建筑工程中混凝土加固施工技术研究
2021-01-11刘雅静
刘雅静
摘要:混凝土材料具有良好的稳定性,在建筑工程中有着重要应用。根据建筑主体结构、功能需求,合理选取混凝土加固技术,是提高施工安全系数、保证结构体施工质量的必要条件。目前,适用于混凝土结构的加固施工技术较多,混凝土构筑物的功能需求,原材料的性能以及实际施工条件等,都将对加固技术的合理选择带来影响。本文拟对建筑工程中常用的加固施工技术的特征、适用条件等进行分析,希望对混凝土结构加固施工起到参考作用。
关键词:建筑工程;混凝土;加固技术
引言
在建筑工程中,混凝土结构性能受到多种因素的影响。设计资料不完善,构筑物设计不合理,以及施工阶段选取的原材料、混凝土制备方法不当,都可能影响到混凝土结构的力学性能。为控制上述风险,确保混凝土结构的稳定性,建筑施工必须合理选取加固技术,对混凝土结构进行加固施工。此外,业主对建筑体的使用功能呈现多元化发展趋势,既有建筑的改造升级等任务,不可避免地会遇到混凝土结构加固难题。分析混凝土加固的考虑因素,以及各类加固技术的特征,具有重要意义。
1 混凝土加固相关因素
对混凝土进行加固处理,是混凝土结构质量的重要保障措施,同时也是满足建筑体抗震加固需求的现实要求。作为混凝土结构的常用处理方式,加固方法的选择,需要考虑方法的合理性,明确建筑物的使用功能、施工方案要求以及施工队伍能力等影响因素。首先,功能不同的建筑体,在加固等级、防震抗震性能需求等方面有着一定的差异,要选择恰当的加固技术,必须先根据建筑体规划功能,确定其加固等级。其次,施工过程中混凝土加固的性价比,是施工方案设计的重要考虑因素,设计人员、管理层在对加固方法进行决策时,往往会受到施工合同、成本、施工条件等多种因素的影响。最后,在同种加固技术下,不同施工队伍的实施效果可能存在较大差异,这主要与施工人员的服务口碑、施工能力等有关。
2 砖混凝土结构的加固方法
砖混凝土结构加固分为直接加固、间接加固两种方式。
在直接加固方法中,加层加固是直接在混凝土结构的外层进行加固施工,属于直接在建筑材料的截面进行加固的一类处理工艺。从施工过程来看,加层加固的工艺流程相对便捷,加固处理环节受到周围环境的影响程度相对较低,对施工条件的适应能力相对较强,加固处理后结构体的承载能力将得到显著提升。但加固过程的耗时较长,对于某些工期紧凑的项目并不适用。增设扶壁柱也是直接加固的常用方法,与加层加固类似,扶壁柱也是直接在混凝土结构的截面进行加固处理,整个加固过程的工艺流程相对简单,同时加固成本也处在较低水平[1]。但增设扶壁柱需要注意建筑体结构的承载性能要求,对该加固方式的实际承载能力进行定量分析。
间接加固方法有预应力撑杆、无粘结外包型钢两种方式。利用预应力撑杆进行混凝土结构的加固,能够明显提升砌桩的承载能力,对混凝土结构起到良好的加固效果,但该加固方式对施工环境有着一定的要求。如遇施工环境存在高温风险,技术人员应当尽量规避使用预应力撑杆进行加固。无粘结外包型钢主要依赖钢材的力学稳定性对结构体进行加固,该工艺的优势主要为:(1)工艺流程相对简单;(2)加工处理的耗时相对较低;(3)可有效提升结构体的承载能力。但间外包型钢的加固策略仍然存在一些局限性,如施工成本过高,材料的性能将左右实际承载能力以及具体加固效果。
3 钢结构加固方法
钢结构加固的常用方法是改变结构计算图形,其核心原理是通过增设支撑、施加预应力等策略,改变载荷的分布情况,达到对结构体进行加固的目的。对于结构体加固,技术人员需要分析结构体的空间结构,适当增加支撐,再对改变后的空间结构进行力学指标的验算,尽可能形成相对稳定的空间结构。其次,在增加支撑的过程中,技术人员应当关注结构自振频率、结构刚度等,必要时对增设方案进行调整,保证刚度等指标符合预期[2]。参考既往的加固经验,对于排架结构,适当增加某一列柱的刚度,能够有效提升整个结构体的载荷能力,并合理减少其他列柱分得的负荷。对于受弯杆件,改变结构计算图形需要重点关注以下内容:(1)载荷分布情况的合理调整;(2)端部结构支撑情况的调整;(3)形成连续结构。对于钢结构连接处的加固,常用连接方式主要有焊接、螺栓等,其加固方法主要是根据混凝土结构体的加固原因、实际加固需求,分析原有连接方法的合理性,并根据评估结果确定是否需要调整连接方法。一般情况下,焊缝连接、高强螺栓连接等是钢结构比较常用的连接加固方法[3]。此外,裂纹的修复、加固也是钢结构加固施工的重点,在材料、安装操作以及载荷等多种因素的影响下,钢结构可能出现裂纹问题,为保证钢结构的稳定性,现场人员需要及时掌握裂纹出现的主要原因,以及可靠的修复手段,及时对裂纹进行修复。在修复完毕后,需要采取有效的措施进行加固,避免裂纹问题扩大,或者再次出现裂纹。
4 纤维复合材料加固方式
随着社会的发展,对于混凝土加固施工技术也在进行着更新,近年来一种纤维复合材料在对混凝土加固施工中得到广泛的使用。纤维复合材料在对混凝土进行加固时,可以大体上分为两种方式:(1)在使用纤维复合材料进行加固时,将纤维复合材料附着在混凝土的接触面,而对于纤维复合材料的选择上,就分为单相碳纤维布、双向碳纤维交织布等等,主要是针对不同的混凝土加固区域,选择合适的纤维复合材料。在建筑工程的混凝土加固施工中,通常以单向碳纤维布为主,施工方式就要就是在混凝土浇灌之前,在混凝土的构件与接触面上均匀的附着上纤维复合材料,以此来提高混凝土的稳固性能[4]。(2)在混凝土中直接按照比例添加纤维复合材料,这也是目前建筑工程中使用较多的方式,这种方式与第一种相比较为简单,适合大面积的混凝土加固施工。在混凝土中混入纤维复合材料,能够将混凝土中粘度得到提高,并且在混凝土成型之后分子之间的连接性也能够得到较好的提升,从而在整体上提高混凝土的稳固性。
5 钢丝网复合砂浆加固法
这种混凝土加固方式在我国建筑工程中应用的还比较少,但是对于加固的能力却是很强的。利用钢丝网复合砂浆加固法就是在混凝土表面上铺设用钢丝编织的网,之后在用复合砂浆将这些钢丝网进行覆盖,能够对混凝土的稳固度得到很好的提升。这种方式所花费的时间与资金较多,不太适合我国的建筑工程;虽然有的建筑工程在利用此方法对混凝土进行加固,但实际的发展速度却很慢。相信随着此种加固方式的发展,一定能够大规模的应用在我国建筑施工混凝土加固当中,以此来提高混凝土的稳定性。
6 结语
目前,适用于混凝土结构加固的施工技术种类较多,加固方法的选取,以及加固施工方案的制定,需要围绕建筑体功能、加固对象等进行合理分析。在明确加固施工的原因与要求的基础上,加固方案的选择,应当从加固成本、加固工艺流程、加固效果等方面进行综合分析,择优选取加固方案,保证混凝土加固施工的质量。
参考文献
[1] 顾晓晴, 倪青. 土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术分析[J]. 混凝土, 2020, No.367(05):161-164.
[2] 赖琴. 关于混凝土结构工程加固施工技术研究[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, (016):35-36.
[3] 杨晓荣. 房屋建筑混凝土结构工程加固施工技术[J]. 名城绘, 2020, (001): 1.
[4] 廖晓坤. 混凝土结构剪力墙置换加固技术与施工监控研究[J]. 安徽建筑, 2020, v.27;No.238(02):80-84.