房屋建筑混凝土结构的加固施工技术

张振华 王忠榜

大连金帝建设工程有限公司 辽宁 大连 116021

1 混凝土结构加固技术应用的必要性

随着国内社会建设事业的持续发展，各式各样的建筑项目鳞次栉比的林立在城市之中，不过，近几年建筑工程的质量问题也日益突出，特别是混凝土结构稳定性不足的问题出现十分频繁，直接威胁到人民群众的人身财产安全。所以，在开展建筑工程建设活动时，必须加强对混凝土结构加固的重视，合理挑选混凝土结构加固技术来维持建筑的稳定性。我国疆域辽阔，不同地区的地质条件具有较大的差异性，而且自然灾害的发生也比较频繁[1]。基于此种条件下，使用传统方式建设的建筑工程因为工艺技术太过落后、使用时间太长，建筑结构已然出现老化，无法可靠的保障工程使用安全性，要求对其实行加固处理，这样才能更好确保建筑体能够继续安全投入使用。混凝土结构加固属于建筑改造、维护方面一项关键技术，能有效提升建筑体的安全、稳固性。根据以上论述可知，当前阶段加强对混凝土加固技术的应用是必然趋势。

2 房屋混凝土建筑结构加固施工技术

2.1 截面加大加固法

此种加固方式的原理为，通过提高构件横截面积来加强结构的承重性能，比较适合使用在钢筋混凝土受压构件的加固处理中，只对受压区域的受弯构件进行加固时，可以采取叠合式受弯构件的设计方式。就目前看来，截面加大加固法已经发展得较为完善，也获得了广泛的应用。该项加固方式的优点是，操作简单、易懂，提高结构承载性能的效果较佳，可以应用在梁柱体等混凝土构件的加固之中。缺点则是，需要花费较长的养护时间，容易对结构外形带来影响，而且预设钢材容易受到腐蚀。在进行截面加大设计规划时，需要重点分析新增设部位和原有结构受力承载之间的关系，在受到加固结构力的影响下必定会形成剪力等各种复杂的应力，而且新老结构衔接面属于受力较为薄弱的位置，容易发生开裂形成剥离自受力。对此，需要分析衔接面的黏性性能，优化衔接面的施工方式，这样才能使得加固施工取得理想的效果[2]。

2.2 外包钢加固法

外包钢加固方式也就是把钢材等建筑材料包裹在钢筋砼结构表部，以此提高结构的刚度，达成加固的效果。采用束缚原理来对承载力进行强化，对于矩形截面柱则在外部四角包裹角钢，若是为圆形截面柱，一般使用偏钢结合套箍的方式。此种加固技术适合应用在需要增加较大截面和抗震性能的钢筋砼柱体之中，按照粘连方法的不同，又可细分成外粘、无粘两种类型。前者的优势在于，结构稳固性更强，比较适合运用在需要增大承载力的加固场景下，框架构型的受力普遍集中在节点部位，能确保形成整体均衡受力的状态，以此提高结构的承重性能。后者则不能确保衔接面的受力做到均衡性传递，对于承载性能的提高较低。外包钢加固方式总体来看效果优秀，在房建工程因特殊条件而不可使用黏接剂时，则以选取无黏结外包钢加固法最为合适。

2.3 贴碳纤维加固法

CFRP是一种具有较高强度的新式复合材料，最近几年在建筑领域得到了广泛的运用，利用此种材料能让混凝土构件得到切实加固，并基于协同受力性能使其抗震性能同步加强，有着强度高、自重轻的特性。国内最初是在21世纪初期尝试引入CFRP技术，并逐步展开对其的深度研究和应用，因为研究时间尚短，所以迄今为止并未形成系统的理论体系。应用CFRP实行加固，可结合一些砖砌体结构的力学特征。使用CFRP进行加固的突出优势便是，强度高、效果优秀，能让被加固的砼构件具有更强的结构负载性能，充分发挥出补强加固的效果。相较于其他加固方式而言，能够节约材料的耗用量，而且CFRP材料自身具备较强的耐久性，能够在许多建筑结构中应用，适用范围较广[3]。此外，贴碳纤维加固法还能有效提升框架结构的塑性铰转动灵活性，让砼结构的抗震能力得到提升，优化建筑体的结构延性。

2.4 预应力加固技术

该技术也就是在砼结构外部实行预应力加固的一种方式，基于外部预应力钢拉杆来对砼结构实行加固。在开展加固作业时，需要合理提高预应力，以此让钢拉杆、型钢撑杆承受压力随之增强，从而变更原来结构的预应力状态，减低结构的应力值，此种加固方式既可以调整结构的受力分布状态，还能适用于大规模、大跨度的砼结构建筑工程的增固之中。从成本角度进行分析，尽管需要使用较多的机械设备，但是所取得的加固效果良好，并且虽然前期加固时总投入成本相对较高，但是后续维护费用会相对较低，因此整体层面上经济效益较佳。

2.5 置换加固技术

如果钢筋砼结构发生弱化或腐蚀等问题，则其耐久性会逐渐下降，例如在遭受火灾、雨水与风力侵蚀等因素的干扰，砼结构极易发生斑驳与开裂的问题，发生这些现象以后便可使用置换加固技术予以修复。此种加固方式要求在作业前处理好支顶工作，从而确保所需置换的砼构件保持安全、稳固的状态，同时确保置换施工可以在卸载条件下开展，以此提高加固效果，让砼结构能承受更强的荷载作用力。另外，当对老化的砼构件实行剥离处理时，需要应用合适的工艺方式实行清除。置换加固技术的优势为，能用于大规模加固项目之中，缺陷则是要先清除老化的混凝土，难度较高，而且容易对原来的砼构件带来破坏。但是，在科技日新月异的发展下，研发出了相应的机械设备用于混凝土清除工作，大幅提高了工作效率与质量。

2.6 阻锈技术

在国内当前建设的房建工程主体框架普遍为钢筋砼类型，而钢材在长期使用后或者受到雨水、酸性气体等腐蚀物质的侵蚀，就容易锈蚀，使其整体性能、质量与使用寿命下降。与此同时，建筑体的框架稳定性也会慢慢下降，所以，在砼结构加固施工过程中，阻锈技术的应用十分关键[4]。

当前，在建筑行业中，钢筋阻锈剂技术的运用比较普遍。此项技术为一种可以添加到混凝土之中，从而减缓钢筋腐蚀反应速度的化学材料。砼构件中的钢材受到腐蚀，一般是由于发生了电化学腐蚀，在此腐蚀期间会形成腐蚀电流，属于氧化还原反应的一种。通常来说，混凝土孔隙之中存在水泥解析形成的氢氧化钙溶液，此液体有着极强的碱性，若钢筋处于此种高碱度条件下，其表部会逐渐形成一层密度较高的碱性纯化薄膜。在外部酸性物质渗入，同时和氢氧化钙发生反应之后，砼构件的碱度变化下降。当其酸碱度降至11.5之后，砼表部的纯化膜会就此受损，导致钢筋失去有效的保护，空气中夹杂的水分会侵入，从而导致钢筋发生锈蚀。若存在氯离子，则会加剧钢筋的修饰反应。砼构件中的钢筋锈蚀速率是由多方面因素所决定的。在普通大气环境条件下，关键因素包括温湿度、氧气浓度、砼结构的渗透性能、保护层厚度等。而阻锈剂则可起到以下作用：①能够延迟钢筋出现锈蚀的时间；②降低其锈蚀进一步发展的速率。所以，在进行房建工程的建设时，要求先对钢筋涂抹一层阻锈剂，而且要在没有氯离子的条件下开展，当首层阻锈剂彻底干透之后，再涂抹第二层，这样做的目的是对钢筋进行更有效的保护。要把钢筋放置在干燥、氧气浓度偏低的环境下存放。

3 房屋建筑混凝土结构加固施工要求及质量控制

3.1 具体要求

对房建工程的混凝土结构加固施工实行管理，主要在于对施工过程做好相应的管理工作。由于施工过程中条件复杂，具有多变性，若是其中某一项环节发生变化，都可能影响到其他项目或者后续流程的施工，因此做好管理控制工作十分重要。对此，应当基于加固项目的具体开工状况，即将其划分成四个部分：①制定科学合理的施工方案。在进行加固施工方案的制定时，需要遵从的原则为，最大化使用已有构造物实行加固，尽量避免拆除、敲击、振动损坏原来的构件。在实际编制施工方案时，需要先对施工图纸进行全面了解，理解清楚设计意图，同时要去施工现场展开实地调查，最后确定得出最贴合实际、满足加固要求的施工方案。需格外注意的是，不能单凭经验来做出决策，而是要有实际依凭，否则所制定的设计方案可能会与实际情况存在偏差，导致需要变更或返工。②要求在施工作业中严格遵照施工方案开展一切操作，不可仅凭个人意愿随意开工，也不能随意变更施工流程。特别是不可随意删减工序，材料的用量也要合情合理合规。如果在施工期间碰到现场具体情况和图纸内容不对应的问题，就需要立刻联系设计、监理以及甲方，展开深度交流与协商，施工人员不可自行决定后续的施工计划[5]。③落实技术交底工作。技术交底也就是要用文字的方式将图纸中表达的内容或者图纸不适合表达的内容转告给对应工作人员，以工作人员更为熟悉的“施工语言”来进行清晰明了、详细具体的讲解施工任务，确保工作人员明白自己想要做什么、怎么做，还要对了解不清晰的部分通过技术交底彻底掌握。因此，在开工之前一定要安排有关人员学习体会相关要求、规范条例，同时做好记录，两方一同签字盖章。而且，技术交底还是质量事故研究、工艺优化调整、技术总结归纳的关键原始信息，因此在开工之前，必须要对技术交底提高重视，确切落实此项工作。④实行自检、自查、自纠。主要为对文字资料、报告的检查，分析内容能否满足相应要求，是否存在漏签、漏报、格式错误等问题，如果发现不合理之处就要立刻纠正。同时还包括在现场采取目测或者利用仪器设施来对实体结构进行检查，如果发现存在问题就要立刻整改，让其满足相应要求。

3.2 控制质量通病

在房建工程的混凝土结构补强施工时，需尤为关注混凝土置换与增加截面两种方式的质量控制，因为其应用最为普遍，而且也是容易发生事故的环节。在利用这两类方法实行加固施工时，往往会受到模板外形尺寸、工作面大小、模板空间等限制，而且对于砼材料的用量并不多，因此，大多会采取人工搅拌的方法。但是，通过人工法搅拌混凝土容易受到场地、作业条件、施工人员的熟练度的影响，导致浇筑的砼结构质量得不到可靠保障。特别是需要在施工现场用到较多的混凝土时，对于质量的控制难度会更高。为提高混凝土施工质量，就要掌握人工拌和技术要点，首先需实行“干三”、“湿三”的操作，即根据规定配比实行称料之后，把各类材料实行混合干拌三次，让其得到均匀的混合，判断标准为混合料的颜色需足够均匀接近。后续再根据比例掺加水，搅拌三次。按照规定要求完成上述两道步骤之后，就能有效满足混凝土的匀质性。在振捣环节，因为受限于模板空间，可在模板外侧，采取均匀、适当力度进行敲击、振动，从而保障砼结构的密实程度。

4 结束语

因为房建工程建设与使用期间，会受到人为、自然因素的影响，并且还要承受疲劳、地震、风力等荷载作用，加之长期使用后建材的老化与失效，都使得房建工程面临无法逆转的损坏。对此，需要合理运用混凝土加固技术对房建工程予以修复维护，让建筑体的使用寿命得以延长。