屋的混凝土结构宽度为0.2-0.5mm的裂缝的修补。另一种便是甲基丙烯酸酯类灌浆材料,它是以甲基丙烯酸甲酯为主要配剂。它的可灌性能相当好,一般用来修补宽度在0.2mm以下的裂缝。
2施工实施中要掌握的技术要点和施工方法
在进行工程加固之前,一定要对原有结构进行详细的考察、取样、实验、评定,对于一些有特殊要求的建筑,还应通过实验室对原旧钢结构和加固用的新钢材进行取样实验,得出准确可靠的报告,确定需采购新钢材的材质和焊条规格型号(或螺栓)、焊接连接工艺的技术要求(或螺栓)。施工时,要根据现场的旧结构进行喷砂除锈,在清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后,观察其情况,再与与设计师一起讨论确定实用可靠的处理、加固、改造方案。
原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底,必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行,对于一些腐朽严重的部位药用人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂,需晒干,由于高空作业,污染较大,一定要搭设周围环境防护设施和做好操作人员的防护。
3结语
综上所述,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应选择正确的加固技术,提高工程质量,这样才能避免施工过程中留下安全隐患。由于需要加固修补的工程各有不同,我们在时间中还应积极保持认真工作的态度,合理的规划施工,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面做出更大的贡献。
参考文献:
[1]王亚勇.我国大型公共建筑抗震加固技术[J].工程质量,2005.12.
[2]王朝秀,周亚平.碳纤维布(CFRP)在混凝土结构加固工程中的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报,2005.1.
[3]黄春明.多层框架房屋结构设计中的几点思考[J].中国高新技术企业,2010.30.
[4]唐慧华.加建房屋结构设计造型的比较分析[J].建筑,2011.2.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。