建筑改造工程混凝土结构加固技术的应用分析

建筑改造工程混凝土结构加固技术的应用分析

张宏伟

身份证号：131081198803050031 中国建筑技术集团有限公司

摘要：随着社会的不断发展，城市化建设逐渐深入，城市空间资源愈发紧张，需要大力开展工程建设来满足人们的用房需求。在这种背景下，建筑工程有了更高的需求，需要使用国家及行业提出的标准规范完成工程建设。而过去根据传统标准施工的建筑结构，已经不符合现代需求，所以，需要进行加固改造，从而提高其稳定性和安全性。混凝土结构在建筑施工中起着举足轻重的作用,它的质量对整个建筑物的承载力和稳定性有很大的影响。如果混凝土的承载力不够,则会导致整个建筑的失稳,对建筑的安全性构成很大的威胁。本文重点分析了混凝土结构加固技术的应用要点。

关键词：建筑改造；混凝土结构；加固

引言

随着社会经济的发展和人们的生活水平的不断提高，房屋建筑原有的布局已不能适应现代化建筑的使用功能要求。因此，必须对原有建筑物进行加固和改建，其中多层砖混结构住宅在房屋建筑中占据了很大的比重，在改建的过程中，为了改善建筑的居住功能，往往会对此类结构的房屋建筑进行扩建。同时，由于老式混凝土结构房屋的设计规范性不高、抗震能力差，为解决此种问题，本文将结合工程需求，对此类结构的加固施工展开研究。

1混凝土结构加固在工程实际中的重要性分析

1.1 提升建筑物的抗震能力

近年来建设建筑的质量标准在不断严格化，更加注重房屋的抗震作用。为了能够预防地质以及自然的恶劣条件损坏到结构造成的损害，以及规范、规程的不断迭代，为使既有建筑满足现在的抗震要求，抗震加固是不可或缺的。

1.2 保证建筑物的使用寿命

设计人员在工程设计初期就已保证了建筑的使用寿命，普遍民用建筑设计使用寿命为50年。但建筑的实际运用寿命主要是看其结构是否安全判定的，因为建筑是被长期暴露在外部环境中的，所以会被较多因素侵蚀。普遍情况下，若建筑主体结构未产生破坏或变形，是可以继续使用的，但部分建筑由于偶然作用，或者超出设计预期的外在影响，导致无法达到原设计的使用寿命，此时对建筑的加固也是必要的。

1.3 既有建筑的改造

出于经济性以及建筑用地限制，现阶段有很多建设项目是通过对既有建筑物的改造来满足相应的需求，例如加层、扩建、夹层等。此时采用加固改造既有建筑的方案，在经济性、便捷性上明显优于拆除新建及另行修建。

2建筑混凝土结构工程加固设计原则

2.1整体性原则

从结构整体性的角度来说，一栋建筑的结构体系及主要的竖向、侧向构件是影响结构安全的主要因素。应着重改善结构体系和主要竖向及侧向构件，以保证整体结构的承载力、稳定性、延性和耗能作用的发挥。主要体现在：（1）规避不合理的改造方案，选用合理的结构布置，选用合适的设计依据；（2）改造后的结构传力途径应简捷、明确，关键部位宜有多条传力途径；（3）避免对未加固部分造成不利影响、避免不必要的拆除或更换。

2.2细部性原则

“先整体，后细部”。在保证整体性满足的条件下，对各构件进行加固设计，避免局部破坏。主要体现在：（1）加固结构为二次受力构件，在受力过程中应力、应变滞后于原结构。施工前应采取卸载措施，并对新旧结构结合面做好处理，保证其形成整体共同工作；（2）重视“强节点弱构件”原则，施工中对节点的加固难度远大于对构件的加固，不可有计算结果“不红”就完事的心态，须考虑在构件满足的情况下，节点是否有条件加固到对应强度，如节点核心区的抗剪能力、锚固长度、植筋间距等；（3）符合“刚度均匀、对称”原则，新增结构构件刚度应与原结构协调，避免结构刚度突变而形成新的薄弱点；（4）重视“强柱弱梁”原则，新增结构梁或加固后的结构梁刚度应满足强柱弱梁，避免柱先于梁破坏。

3建筑改造工程混凝土结构加固施工技术

3.1截面加固

加大断面加固方法是指在原来的建筑构件外面,增加一层混凝土结构,在实际的工程中,它的作用是把混凝土材料浇注到构件外面,这样就可以在原来的混凝土构件上增加一个横断面,从而增加了整个结构的承载力,同时还可以减小柱体的长细比。此项技术可用于梁、柱结构。在进行加固时,要与原来结构的应力特征相联系,对其进行综合的研究,找出其应力较弱的部位,然后根据加固的设计要求,对其进行适当的布置。在建造过程中,在上下两层的混凝土钢筋之间,添加一定数量的弯折区,这样就可以对梁板结构进行有效的控制。在对不同类型的建筑进行加固时,应根据工程实际情况,选用不同类型的建筑材料,以确保建筑工程的质量。

3.2间接加固施工技术

在当前的住宅建设中,采用的方法多为间接加固施工技术。采用这种方法必须对已建建筑物的应力状态进行分析,然后针对具体条件进行设计,最终实现对已建建筑物的加固。在实践中要注意建筑工程施工中,尽量避免对已有建筑工程施工中的原先构造进行改动,并将预应力技术应用到已有的构件中。间接加固施工技术可以提高对外界载荷的控制,将载荷作用限制在某一特定区域,从而提高其承载力。另外,在应用该技术时,一般都会与另外一种增强技术联合起来,即为预应力基础加固技术,它可以对混凝土结构施加应力,保证混凝土整体结构可以获得更好的结果,并可以对建筑物的细部进行处理,从而改善混凝土结构的抗压性能。在实际应用中采用水平装配法,可使混凝土构件的承载力有较大的提升。

3.3纤维复合材料加固

纤维复合材料加固技术,是指在原有的混凝土构件的外面粘上一层纤维膜,将复合材料本身的韧性发挥到最大,对混凝土构件的抗切、抗弯性能进行了全方位的提升,从而可以承受更多的压力。从目前的具体使用情况来看,由于该复合纤维本身具有较高的抗拉性能,且其质量较轻,并具有良好的耐热性能,因此使用该材料更容易增强其强度,尤其是对弯曲部位的增强效果更好。现如今使用最多的是玻纤、炭纤等。与其他加固方式相比,复合加固方式有很大的区别。但在工程实践中,为了提高混凝土结构的整体性能,必须使其具有良好的性能。在实际应用前,要根据需要,选取合适的纤维材料,确定最优的锚固方式,使纤维材料的作用最大化。

3.4外粘型钢加固

在建筑施工时,一般都会对四个钢筋进行加固,根据加固的长短,选择适当的角钢,通过箍板或螺栓套箍将这些角钢进行高效的连接,从而达到对外部混凝土建筑的整体加固。通过对其进行强化,既可以替代原来的RC结构,承担外荷载作用,又可以提高RC结构的整体强度,同时还可以对RC结构进行有效的约束,提高其韧性。实践证明,该方法简便、易于实现、节约时间,并在梁、柱等结构物的应力计算中得到了较好的结果。当前常用的施工方式主要是将其分成两种:干式和湿式,其中干式加固技术是将其置于原来的混凝土构件之外,采用这种方式,外包型钢和原来的混凝土构件都会承担相应的载荷,因此在采用这种方式时,必须要对其与型钢的载荷比例进行一个合理的计算。湿式加固是指在原有构件与外包型钢之间,事先留有一定的风险,之后重点使用环氧砂浆或乳胶水泥,保证外包钢与原有构件构成一个统一的整体,从而来传递应力,共同承担外界的载荷。与此同时,对型钢和混凝土结构发挥出约束作用,尽可能降低混凝土的形变,防止因为形变问题造成的外包型钢积压,从而对加固效果产生不利的影响。

结束语

综上所述，随着经济发展，人们的生活水平越来越高，对建筑结构质量和性能提出了新的要求。在这种情况下，要对不符合现代社会要求的建筑结构进行加固改造，从而提高其功能和质量。

参考文献

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