建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究

任文良

(山西汾西礦業(yè)水峪煤業(yè)有限公司，山西孝義 032302)

1 對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的原因

1)對(duì)房屋建筑使用壽命理解淺薄。過(guò)去，我國(guó)在房屋建設(shè)方面，設(shè)計(jì)理念仍停留在最初的單純以滿(mǎn)足載荷強(qiáng)度為目的的設(shè)計(jì)原則上，這種設(shè)計(jì)理念難以滿(mǎn)足現(xiàn)今房屋建筑建設(shè)工程中對(duì)于其使用壽命方面的要求。加強(qiáng)設(shè)計(jì)者對(duì)房屋使用壽命的認(rèn)識(shí)，首先要轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)觀念，在設(shè)計(jì)中加入對(duì)房屋使用壽命的考慮。

2)對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)的耐久性關(guān)注不足。在建造和使用房屋建筑的過(guò)程中，房屋建筑會(huì)受到化學(xué)物質(zhì)與環(huán)境的侵蝕，同時(shí)還要承受疲勞荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、雪荷載甚至是人禍與超載等意外因素的影響，房屋建筑材料的自身性能也會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷退化，導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分出現(xiàn)不同程度的老化與損傷現(xiàn)象。

大量的房屋建筑病害實(shí)例證明了房屋建筑的損害不僅是施工與建筑材料的原因造成的，其決定性因素是建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)上的缺陷。

3)缺乏在房屋抗震措施設(shè)計(jì)方面的認(rèn)識(shí)和重視。近幾年里，國(guó)內(nèi)、國(guó)際范圍內(nèi)地震頻頻爆發(fā)，對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成了極大的損失和傷害。尤其在我國(guó)地理位置正處環(huán)太平洋火山地震帶上，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，發(fā)生范圍廣且震級(jí)較高，因此房屋等這一類(lèi)建筑極易遭受地震災(zāi)害的破壞。在我國(guó)，房屋建筑工程設(shè)計(jì)人員與人民群眾對(duì)房屋的抗震措施設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)也變得越來(lái)越科學(xué)，逐步轉(zhuǎn)變了以往房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，忽視抗震措施設(shè)計(jì)的思想。

2 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

1)增加截面加固法。將混凝土現(xiàn)澆層加入到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件的受壓區(qū)，可以在增加截面有效高度的同時(shí)，將截面的面積擴(kuò)大，從而將構(gòu)件的撓曲強(qiáng)度與斜截面的剛度和抗剪能力提高，以達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。這種方法能夠通過(guò)使原構(gòu)件與新加部分共同工作，改善構(gòu)件的正常使用性能，是提高構(gòu)件承載能力的有效方法。這種施工方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，簡(jiǎn)單的施工工藝，并且在其施工經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)方面比較成熟，在墻、梁、板、柱以及對(duì)一般構(gòu)造物的混凝土加固方面適用;但是這種施工方法需要較長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)日常生活與生產(chǎn)活動(dòng)有較大影響，并且在加固之后會(huì)一定程度上減小建筑物的凈空。

2)植筋加固法。植筋加固法在原有建筑改造或者續(xù)建中得到廣泛的應(yīng)用，它是一種便捷有效的建筑結(jié)構(gòu)加固方法，常用于混凝土結(jié)構(gòu)的連接與錨固。通常而言，這種方法使用的是普通鋼筋。植筋加固法中的“植筋”即是植入鋼筋，在這種加固技術(shù)實(shí)施之前應(yīng)當(dāng)先在施工建筑上選定正確的位置進(jìn)行鉆孔，并且對(duì)鉆孔進(jìn)行清理，而后再將事先準(zhǔn)備的鋼筋填充其中，通過(guò)錨釘膠的使用來(lái)控制與矯正鋼筋的植入角度與方向，再過(guò)一段時(shí)間使鋼筋穩(wěn)固之后，進(jìn)行施工的養(yǎng)護(hù)與檢驗(yàn)。植筋加固法主要應(yīng)用在增建或者變更房屋建筑結(jié)構(gòu)之時(shí)，利用改造柱頭、樓板以及剪刀墻等鋼結(jié)構(gòu)的方法，加固房屋建筑結(jié)構(gòu)。

3)碳纖維加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)是一種性質(zhì)獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠并且有極強(qiáng)實(shí)用性的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，這種技術(shù)是通過(guò)利用碳素纖維與結(jié)構(gòu)膠，實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的目的。這種技術(shù)中使用的是一種新穎獨(dú)特，并且具有較為特殊的結(jié)構(gòu)的原材料。這種材料具有極高的強(qiáng)度與強(qiáng)大的耐腐蝕能力，能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)應(yīng)用的特點(diǎn)，并且其管理簡(jiǎn)單、占地面積小，對(duì)其監(jiān)管不需要采用特殊的監(jiān)控技術(shù)。由于這種技術(shù)成本低而實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，得到建筑設(shè)計(jì)者廣泛好評(píng)。目前國(guó)內(nèi)外有較多的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，為碳纖維加固技術(shù)的推廣與發(fā)展提供充足的資源基礎(chǔ)。

4)結(jié)構(gòu)粘鋼加固法。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法是加固房屋建筑的新技術(shù)，這種技術(shù)是通過(guò)使用特殊的結(jié)構(gòu)粘膠劑，將鋼板用建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼在建筑的混凝土構(gòu)件表面上，使鋼板與混凝土構(gòu)件渾然一體，從而達(dá)到對(duì)原結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度增強(qiáng)的目的。這種加固方法利用先進(jìn)技術(shù)充分發(fā)揮、表現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的作用及其優(yōu)秀的性能。其主要的工藝流程是:混凝土基面放線與打磨→基面清理→鋼板下料→鋼板鉆孔與打磨→植入M12化學(xué)栓→預(yù)貼鋼板→配置粘鋼膠→涂膠并粘貼鋼板→固化、拆卸加壓固定系統(tǒng)→進(jìn)行檢驗(yàn)與維護(hù)。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法在施工過(guò)程中占用的空間較少，并且在完成對(duì)房屋建筑的加固之后還能夠保持建筑的原貌，在房屋建筑外觀與周邊環(huán)境方面造成的影響較小。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法相比起其他建筑結(jié)構(gòu)加固方法具有極其明顯的特征，即建設(shè)周期短，工程施工所需時(shí)間非常少。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法在原材料的選擇以及使用的施工工藝上非常簡(jiǎn)單，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的施工方法。這種結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不僅是一種快速施工技術(shù)，還是一種無(wú)濕作業(yè)，或者說(shuō)是少量濕作業(yè);不僅對(duì)房屋建筑的外觀及周邊環(huán)境影響小，而且在加固工程完成后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生任何不利影響。

5)注漿加固法。注漿加固技術(shù)是對(duì)注漿技術(shù)的應(yīng)用，注漿技術(shù)是一種應(yīng)用較早的技術(shù)，已經(jīng)廣泛運(yùn)用到建筑工程當(dāng)中。然而，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，注漿技術(shù)在當(dāng)今的技術(shù)水平之下有了新的發(fā)展。注漿加固法主要適用于對(duì)混凝土建筑，如大廈、公寓等房屋建筑的建設(shè)與修補(bǔ)，它是利用氣壓、液壓或者電化學(xué)原理，使用注漿管在地基土中注入能固化的漿液，讓漿液在巖石間隙或者土顆粒中以擠密、滲透與填充的方式將水分、空氣排出并取代其位置，在一段時(shí)間后漿液固化，從而將原本較為松散的土粒膠結(jié)成為整體，以此達(dá)到加固的目的。需要注意的是，在以此法加固房屋結(jié)構(gòu)時(shí)，灌漿需要在低壓、慢速的狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行，以保證漿液能夠較多地排出建筑中的空氣;在澆灌過(guò)程中，需要明確分析建筑裂縫的大小以及漿液注入狀況，以分析結(jié)果為根據(jù)，嚴(yán)格控制注入量，調(diào)節(jié)注入壓力。注漿技術(shù)的應(yīng)用改變了以往的防水與加固技術(shù)，將加固步驟在一定程度上予以減少。

6)增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。增補(bǔ)受拉鋼筋加固法即是在梁的承受力較大的結(jié)構(gòu)位置補(bǔ)充、加入受拉鋼筋或者型鋼，從而提高房梁的承載能力或者結(jié)構(gòu)的承載能力，依次進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固。增補(bǔ)受拉鋼筋和原梁間的連接方法有三種，即粘結(jié)法、半焊接法與全焊接法;增補(bǔ)受拉型鋼和原梁間的連接方法有兩種，即干式外包法與濕式外包法。

3 結(jié)語(yǔ)

房屋建筑結(jié)構(gòu)加固是一種系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)技術(shù)、施工技術(shù)以及加固方法隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新與豐富，房屋加固技術(shù)具有較大的發(fā)展空間。與此同時(shí)，我們需要認(rèn)識(shí)到房屋建筑加固技術(shù)不斷發(fā)展，表明房屋建筑工程質(zhì)量狀況堪憂，加固方法只治標(biāo)而不治本，應(yīng)當(dāng)提高建筑安全性與可靠性，從根本上解決建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題。

［1］劉越超．建筑結(jié)構(gòu)加固方案設(shè)計(jì)研究［J］．科學(xué)之友，2010(10):51-52．

［2］葉志鋒，李文鋒．淺析建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)［J］．黑龍江科技信息，2007(14):36-37．

［3］張 哲．淺析建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)［J］．黑龍江科技信息，2009(10):77-79．

［4］姜 鋒．工業(yè)廠房改造中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固［J］．科學(xué)之友，2010(15):101-103．