韩 鹏 兖矿东华建设有限公司建筑安装分公司,山东 济宁 272000
随着社会经济的发展与现代生活的需求依赖,城市的基础建设发展也是日益加快,在这样的背景下也同时存在着大部分的建筑物即将进入或是已经进入老龄化阶段。在这种形式下,必须重视对建筑修复加固的技术,避免造成不必要的资源浪费以及带来的安全隐患问题。结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的设计工作,还要能科学的评估结构损伤的客观规律和程度,并采取有效的方法保证结构的安全使用。本文就混凝土建筑物的加固技术进行初步探讨。
植筋也被称为钢筋的后生根技术,是一种钢筋锚固定的化学材料技术加固,市场上主要以结构胶为主,替代了之前的纯环氧树脂或水泥砂浆。结构胶的作用机理可以简单理解为是钢筋与胶以及混凝土之间在粘结力作用下共同产生的锚固力,来完成钢筋与混凝土之间的受力目的。钢筋锚固力包含着结构胶与钢筋之间表面的粘结力、结构胶与混凝土界面的粘结力以及结构胶体自身胶结力和各物质之间的摩擦力与阻力等。
通过对钢筋锚固抗拉力值的检测,可以从整体上来判断建筑物的施工质量是否合格或是是否可以完美交工。钢筋锚固抗拉力值的破坏形式有三种,分别如下。(1)钢筋破坏:在钢筋锚固深度大于或等于建议钢筋锚固深度时,锚固胶及锚固质量为合格;(2)胶体破坏:多发生于锚固深度小于建议锚固深度,表现形式主要是钢筋与胶体脱离、胶体与基材脱离;(3)基材破坏:可以发生在任何情况,锚固深度与基材强度和抗压度直接有关,从中可看出基材的质量是否有问题。
工业建筑或是民用建筑物主体部位出现裂缝是非常普遍的现象,裂缝产生的原因是多方面的。裂缝出现的信号代表着混凝土结构可能进一步被破换,一般来讲混凝土中添加成分可能是引起裂缝的直接原因。如果不及时进行修补则会导致随着时间的推移而造成建筑结构的严重破坏,影响正常使用与安全问题。裂缝修补有两种加固工法,分别为表面修补以及内部修补,其中表面修补工法使用粘结碳纤维布的方法,在裂缝表面上铺上一层粘结碳纤维布,方法较为简单。
常用的内部修补裂缝的方法是采用压力注射的办法,用低粘度高分子的结构胶注入到建筑物的结构裂缝中,等待结构胶固化后将混凝土建筑物的裂缝粘好,就可以恢复混凝土的整体性结构,防止了裂缝产生的混凝土的渗水或是有害气体对建筑内部的结构侵蚀。之前的裂缝修补主要以使用纯环氧树脂或自行调配过的环氧树脂浆液为主。缺点是化学材料的不稳定,无法对施工对象质量进行有效控制,胶体的稀稠度不一,灌浆结果往往不够理想。严格的控制混凝土施工原材料质量,对于后续工作的开展有着重大的意义,故应加强重视。混凝土原材料的质量应当进行严格把关,因为其对于后续的工作有着直接影响。诸如水泥的粘度、骨料含水量的多少以及颗粒的大小等等,都相当重要,应当从根本上确保上述指标均可以达到施工的标准。目前市场上以结构胶为主且品种多样,但是要选择使用流动性好,化学结构稳定,不收缩,抗压能力好的灌缝结构胶。优点是与混凝土产生良好的粘结性,固化稳定时间较为持久,可以通过注射器压注充到混凝土内部。此种方法常用于修复一些裂缝较为小的混凝土的裂缝。裂缝修补施工近年来使用的多为专用灌注胶,配合封缝胶一起使用。优点是无需大型设备,施工更为方便,体积小,成本也比较低。另外灌注胶的粘度和粘结力大,适合正在使用的建筑物改造与加固。所以,针对相关加固技术的操作和应用,需要从实际的角度着手,对技术之中存在的缺陷和一些重难点部位等进行细致的改进,旨在从深层次的角度着手,对技术的一些不足之处进行完善,促进加固手段的丰富和完善。
(1)加大截面面积加固法。加大截面面积加固法是指在建筑物钢筋混凝土受弯构件部位以及受压区注入混凝土现浇层。优点主要是增加截面得有效高度.扩大截面面积,从而提高受力构件正截面的抗弯能力,斜截面得抗压能力和截面受刚度.起到加固补强的作用。加大截面面积的加固法通常是在构件部位正截面的承载力随着钢筋强度与面积的变化而产生变化,例如在建筑物的截面受拉区加现浇混凝土的同套构件截面,或是原先构件与现在新加构件共同工作,有效提高混凝土建筑物的承载力,改善使用者的使用情况。这种加固技术的优势是工艺较为简单,但是施工时间久,对使用者的工作和生活会带来一定的影响。
(2)外包钢加同法。外包钢加同法分干式外包钢和湿式外包钢两种形式,指使用胶水泥和环氧树脂化学灌浆以及焊接的方法对钢材梁柱四周的包型钢进行加同。外包钢法的优势是可以显著增加构建的承载力和提高结构件的抗压刚度以及钢材的延伸性,对混凝土的框架柱的加同的优势在于加同构建的截面尺寸与外观影响比较小,比较适宜建筑物承载能力较大的建筑物,可以有效解决对静力加固的结构建筑物的二次受力问题。在基材的选择上以选用低强的钢材为主,可以减少基材结构之间的摩擦力以及提高二次组合结构之间的粘结力,保证新旧基材之间的整体工作性能良好,外包加同结构的基材选择以所用水泥及混凝土为主,要求基材的收缩性小微膨胀.与原先构件部位的粘结性好,在加同结构过程时使用的新用粘结剂必须要求粘结强度、稳定性好、方便灌注、耐老化等优点。在过去的大量试验与计算数据分析表明,外包钢加同法有利于提高原先构件部位的承载力,加同后的建筑物承载力随着时间的增长而极限承载减小,延迟裂缝现象的产生和进一步发展。因此,在加同结构设计中必须考虑承载结构的应力影响。
(3)置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
综上所述,注重对混凝土建筑物的加固技术与加固方法有利于及时修复正在使用的建筑物,保证使用质量与使用安全以及避免建筑物过早进入老龄化。本文现仅是对常用的结构加固的方法进行了简单介绍,此外在建筑加固的过程中可根据建筑物的实际情况,实际选择合适的加固方法,不可以一同而论。