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结构加固技术在房屋建筑施工中的应用研究

缪少云 王林 雷宇 徐睿祥
  
工程技术探索
2025年3期
武汉飞虹工程管理咨询有限公司 湖北武汉 430000

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摘要:建筑结构加固技术是保证建筑物安全性和稳定性的重要措施。本文分别介绍建筑结构加固的原因及重要性,结构加固技术的方法及其特点,并结合实际案例,总结了各种加固方式的适用范围。因此,研究房屋建筑施工过程中结构加固技术的应用,对提高房屋建筑的经济效益和社会效益具有十分重要的意义。

关键词:结构加固;房屋建筑;施工;应用

1、工程概况

武汉某工程,总建筑面积33796.62平方米,由4栋厂房组成,1号厂房为框架结构12层,2号厂房为框架结构10层,3号、4号厂房为钢结构单层。

2、建筑结构加固的原因及其重要性

由于钻芯法抽测1号厂房一层柱38个构件混凝土强度推定值为20.3~40.7Mpa(其中34个构件不满足设计强度等级C40的要求),二层梁抽测20个芯样批混凝土强度推定值为15.4Mpa不满足设计强度等级C30的要求的原因,1号厂房一层柱需采用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘钢板加固法进行加固处理,二层梁需采用外包型钢加固法、外贴纤维布加固法进行加固处理。

建筑结构加固技术对于提升建筑物的整体性能,保障其安全性和稳定性具有重要意义。通过加固处理,可以恢复使用功能或提高结构的承载力,延长建筑物的使用寿命。

3、结构加固技术的方法和适用范围

3.1、增大截面加固法。它是增大构件截面面积并增配钢筋,用以提高构件的承载力和刚度的一种直接加固方法。该方法的特点:结构可靠性好,结构承载力和刚度提高幅度大,增加了结构稳定性;施工周期长,湿作业、结构尺寸的增大可能影响使用功能,加固后易引起地震力的增加和薄弱层的转移,从而需要注意结构自振频率的改变,施工时要注意接合面的处理。适用范围:可用于加固柱、墙、梁板、屋架等。

3.2、置换混凝土加固法。它是剔除原构件低强度或有缺陷区段的混凝土至一定深度,重新浇筑强度等级较高的混凝土进行局部增强,以使原构件的承载力得到恢复的一种直接加固方法。该方法的特点:施工简便,在一般情况下,应对构件进行卸载,新旧混凝土结合面粘接必须可靠;加固后不影响建筑物的净空,存在湿作业时间较长的缺点。适用范围:适用于受压区混凝土偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固及使用中受损伤、高温、冻害、侵蚀的构件加固。

3.3、外粘钢板加固法。它是在混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴钢板,使其如同原构件受拉(受压)钢筋一样,参与混凝土构件共同工作,以提高构件承载力的一种加固方法。该方法的特点:施工简便、快速,增加原结构的重量较小,基本不改变结构外形和不影响建筑使用净空;为提高其耐久性、延缓胶层老化、防止钢板锈蚀,粘粘完工后需在钢板表面进行防腐和防火处理。适用范围:适用于承受静载作用的钢筋混凝土受弯构件加固。一般用于长期使用环境温度不超过60摄氏度、相对湿度不大于70%、无化学腐蚀且无放射性环境的地区。处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀、放射环境等)的混凝土结构采用粘钢加固时,应采取特殊防护措施。

3.4、粘粘纤维增强复合材料加固法。它是通过树脂胶结材料将纤维增加复合材料粘贴于混凝土表面,通过两者的共同作用达到加固补强、改善受力性能的一种结构外部加固方法。该方法的特点:施工过程很少湿作业、基本无需大型施工机具、无需采用加压固结措施、施工方便快捷、施工效率高、容易保证粘贴质量,无需对原有的混凝土结构打孔穿洞不会造成结构的加固损伤,防火性能较差。适用范围:适用于修复房屋和一般构筑物的混凝土结构因设计失误、施工错误、材料不符合要求及结构使用功能的改变引起载荷的增加,或因遭受火灾、水灾、风灾及地震灾害使结构和构件遭到损坏的各种结构病害情况。

3.5、外包型钢加固法。它是采用横向缀板、套箍或螺杆为连接件,将型钢或钢板包在原构件表面、四角或两侧,以减轻或取代原构件受力的一种间接加固方法。该方法的特点:构件截面尺寸增加不大其承载能力和抗震能力可大幅提高、构件的延性也得到提高,不需要模板施工速度较快,外包钢需要进行防腐和防火处理以提高耐久性。适用范围:适用于需要大幅度提高承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱的加固,筒体承载力不足的加固及排危抢险工程的加固等。一般用于环境温度不超过60摄氏度、相对湿度不大于70%期无化学腐蚀的环境。

3.6、植筋锚固法。以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆种植于基材混凝土中的后锚固连接方法。主要适用于房屋建筑中各种钢筋、螺杆需要生根之处。

4、一层柱、二层梁构件加固前后强度比对表(MPa)

5、结语

建筑结构加固技术是保证建筑物安全性和稳定性的重要措施。通过合理选择和应用加固方法,可以恢复使用功能或提高结构的承载力,延长建筑物的使用寿命。在实践中,应根据建筑结构的实际情况和加固目的综合考虑,选择最适用的加固方法,并严格按照设计图纸和规范要求进行施工。同时还应加强对施工作业人员的培训及管理,努力提高施工质量。将来随着建筑行业的发展和科技的进步,结构加固技术将会得到广泛的应用和发展。

参考文献:

[1]王仁相.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].科技与企业,2014(12)

[2]段海洋.试论结构加固技术在房屋建筑施工中的应用问题[J].江西建材,2014(23)

[3]杜新明.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].绿色环保建材,2021(02)

作者简介:缪少云(1974-),男,湖北鄂州人,高级工程师,注册监理工程师,注册安全工程师,注册建造师,本科,从事建筑工程管理工作。

王林(1975-),女,河南济源人,工程师,注册监理工程师,本科,从事建筑工程管理工作。

徐睿祥(2000-),男,湖北武汉人,本科,从事建筑工程管理工作。

雷宇(1990-),男,湖北咸宁人,工程师,注册监理工程师,本科,从事建筑工程管理工作。

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