房屋建筑混凝土结构加固施工技术
2021-03-30包旭东
包旭东
(内蒙古兴安盟科右中旗隆鑫源商砼有限责任公司,内蒙古兴安 029400)
0 引言
建筑工程的稳定性及可靠性可直接影响到地区城市化建设水平。我国建筑用地资源有限,原有建筑工程施工方式无法满足日渐提升的施工要求,需建设单位在开展工程钢筋混凝土框架结构施工期间,应用更加先进的加固技术,增强钢筋混凝土框架结构荷载性能,控制建筑工程质量问题与安全事故发生概率,进一步延长建筑工程全生命周期。
1 房屋建筑混凝土结构加固必要性
房屋建筑中存在一些技术应用不合理、维修水平较差的低质量工程,在居住过程中会存在安全问题。为了解决房屋建筑结构所产生的威胁,就需要加固房屋建筑的混凝土结构,保证建筑的稳定性。房屋建筑在居住过程中需要面对灾害的影响,无论是地震、风灾、火灾都是不可预知的,一旦发生都会对房屋建筑造成严重的损害。因此,房屋建筑需要加强防护,以便能够应对自然界诸多环境的考验。通过加固混凝土结构房屋建筑能提高整体质量并强化对自然危害的抵御能力,减少灾害对人的生命财产安全威胁。另一方面,建筑的可能存在混凝土结构设计针对性不足的情况,亦或并未遵照严格标准展开施工活动,未能将先进技术、管理思想、优质建材等资源融入建筑施工活动,使建造过程中管理人员并没有做出正确的决策,对施工人员的技术指导不足,导致房屋建筑的混凝土结构容易被腐蚀、破坏,导致建筑的耐久性难以持续保持。基于此,房屋建筑整体结构质量受到负面影响,整个建筑使用年限变短,还会威胁居住者的生命安全,对经济也会造成十分不利的影响。所以应该充分了解建筑混凝土结构的状况,并做好加固工作,解决房屋建筑存在的质量问题,改善建筑的结构稳定性,确保人们的生命财产安全。
2 对房屋建造不断加固的原因
2.1 房屋加固目标
在探讨房屋维修加固策略之前,首先简述一下房屋维修加固的主要目的。房屋维修加固的主要目的是为了提高房屋的荷载能力,延长房屋使用寿命。加固的目的是为了提升房屋的结构强度,让房屋拥有抵御地质灾害的能力,使房屋能有效提高稳定性,安全系数达标,关注建筑对象个体差异,有针对性地对房屋进行加固维修,施工应当按照可靠性、经济性相符合的原则进行维修加固施工。
2.2 维修加固设计
针对房屋的加固维修离不开科学精确的设计,应当做到加固概念清晰,加固设计明确这两方面。设计中需将成本费用视为问题之一,还需考虑技术、环境、固有建筑特点等因素,明确加工工艺,降低施工成本。要绘制房屋维修加固简图,还应当对维修加固前后的建筑物结构进行受力分析,计算房屋维修加固后的结构承载力,还要进行横截面设计、加固结构设计、找出最适合的维修加固工艺。
2.3 加固材料的选择
由于房屋固有建筑结构及材料均有不同程度的老化,部分房屋还存在建筑材料质量不合格等问题,所以在施工之前应当对加固材料进行慎重的选择,在现代房屋维修加固过程中,加固材料一般选择低强度钢材,遵循加固要求,根据既定标准加强筛选,采用收缩性较小,抗拉伸程度较高黏结性强的混凝土材料。对墙体加固材料所用的加固材料也做出明确的要求,要求指出加固材料的强度应当高于原有材料的强度,墙面加固所使用的砂浆强度应当不低于M10。维修加固材料的选择是房屋维修中的重点,加固材料的强度直接影响到房屋的维修加固整体效果。
3 房屋建筑结构加固技术及施工要点
3.1 通过截面积调整达到加固目的
加大截面积加固是一种在房屋建筑构件外部对混凝土结构加固的方法,通过在构件外部浇筑混凝土,可以使原有的混凝土构件截面积扩大,促使构件的承载能力提升,而且也可以降低柱体的长细比例。使用加大截面积法在施工中有着施工简便的特点,因此在梁柱的混凝土结构加固中应用十分广泛。加固的工作中,需要根据原有结构的受力特点来分析结构中存在的薄弱环节,然后再根据加固的要求来设计加大截面积。施工过程中,也要配合上下混凝土配筋对受弯构件进行加固,做好对梁板的控制等等。加固施工中,应该做好对施工情况的管理,针对不同的加固方式来进行调整,满足实际需求。例如可以灵活使用增加配筋数量上的配置等方法,能够保证截面可以被正常使用,从而最大幅提升混凝土结构的耐久性能。
3.2 通过预应力结构优化达到加固目的
为使房屋建筑能有效加固需运用预应力结构技术。混凝土构件受外部负荷以及预应力影响明显,为确保建筑整体结构较为稳定需重视预应力,运用混凝土处理加固水平拉杆,使之出现抽向拉力,经由拉杆向受弯构件输出偏心压力,对混凝土构件外部受力情况予以优化,在产生弯矩前提下增强构件抗弯能力,降低构件开裂、凹陷、破损等现象发生概率,使构件能承受更大压力,达到建筑结构整体安全稳定加固目的。基于此,预应力结构及有关技术手段适用于房屋建筑混凝土结构裂缝处理工作中,可以产生良好的加固效果。
3.3 钢筋混凝土裂缝修补技术
钢筋混凝土裂缝修补是钢筋混凝土框架结构施工重要技术之一,主要包括注射法及压力注浆法等。在诸多技术手段中注射法就是将黏度低、强度高的修补液注入到钢筋混凝土框架结构裂缝中,需要在施工之前对裂缝周围进行封闭处理。钢筋混凝土框架结构表面封闭技术需要对混凝土表面的独立裂缝进行合理应用。由于此些裂缝具有吸收渗透度强等特征,因此可以使用黏度较低的修补胶液,对混凝土表面进行封闭修补。在填充密封施工过程中,施工人员需事先在钢筋混凝土框架结构裂缝处周边凿出一个U 型槽,在U 型槽内填充改性环氧树脂,并用纤维复合材料对裂缝表面进行修复处理,确保钢筋混凝土框架结构裂缝问题得到及时解决。
3.4 加固植筋法
为解决混凝土结构性质量问题“植筋”技术较常应用,旨在结构中加入简易钢筋结构或锚固结构基础上落实加固目标,当前在房屋建筑改造中应用频率较高,该技术可行性被反复验证,加之操作流程简单、成本较低,使之具备加固价值,其主要优点是施工所需的工作面相对较小,在建筑中有很强的适应性,所需费用较低,能够与所加固的混凝土构件形成一个有机整体。施工过程中的注意事项包括以下5 条:①材料及设备准备。JGN、AC 建筑结构黏合剂,酒精、棉纱、成孔机等;②按施工图放线定位,后用钻机成孔;③钻孔后清除孔壁表面浮灰,技术人员按要求配胶后,应尽快将AC 型建筑结构加固胶注入孔内;④植入钢筋,反复旋转2~3 圈使胶与钢筋有效结合,待静置24h 后方可进行下一道工序;⑤维修保养:若在焊接之前植入钢筋,基材上焊点距离需控制在15d 以上,在焊接前需用冰的湿毛巾处理钢筋外露部分,保障根部清洁;连接时可选择挤压法或其他机械连接方式,可不进行以上保护处理。
4 建筑混凝土结构加固的工程应用
4.1 工程概况
某房屋建筑工程由主楼和裙房构成,其结构为现浇混凝土框架结构,建筑总高度90m,共31 层,其中地下3 层、地上28 层。裙房总高度为28m,共7 层,包括地下室2 层和地上建筑5 层。该工程建设过程中,受到当地地基条件的影响,导致混凝土结构受到了一定的损害,影响了房屋的整体承载力。因此,结合对该工程的受力分析,需要采用合理的方式进行加固,保证房屋建筑的结构稳定性。
4.2 加固技术应用
对于房屋建筑结构中已经存在的裂缝,则采用了关注环氧树脂的方式,对表面进行修补,解决了表面裂缝的问题。在此工程中围绕柱的加固选择外包角钢形式加固,将焊接柱4 个角视为承受建筑负荷的支点,在对原柱的表面进行处理时用到夹具,旨在加固焊接缀板,在角钢自身属性提升主结构的抗压强度,缀板能够提升抗剪能力。在对梁进行加固时,对于梁的下方一般都使用角钢达到补强目的,针对角钢加固时可选择螺帽或U 形箍,梁上偏钢固定用U 形箍为宜。角钢能起到劲性钢筋房屋建筑加固作用,在此基础上使整体结构抗剪性等其他性能有所提升,并提升了整体受力的均匀性。加固之前的柱、量都没有达到短期允许值,在经过加固之后,提升了结构的整体性能,而且使用两年后也没有出现裂缝。
5 结束语
就目前来看,加固方案要客观可行需以房屋建筑实况为导向,保障方案设计高效,还需善用承建经验,对房屋建筑加固有一定的判断,为技术工艺、建材等方面的选用给予支持,不同于从无到有的新建项目。随着加固技术的不断发展,不断涌现新颖建材,支持建筑活动发展,为多元化加固提供条件,新对相关人员的技术要求也将不断提高。加固施工人员对结构概念及加固设计理念应充分了解,同时应注意大部分加固要以原结构为依托,降低固有建筑结构破坏概率,在卸载不可用建材基础上加固,以保证新旧结构的有效受力,这一点往往被施工人员所忽略,应予以重视。