張道廣
摘? ? 要:隨著土木工程建筑施工要求的越來越嚴苛,土木工程中混凝土建筑物在施工過程中,由于設計圖紙的變更或施工材料質量問題等原因導致混凝土建筑物出現使用功能變化或質量安全等問題。為了提高土木工程中混凝土建設的加固施工,本文對土木建筑中混凝土建筑物實施加固技術的施工方法進行研究分析,希望能為混凝土加固施工提供有價值的參考意見。
關鍵詞:土木工程;混凝土;建筑加固;技術要點
1? 前言
20世紀60年代出現了混凝土的加固技術,鋼筋混凝土加固包括兩方面的含義:一是對完好鋼筋混凝土進行加固以提高原結構的抗力;二是對受損鋼筋混凝土結構進行加固使其恢復或超過原有抗力。采取有效的加固措施可以消除各種安全隱患,有效的防止安全事故的產生,因此,如何選擇有效的加固措施對混凝土建筑進行加固是工程技術研究人員所要面臨的重大課題。
2? 土木工程應用混凝土建筑加固技術的重要價值
在房產經濟快速發展的情況下,我國的建筑行業也得到了很大的進步。隨著建筑項目建設的規模和數量不斷的擴大,土地資源也逐漸緊張。為了能夠滿足更多人的居住需要,建筑的樓層也逐漸增加。這些建筑會隨時間的流失而出現老化現象,這樣不但會對居住人員的財產安全進行影響,并且也會導致社會資源的浪費。導致建筑結構老化的原因大概有兩種,其一是建筑物的混凝土結構在經歷了長時間的風吹日曬后[1],在建筑中的一些木質結構上出現有腐蝕性微生物、細菌等,這樣就會導致木材鏤空,失去承載功能。其二是建筑物被超負荷的使用,進而導致了建筑的功能性和安全性逐漸下降。而在這種老化的情況下極易導致建筑物出現質量和安全問題,在嚴重的時候還會導致人員的傷亡。所以,我們在對建筑項目進行建設的時候,不但要在設計階段中做好規范的設計,同時還要對建筑物結構工程進行合理評估,要對建筑物的損傷情況進行掌握,并且通過有效的加固手段和技術對建筑物進行修復。通過這種方式,來讓建筑物達到一定的安全標準。有很多建筑出現了部分的問題,進行必要的修補和加固后仍舊可以使用,這樣可以節約大量的資金。這些建筑結構只是部分混凝土構件達到了一定的使用年限,或者是在使用過程中出現問題。在這種情況下就不需要整體推到重建,通過局部加固技術來延長整體工程的使用壽命,這樣不但能夠在一定程度上節省社會資源,還能夠對整個建筑物結構的穩定和安全進行保障。以此對居住人員的人身安全和財產安全進行保障,在此基礎上促使建筑行業的健康發展。
3? 土木工程混凝土建筑加固技術類型
對于混凝土結構,不論要用哪一種辦法來加固,都要首先考慮要加固建筑的承受力,出現問題部位是否可以進行加固,是不是可以承載新加固的東西,耐久性會不會達標之類,要結合不同加固方法的特性來單獨考量,確認好可行性后再進行加固工作。如果說,要加固的目標的損傷已經不能夠承受得住新加固的構件,這種時候,僅僅使用增加配筋的方法是不足夠的,還可以用更恰當的方法,那就是預應力加固法[2];在面對一些不夠堅固,硬度不夠的構件時,可以用增加多個支點的方法或者可以加大它的面積。加大可加固部位橫截面的辦法的特點是:用一種材料加大構件的截面面積,提高要加固的建筑的承受力。這種辦法一般適用于梁、樓板、樓柱以及一些很普通普遍的材料上。還有一種在要加固部位外面包裹粘貼型鋼的方法,但這種方法有一定的局限性,它的構件受截面尺寸限制或者需要大幅度提升承載力,也要求一定的施工工藝,在加固前施工隊準備應仔細閱讀設計的施工圖,必須要將結構面上的污漬清理干凈,按照設計圖紙所指示,在混凝土粘鋼位置測放打磨控制線,等到打磨結束后,在上面完成后補加粘鋼位置線。
4? 土木工程中混凝土建筑加固技術要點
4.1? 外包鋼加固技術要點
所謂外包鋼加固法,其主要指的是借助外焊接、環氧樹脂灌漿及澆水泥的方法將鋼材梁柱周圍的包型鋼進行加固。對提高建筑物的承載力及構件的抗壓能力,延伸度有著重要的作用。采用外包鋼加固法不僅能解決建筑物受靜力加固所產生二次受力的問題,還能減少對建筑外觀的影響。外包鋼加固的基礎材料必須要有穩定的性能,高強度粘結力,方便灌注,抗老化的優點。外包鋼加固法主要有兩種方式:干式外包鋼及濕式外包鋼方式,所以在基材的選用上應分兩方面進行考慮:①低強的鋼材,用以降低結構間的摩擦,增強二次組合結構間的粘著力。②水泥及混凝土,增強基材的收縮性能,提高構件部位的粘結性。根據多年實踐經驗及數據結果表明,采用外包鋼加固法對構件部位的承載力有提升作用,對建筑裂縫現象能起到延遲及預防的作用。該方法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。以環境溫度不超過60℃,相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的適用條件為限,否則應采取有效防護措施。
4.2? 粘貼鋼板加固技術要點
粘貼鋼板加固法是采用樹脂粘結劑鋼板粘貼于混凝土結構的受拉面薄弱部位,提高混凝土結構的承載能力。它被廣泛的應用于建筑、工廠、橋梁等土木工程中。該方法的優點是:施工工藝簡單、施工時間短、技術成熟可靠、費用較低、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業、對生產和生活影響較小、且不影響加固后建筑物的外觀。缺點有:對環境溫度要求較高、耐蝕性差,節點不易處理,適用于處于正常溫度濕度環境下承受靜力作用的受彎或受拉構件的加固。
4.3? 橫截面增加加固技術要點
通過加大截面的尺寸來進行加固,是一種使用比較廣泛的技術,其主要是把混凝土澆注到建筑受彎和受到壓力的部分,通過這種方式提升截面的高度和面積,進而有效的提升構件正截面和斜截面的抗彎能力,并且有效的加強其抗壓力效果。在使用加大截面面積的加固技術時,要綜合建筑鋼筋長度、面積以及承受力的實際情況進行,其一般是使用在構件正截面中。比如澆注和建筑受拉區域相同的混凝土截面,或者是利用對新舊構件共同的作用,這些都能夠對建筑的使用情況進行改善,進而極大的提升建筑混凝土的承載力。這樣的加固技術在實施和操作的時候相對簡單,可以使用在建筑的梁、板以及墻等相關的混凝土結構加固中,但是施工時使用的時間比較長。
4.4? 置換混凝土加固技術要點
置換混凝土加固法與加大截面方法類似,雖然采用該方法對建筑物進行加固對凈空不造成妨礙,和加大截面法一樣受困于長時間處于濕作業的施工條件;置換混凝土加固法能彌補混凝土在受壓區域強度不足的現象,以及增強建筑混凝土構件的承重能力。
4.5? 增加支點加固技術要點
增加支點加固主要是通過增設支撐點的方式減少結構計算跨度,對結構內力分布情況進行改變,并且有效的提升其承載能力。從這個技術的施工方式來看可以將其分成剛性支點和彈性支點兩種。剛性支點主要是應該支撐結構的軸心受壓或者是受拉把荷載直接轉移給基礎構件,因為支承結構軸向變形低于被加固結構的撓曲變形,這對被加固結構而言,其結構受力情況比較明確,并且能夠有效的將內力計算進行簡化。而彈性支點是經過支承結構受彎作用間接的對荷載進行傳遞,因為支承結構變形和被加固結構變形高度一致,所以內力分析就更加復雜。和這種彈性支點法相比,剛性支點加固的性能比較好。
5? 結語
目前針對不同的混凝土建筑結構可選的加固方法有很多,各類加固方法都有其各自的適用性,同一種加固方法可以運用于不同的構件類型,同一種構件類型也可采用不同的加固方法,應全面考慮各種因素,選取最合適的加固補強方法。
參考文獻:
[1] 第四屆建筑科學與工程創新論壇紀要[J].建筑科學與工程學報,2017(6):1~10.
[2] 鄭潔.人防地下室建筑設計風格的演變趨勢分析與探討[J].工程經濟,2015(12):44~48.