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结构加固技术在房屋建筑施工中的运用初探

2018-05-21吴传红

世界家苑 2018年4期
关键词:建筑施工

摘 要:对建筑物进行加固施工以确保其结构稳定对延长其使用寿命来说意义重大,基于此,为了给行业内开展建筑物结构加固改造施工提供参考,本文对预应力结构加固法、外包钢板结构加固法、加大截面结构加固法、碳纤维布结构加固法、化学植筋结构加固法、增补钢筋结构加固法等结构加固技术在房屋建筑施工中的运用方法做出了初步探究,并举例进行了相应的说明和阐释。

关键词:结构加固技术;建筑施工;支撑钢筋

引言:随着我国建筑行业发展步伐越来越快,新建筑如雨后春笋般拔地而起。但同时,由于图快或建筑材料不达标等原因房屋建筑事故也屡次发生,特别是很多建筑物由于使用年限的原因其对恶劣天气和地质灾害的抵抗力大大降低,非常容易发生事故。因此,对建筑物进行加固施工以确保其结构稳定从保证建筑安全的角度来说意义重大。必须要提高房屋建筑结构的承载能力,以避免其在使用过程中发生问题。

1.预应力结构加固法

预应力房屋建筑结构加固法主要是通过房屋建筑的预应力及外部荷载对建筑物的混凝土结构进行加固。这主要是通过改变房屋建筑物的结构内力来实现的。这一改变过程通常使用拉杆或撑杆的办法来实现。具体实现方式如下:

1)施工人员需要根据建筑结构的实际出发利用混凝土对水平拉杆进行加固,以帮助拉杆内部形成沿杆向的拉力,这一拉力能够被传输到要被实施加固的建筑物构件上,这样建筑物构件就会受到偏心受压产生预应力,这就是预应力的由来。这个预应力可以很好地克服外部物体对房屋建筑构件所形成的压力,从而有效提升整个房屋建筑结构的承载能力;2)这种房屋建筑结构加固方法可以通过改变房屋建筑结构内力分布的方式来增加预应力,所增加的预应力能够在很大程度上抵消或降低房屋建筑结构所受到的承载压力。预应力房屋建筑结构加固法被广泛应用于具备大跨度结构建筑或普通加固办法无法使用的大型建筑之中,特别是在这些房屋建筑的混凝土结构发生裂纹或墙体发生外裂时,使用预应力房屋建筑结构加固法可以取得较好的加固施工效果。但在混凝土收缩程度偏大或湿度较高的情况下该加固法不适用[1]。

2.外包钢板结构加固法

外包钢板房屋建筑结构加固法主要其使用过程为:1)首先需要将房屋建筑的混凝土表面进行清理去除掉杂物;2)然后在其上面放置外包钢板并与固定装置进行连接;3)最后再采用粘接剂或固化剂将钢板固定粘接在房屋建筑混凝土结构薄弱部分或结构受力面上。在这一过程中,房屋建筑结构将和被粘接的钢板结合成一个受力整体,整体房屋建筑物结构的受力能力将因此而得到有效提升。其工作原理为:房屋建筑结构中的混凝土具备很强的抗压能力,但其不具备很强的弯曲性和抗拉伸性。而具备良好抗压材质的钢板则可以同时具备良好的弯曲性和抗拉伸性。二者结合进行使用可以有效针对房屋建筑结构做出加固。

外包钢板房屋建筑结构加固法有着施工方法简便,对原房屋建筑结构外观影响小的优势,因此其在建筑行业内正得到广泛的推广应用。但在使用该技术时也需要注意:1)因为该建筑结构加固法需要使用到粘接剂或固化剂,因此其在对使用环境的温度和湿度上有着一定的要求,像在温度过低或湿度过高的情况下就不能使用该建筑结构加固法;2)同时,因为粘结剂或固化剂使用方式的限制,在对具备较高弯曲度要求的建筑结构中使用该加固法可能会出现粘接不牢靠的情况;3)此外,其在具体施工过程中对所使用钢板厚度也有着一定的要求,使用钢板数量必须足够、钢板不能太厚并要做到定期进行维修和防锈处理等,这些都将增加施工成本。但随着相应技术的不断完善,相信其以后的使用限制也将会愈来愈少。

3.加大截面结构加固法

加大截面房屋建筑结构加固法又被称作外包混凝土房屋建筑结构加固法,其目前在房屋建筑施工的结构加固中得到最为广泛的应用,广受建筑公司的青睞,因其具有以下特点:

1)加大截面房屋建筑结构加固法主要通过在建筑物本身结构上增加混凝土的方式进行结构包装加固,这样可以有效加大建筑物本身的截面面积,从而有效提升建筑结构的承载能力、钢度、稳定性和抗裂性。这可使其被广泛应用于对建筑物梁、柱、板、壁或框架的结构加固工作中。具体的加固方式需要依照建筑物结构受力特点及加固方向和建筑物尺寸等设定。通常情况下,建筑物在施工过程中被分为单向、双向或三向等的方式进行加固,也可以采用四面包围的方式进行加固;2)相对于其他房屋建筑施工结构加固法而言,加大截面房屋建筑结构加固法较为传统,其有着施工工艺简单、用途范围广、施工效率高等优势。但在使用该种方法进行房屋建筑施工加固时,要充分考虑到房屋结构的承受能力以此来有针对性的开展相应的加固工作,并要在进行加固的同时搭配适量的钢筋,这样才能有效确保加固工作的质量效果;3)同时,在运用横截面加固法对建筑物进行加固的过程中,需要注意将不同材质的混凝土运用在不同的材料之上,像一般混凝土应当使用在外包装的建筑材料中间。细的混凝土则应当被运用在建筑结构的薄外层之上。这样才可以确保加固工作的效果达到最佳[2]。

4.碳纤维布结构加固法

碳纤维布房屋建筑结构加固法是随着科技和建筑行业发展而出现的一种新型材料房屋建筑施工结构加固技术,其主要应用方式为采用包括碳纤维布在内的非金属类纤维材料对房屋建筑结构开展加固工作。和传统加固工作中所使用材料相比,碳纤维布具备着强度高、耐腐蚀性好、质量轻便及成本消耗少等优点,其应用范围十分广泛,在房屋建筑中梁、柱、板、壁、框架等房屋结构中的各个部分都能有所利用。其最适用于对房屋建筑结构的抗剪、抗震和抗弯加固,应用方式如下:

1)首先对需要加固建筑的表面进行打扫清洁,保证所要开展加固工作的建筑物表面做到干净、整洁、无杂物;2)接着房屋建筑施工人员需要重点对房屋表面的碳化层做清理工作,特别是一旦发现房屋建筑表现出现了不同程度的凹陷或裂纹的话,应当及时开展相应的平整处理工作;3)在完成对房屋建筑表面的平整处理工作之后,施工人员要将碳纤维布放在常温固化并开展湿法铺层工作。这需要应用特殊的滚筒在混凝土表面涂抹树脂,在树脂干燥后,施工人员需要将碳纤维布粘接在房屋建筑表面,然后压实碳纤维布,确保其与混凝土表面所涂抹的树脂紧密地粘接在一起,第一阶段的操作步骤就完成了;4)一周后开始第二个阶段的加固工作,这时需要对碳纤维布的粘接程度进行检验,在确保粘接质量合格之后,施工人员接着要使用砂浆、水泥对所施工建筑进行抹灰处理,这样整体的碳纤维布房屋建筑结构加固法就算是完成了。在房屋建筑的加固施工过程中充分运用碳纤维布结构加固法可以有效地加固房屋建筑中的梁、柱、板面等多个部分,房屋建筑结构的稳定性将因此而得到大幅度提升[3]。

5.化学植筋结构加固法

化学植筋房屋建筑结构加固法主要是通过在房屋建筑结构的混凝土墙体基材上钻孔并注入植筋胶,然后再孔中打入加固用的螺杆、钢筋等。这样,在植筋胶的化学作用下,所打入的螺杆和钢筋和基材将牢固的结合在一起,从而对房屋建筑结构起到良好而有效的加固作用。在使用该加固法时需要注意以下几点要求:

1)在进行施工之前需要先找到在墙体上的正确加固位置,只有选好了这个加固位置,之后的加固工作才可以达到最佳加固效果。选定完成之后,施工人员就可以开始钻孔工作,钻孔需要具备一定的深度,确保可以放入钢筋或螺杆,然后再将准备进行填充的钢筋或螺杆打入孔中;2)在这一过程中,植筋胶能够对钢筋在墙体中的方向和角度做出矫正控制,以此来确保钢筋或螺杆达到稳定。这样才可以开始之后的养护和检查工作,这方面工作主要包括对所打入钢筋或螺杆的抗拔试验检测和绑筋浇筑混凝土或用砖砌筑工作等;3)化学植筋房屋建筑结构加固法主要被广泛应用在对老旧房屋建筑结构的改建或增建等相关加固施工工程中,其能够有效改善老旧房屋在剪力墙、柱头和楼板的承载能力,起到良好的房屋建筑结构加固效果。

6.增补钢筋结构加固法

增补钢筋房屋建筑结构加固法主要通过增设钢筋来提高房屋建筑结构的承载力,从而有效确保房屋建筑的稳定性。增补钢筋可以有效降低房屋建筑构建所承受的荷载力和承重跨度。其一般被使用在受到拉力影响比较大的房屋混凝土结构中。利用钢筋所具备的拉力,房屋建筑结构的承载能力将得到有效提升。在所增补钢筋的设置上,通常是选择设置在建筑物的主梁和楼板的中间位置,设置在这个位置能够有效确保主梁所受承载力达到均匀效果,有效避免房屋建筑出现变形等问题,其按照钢筋与主梁的连接方式,增补钢筋房屋建筑结构加固法可以分成全焊接与半焊接两种方式,介绍如下:

1)全焊接方式是在加固建筑物的主梁上采取直接焊接钢筋的方式,以达到增补房屋建筑结构承载力的效果,这种建筑方法可以在露天环境中操作开展,且能够有效提升原建筑钢筋结构的应力分布,使其强度得到充分发挥,帮助其产生强大的抗压能力,做到有效的钢筋锚固作用;2)半焊接方式是在建筑物原钢筋的基础上通过在其外围增补焊接混凝土的方法来起到对原建筑钢筋结构的锚固做用,这样可以有效提升所加固建筑物的混凝土强度,确保所增补的钢筋受力得到保障,从而起到良好的建筑结构加固作用[4]。

7.运用案例分析

某建筑高5层,平均层高3米,已建成使用12年,建筑基础为砖砌房角、顶部为横墙承重,采用空斗式砖墙结构,楼板、卫生间和厨房采用多空楼板和预制板方式。为了确保建筑稳定,现对其开展了结构加固处理,经研究设计了以下施工方案:

1)先在房屋建筑的外墙结构上架設好圈梁和构造柱,同时用钢筋支撑住建筑内墙上的圈梁,同时使用水泥砂浆对钢筋做防锈处理。对于空斗墙结构进行加固需要采用双面钢筋网配合砂浆的方式,砂浆层厚度在4厘米到5厘米之间,加固时要注意将钢筋网圈梁构造柱采用刚性连接方式;2)在建筑物原有的砖砌墙体之上布置好新的的构造柱并使之与原构造柱相连接,同时在外墙面上设置好圈梁;3)接下来需要在建筑的楼梯缓步台横墙和隔开横墙位置放置新的受拉钢筋,钢筋直径应超过1.5厘米,两端需与两侧构造柱相连接;4)在对卫生间和厨房的加固上,可以采用现浇混凝土板代替原先的楼板,但在将新的楼板进行加固后,还需要在现浇板上铺设新的防水层,这时可以采用纤维加固的方式对原有楼板进行更换,这样可以有效避免防水层粘贴后楼板厚出一层的情况出现。

总结:综上所述,本文通过举例对结构加固技术在房屋建筑施工中的运用方法进行了初步探究。通过研究发现,利用本文所列举的几种房屋建筑结构加固技术能够取得充分保证施工企业的工程质量和经济利益、有效提升老旧建筑的结构稳定性和适应性从而大大延长老旧建筑物使用寿命的良好结果。希望本文的研究可以促进更先进的建筑加固技术被应用在房屋建筑施工中,为保证我国建筑业取得更广阔的发展前景做出贡献。

参考文献

[1]张煜彬,赵锐.试论结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].科学技术创新,2017(30):149-150.

[2]张江华.结构加固技术在房屋建筑施工中的应用分析[J].绿色环保建材,2017(08):122

[3]王玉静.结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].住宅与房地产,2017(17):228

[4]徐文基.结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].建材与装饰,2017(16):38-39

作者简介

吴传红(1963—),湖北省武汉市,单位:广西建工集团第四建筑工程有限责任公司,职称,工程师。

(作者单位:广西建工集团第四建筑工程有限责任公司)

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