分析房屋建筑工程结构加固改造技术的应用

2023-03-21 14:30:13张科迪
关键词:碳纤维房屋建筑钢筋

张科迪

浙江中烟工业有限责任公司 浙江 杭州 310000

房屋建筑工程在后期使用中容易受到多方面因素影响而出现一定程度的损伤。故此,相关人员在施工操作中,必须结合实际情况,本着整体性、安全性和科学性的原则,采取相应措施,提高房屋建筑结构的稳固性。在选择和应用施工建材、设备和技术之前,要做好相关调查,包括建筑类型、工程规模、施工环境温湿变化等,合理应用加固改造技术,提高房屋建筑工程的稳定性和安全性。

1 加固改造技术的应用原则及应用价值

1.1 加固改造技术的应用原则

1.整体性原则

为了保证建筑结构的稳定性,通常会对房屋建筑进行加固,加固改造技术则是建筑加固关键,具有重要作用。在该技术应用过程中,需充分秉持相关运用原则,基于一定原则可有效发挥技术的实际优势。在加固方案制定过程中,需从整体角度分析,尊重整体性原则,避免盲目施工所带来的不良后果。在技术实施下,应当结合结构情况对方案进行全面考量,突出加固方案的可行性,由此采取有效的改造措施。由于加固改造技术的应用需对房屋内部结构作出局部调整,致使建筑结构的抗压力逐渐降低,使用周期缩短,影响结构整体的稳定性。因此在建筑改造过程中应当基于建筑整体受力情况制定合理的加固方案,有效保证建筑整体的稳固性。

2.安全性原则

利用加固改造技术还需充分保证房屋建筑结构加固改造的安全,以符合国家规定的安全标准。加固改造时,对建筑结构的安全加以重视,结合安全标准以及改造方案充分分析房屋建筑结构改造是否达到既定要求,提高结构的安全性。在安全性原则的基础上,能够增强房屋的使用效率,延长其使用寿命。通常情况下,房屋建筑结构安全所包含的内容相对较多,要求工程师需对各个方面加以注意,其中,房屋结构需具有抗震性,并在消防与防洪方面也应当满足安全规定,减少建筑安全隐患[1]。在建筑房屋设计下还需关注建筑外观,根据自然环境以及人文习惯,基于结构安全合理设计建筑外观,充分展现出房屋建筑的实用性。在安全性原则下,工程师需结合加固改造技术选择相适宜的建筑材料,并科学规划其用量,保证房屋建筑的质量。

3.科学性原则

房屋建筑结构加固改造技术的应用下,还应当遵循科学性原则,注重预制件设计改造,科学选择相应预制件,以优化整体设计,按照规定设计标准,实际设计时加强对预制件加工深入考量,确保其质量达到结构加固要求,提高预制件加工效率以及合格率,以减少房屋建筑结构的加固问题,充分体现加固改造技术的科学性,提高技术的使用效率,发挥其主要作用,促进房屋建筑结构的坚实稳定。

1.2 加固改造技术的应用价值

1.经济价值

加固改造技术在建筑施工下较为常见,技术实施过程中通常会应用到各类材料,如混凝土、钢筋等。通过运用相关材料可有效保证建筑结构的稳定性有所提升,确保房屋建筑安全。一般在传统建筑结构加固改造下通常会从建筑的体积以及重量方面入手,通过增大体积与重量以达到结构坚固的目的。在现代建筑结构加固时若加入加固改造技术可会产生更加明显效果,促使房屋建筑更加稳定牢固,还可充分节约大量的资源,降低结构改造成本,有效为相关单位带来较大的经济效益,彰显加固改造技术的经济价值。

2.安全价值

现阶段,在房屋建筑结构改造过程中通常会受到相关因素影响,如,人员施工参差不齐、施工区域地貌分析不合理等,由此在不良因素作用下导致房屋出现变形以及裂缝的现象,致使建筑安全性也随之降低[2]。尤其是在地震频发的区域,若建筑质量未能达到规定标准,则极易出现塌方现象,对人民的生命财产造成严重威胁。由此在建筑结构施工期间,采用加固改造技术可有效提高房屋结构质量,保证人们居住的安全。

3.管理价值

加固改造技术也是主动技术以及动态技术,在其应用过程中需施工人员合理开展施工管理,以充分缩短施工工期,在质量保证的基础上加快施工进度,有效达到科学化的管理目标,展现出加固改造技术的使用价值。在科学管理下有助于推动技术的全面发展,扩大其使用范围,使其在建筑行业内得以全面普及,为建筑行业的总体发展提供有效助力。

2 房屋建筑工程结构常用加固改造技术类型及应用

2.1 钢筋网加固技术

钢筋网加固技术是建筑结构加固改造技术之一,该技术主要是通过制作与混凝土性能相类似的材料,将钢筋网放置在建筑表面,运用高压喷射装置将制作的材料喷射到钢筋网中,促使新材料与钢筋网共同形成建筑稳定结构,建筑结构承载力得以大幅度提升,在钢筋网的作用下确保房屋建筑的稳固。运用钢筋网加固技术具有较多优点,可有效增强加固改造效率,并取得良好的加固成果,能够将其广泛运用到各结构加固施工中,可达到高效的改造效果。在该技术运用下要求施工人员需对周围环境加以注意,做好环境保护工作,避免对周围环境造成不良影响。

2.2 碳纤维加固技术

碳纤维加固技术在建筑结构加固改造中较为常见,应用范围相对较广,针对使用时间相对较长的建筑结构具有良好的加固作用。该技术所运用的材料稳定性相对较高,碳纤维材料与其他材料相比较为突出,其刚度以及强度均超出其他材料,并且,碳纤维材料较轻可有效降低结构压力。根据调查发现,现阶段我国房屋建筑工程结构加固改造中常用的粘贴碳纤维材料为CFRP材料,与其他粘贴性碳纤维材料相比,其强度高、抗拉性强。与此同时,碳纤维材料还具有较强的抗腐蚀性能、抗氧化性能以及耐高温性能等,在房屋建筑结构改造下可呈现出最优效果。基于碳纤维材料的各方面特性,在其应用过程中需对材料进行适当裁剪,确保该材料能够运用在各个区域内,提高房屋建筑结构整体的加固效果。在碳纤维加固技术应用下,还应当注意对材料的保存,避免其受到损坏,影响材料的使用性能,降低建筑结构的稳固性[3]。因此在碳纤维材料保管过程中需做好特殊防护处理,保证碳纤维质量达到合格标准,确保其顺利应用到加固改造施工中,从而实现建筑结构加固改造的目标。

2.3 结构粘钢加固技术

在房屋建筑结构加固改造施工中,结构粘钢加固技术具有重要作用,该技术运用广泛,具备良好的应用优势。在实际操作中施工较为简单,可有效呈现出高效率、低风险的加固效果,加固性能也较为显著,对结构整体影响相对较小。在该技术的应用过程中通常将钢板与混凝土相黏合,以形成全新的稳定结构,有助于提高结构强度,并在钢板与混凝土的共同受力下,确保房屋建筑结构的承载力不断提升。在建筑梁体加固改造施工中结构粘钢加固技术具有良好效果,运用该技术可增强梁体的强度,提高施工质量。同时,在该技术的运用下还应当科学选取加固位置,促使钢筋位置达到合理标准,选取时需选择强度较大、稳定性相对较高的混凝土结构,有助于提高整体的加固水平[4]。另外,在加固改造过程中还应当对结构胶质量加以重视,结构胶可有效将钢板与混凝土进行连接,由此结构胶质量直接关系到加固连接效果,在结构胶选取时应当确保其具备较强的黏性以及抗老化性,从而在加固施工中发挥其关键作用。

2.4 加大截面加固技术

加大截面加固技术也是建筑结构加固改造技术中的一种形式,该技术的应用原理主要是基于原有建筑结构增加截面面积,从而使建筑结构强度以及承载力发生变化。通常情况下,加大建筑结构截面时选取房屋的不同侧面,运用混凝土对结构进行改造,并对截面进行加固处理,继而达到加固改造的目的。在该技术的应用下可取得良好的加固成效,技术加固性能较好,整体操作便捷,所产生的成本也相对较低,经常运用在墙体与柱体结构加固改造施工中,以形成良好优势。在加大截面加固技术运用过程中还存在较多的难点,施工时需保证混凝土结构与房屋建筑结构的高黏结性。为此,在加固改造前期,施工人员需对建筑混凝土表面中的杂物进行有效处理,保证表面清洁可提高混凝土结构间的粘连性。根据工程经验,在实际增大截面加固改造施工中,要求被加固的混凝土构件等级不能低于C15,新浇筑的混凝土强度等级要在C20以上,与此同时,混凝土构件表面需要进行凿毛处理,保证新旧混凝土之间的粘接性符合房屋建筑工程加固改造要求。一般来说,新浇筑混凝土的厚度必须大于50mm,在加固梁时,新浇混凝土厚度最好超过60mm,倘若施工现场为喷射混凝土施工作业,那么,要将混凝土浇筑厚度控制在50mm左右。在加固使用的钢筋时,通常采用热轧钢筋,并且控制板的受力钢筋直径不能小于8mm,梁、柱的受力钢筋直径分别不能小于12mm、14mm。除此之外,新增受力钢筋与原有受力钢筋之间的净间距也要符合房屋建筑工程结构加固改造施工相关要求,结合工程经验,二者之间的净间距最小应为20mm,通过有效控制及合理施工,提高工程结构加固改造效果。

2.5 外粘型钢加固技术

在房屋建筑结构加固改造过程中,还可充分运用外粘型钢加固技术,该技术对外部结构加固具有高效作用,在技术实施过程中需进行湿加工以及干加工处理。其中,在湿加工处理时,运用水泥以及黏结剂材料增加钢材与房屋结构之间的连接性,提高建筑外部承载力。但在该处理下所产生的成本较多,施工率较低,致使施工工期可能会相对延长[5]。同时,在干加工处理过程中,通常是将钢结构焊接在建筑结构四周,以包围原建筑结构,通过焊接钢结构可有效对建筑结构起到良好保护作用,促使房屋建筑结构中的承载力得以分散,减轻集中压力,保证建筑结构的稳定。但是在该处理下所呈现的改造效果不明显,容易浪费大量的材料,致使加固改造施工成本上升,无法满足绿色施工要求,因此在房屋建筑结构加固施工下不主推该技术。

2.6 钢筋植入加固技术

钢筋植入加固技术顾名思义是将钢筋插入到建筑结构中,促使结构性能出现变化。该技术在建筑加固工程中应用广泛,加固效果也较为良好,通常可将其运用到钢筋数量相对较少的建筑结构,能够达到显著加固效果,在钢筋植入的作用下增加房屋建筑承载力。在该技术的应用过程中,相关人员应当做好前期工作,明确植入前的重点内容。由此在前期工作中应当对钢筋材料进行全面检查,促使钢筋规格符合施工标准,钢筋质量达到合格要求。同时,工作人员还需详细检查黏结剂质量,各材料质量直接影响房屋建筑结构质量,继而在材料使用前需对其进行严格把关[6]。并且,在钢筋植入前还需充分明确具体位置,对植入钢筋的数量进行合理规划,通过一系列设定有效保证建筑结构稳定达到最佳性能。实际植入过程中还需对钢筋位置加以注意,避免出现偏移的情况,钻孔时加大对位置与规格的关注力度。

2.7 结构托换加固技术

在建筑结构改造过程中,为了保证工程稳定,还可充分运用结构托换加固技术,改造时通常需对建筑进行二次修建,由此利用该加固技术可有效防止出现拆除重建的问题。目前,在城市内部建筑工程中包括全新高层建筑施工以及危楼老楼修建。因此,在以上工程加固过程中,需结合结构托换加固技术对整体工程项目展开深入分析,并制定出详细的施工方案。其中,在危楼老楼的维修建设过程中,从整体出发运用该加固技术对建筑结构进行科学改造,促使受力体系发生变化[7]。同时,在建筑外立面施工过程中,通常会运用型钢托换技术,在设备的支持下对建筑桩基进行截断,随后运用型钢在承重台四周进行托换,并运用机械设备开展施工,可有效避免加固时出现裂痕。

2.8 增设屈曲约束支撑加固技术

在建筑工程项目开展过程中,通常采用框架-支撑与普通支撑相结合的结构体系,在该体系中普通支撑有着相应缺陷,在一定压力下极易出现屈曲,结构承载力以及刚度也会出现下降趋势,影响建筑整体结构性能,致使钢材使用效率随之下降。由此增设屈曲约束支撑可有效解决普通支撑出现的问题,在受力情况下不会产生屈曲现象。屈曲约束支撑主要是以内核芯板为主,外部设有套管,内核芯板位于套管内,并将混凝土以及砂浆等填充材料放置其中间,有效降低芯板受力状态下膨胀。同时,在该技术运用下,还会将芯板与填充材料中间预留相应缝隙,适当添加无粘结材料,以增加内核芯板的荷载,确保屈曲约束支撑在任何情况下均能达到屈服[8]。该支撑的承载力相对较高,具有良好的延性以及滞回性,在建筑结构中运用较为便捷,有效提高房屋建筑结构加固改造总体水平。

3 结束语

房屋建筑结构加固处理比较复杂,为了提升工程结构加固改造效果,必须结合相关加固施工操作经验及工程施工具体要求进行分析,针对不同规模和类型的房屋建筑工程,合理运用加固改造技术,对建筑结构进行科学的技术改造,保证房屋建筑工程施工质量。

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