民用建筑混凝土结构的加固施工技术探讨

文／段晨 山东交通学院顿河学院 山东济南 250000

引言：

目前，我国已经进入到高速发展阶段，同时也出现了明显的地少人多的矛盾。想要维护城市发展，高层民用建筑建设显得尤为重要。受地震等灾害影响，人们对高层建筑质量提出了很高要求，且民用建筑与居民生命财产安全存在直接关系，同时也需要满足民众的精神文明需求，建立更好的居住安全和条件。在此背景下，加固技术得到了广泛应用，在该类技术帮助下，能够让建筑中危险问题发生较高的位置得到专业防护，让建筑安全系数大幅提升，帮助建筑企业争取到更多经济效益。

1.民用建筑混凝土结构的加固原理及加固施工要求

1.1 民用建筑混凝土结构的加固原理

钢筋混凝土结构之中，常见的构件内容有钢筋混凝土柱、剪力墙、梁板等等，各部件的承载力情况，与材料强度等级存在直接关系，与此同时，钢筋用量、构件横截面尺寸等同样会对材料整体强度产生影响。需要注意的是，钢筋混凝土结构之中，所涉及到的混凝土以及钢筋强度等级往往是固定的。因此，开展民用建筑混凝土结构加固操作时，大多依靠钢筋增加截面以及降低长度进行。相比之下，钢筋混凝土结构构件的刚度有限，当构件长度保持不变，其横截面尺寸设定显得尤为重要。或者构件横截面尺寸不变，整体构件长度或者是配筋率将会起到决定性作用。因此，针对民用建筑混凝土结构加固操作时，工作人员可通过刚度提升，以及降低长度或提升截面，满足具体的加固需求[1]。

1.2 密码用建筑混凝土结构加固施工要求

通过应用混凝土结构加固技术，能够让遭受损伤的建筑物使用功能得到恢复。在混凝土结构加固操作时，常见形式包括两方面，即直接法和间接法。其中，直接加固操作阶段，主要是根据工程实际情况，设定合理的置换操作，或者是通过纤维复合材料粘贴等形式来实现。间接加固法则是应用外加预应力等手段，具体表现形式有增加截面加固或者是外粘型钢加固等等。对于加固工程的改在，常见内容有设计和施工，设计时管理者应保证对新旧结构协同问题进行考虑，理解原结构中存在的力学性能，将内部损伤等问题展示出来。在施工方面，工作人员应重点关注进度和质量，通过卸荷措施，让原结构内力得到缓解。总的来说，旧建筑改造加固与新建项目不同，对施工技术工艺应用提出了更高要求，整体设计程序也会受到原有力学性能影响，在结构设计阶段，应设定合理的施工条件，避免出现结构性能下降等问题，对于加固设计施工的执行，工作人员应结合结构体系总体以及加固方案，进行先鉴定后加固。总的来说，加固之后的混凝土结构抗力性能与原有结构不一致，且原结构的应力应变存在一定的压缩变形情况，经过加固改造后，结构会出现二次受力情况，隶属于新旧结构的重新组合，相比之下，混凝土结合面抗剪能力也要比浇筑砼低出很多，在加固设计计算方面也与新建结构存在本质性区别。另外，房屋建筑混凝土结构加固操作内容主要包括以下几方面，即可靠性检定、加固方案设计以及施工验收等等，具体施工阶段，工作人员需要做到多种加固方式的结合应用。为了让原有结构受力体系更加完整，在加固方案设计阶段，管理者还需要将经济性问题考虑其中。

2.民用建筑混凝土结构加固操作开展的原因

2.1 施工人员的原因

民用建筑工程施工过程中，各类施工人员会直接参与其中，这也使得施工人员个人素质和工作能力与建筑工程质量存在直接关系。但从具体工作角度来说，部分建筑工程中的一线工作者以农民工群体为主，其自身文化水平不高，再加上认识浅显，很难将建筑施工中存在的问题及时排除，进而导致建筑工程质量受到影响。更为重要的是，上述问题一旦出现，后期需要进行大量修复，影响到主体民用建筑工程的安全和质量，增加建筑企业的成本投入数额。如果建筑施工企业能够利用好混凝土结构加固技术，即使存在施工人员工作不到位情况，只要及时采取加固与修复操作，同样能够将后期维修环节规避，节省一部分人力、物力资源投入数量。从这里也能够看出，民用建筑混凝土结构加固操作必不可少[2]。

2.2 环境条件的原因

环境一词具备综合性特点，重要包含的内容有湿度、温度以及采光等等，如果这些因素对建筑工程建设产生影响，均可称之为环境影响因素。从人们生活角度来说，环境影响力巨大，对建筑行业同样如此。执行施工任务时，如果施工环境适宜，施工质量也能得到更多保障。另外，倘若建筑应用时的环境良好，建筑使用寿命同样能够得到延长，从这里也能够看出，想要更好的维护民用建筑工程建设质量，相关企业应做好环境因素设定。在家建筑施工阶段，容易出现一些不良环境因素，如粉尘、有毒气体、噪音等等，因此，施工时需要对周围环境因素进行考虑，避免导致民用建筑建设质量大幅下滑。例如，温度对房屋建设工程存在很大影响，温度过低时，水泥容易出现凝固，此时，施工操作很难正常执行。其次，风雨腐蚀也会导致建筑物使用性能大幅下滑，严重时还会出现相关安全事故，所以说，工作人员应尽可能建立良好的施工环境，并根据实际情况，制定民用建筑混凝土结构加固措施，降低质量问题出现的可能性[3]。

2.3 施工技术方面的原因

随着社会的不断发展，科技随之进步，呈现出很多新的科技成果，让很多传统结构变得更加完善。在建筑施工阶段，同样需要建立起完善的施工过程，例如，在加固操作阶段，相关人员需要对之前的加固标准进行提升和修改，并提升对民用建筑混凝土结构加固施工的重视程度，尽可能将施工技术问题彻底规避。

3.混凝土结构直接加固施工技术

3.1 加大截面加固技术

在混凝土结构加固施工阶段，增大截面加固技术形式十分常见。在该技术帮助下，建筑构件截面尺寸大幅提升，工作人员可根据实际需求，引入合适数量的受力配筋，保证构件具备足够的承载能力，让建筑结构变得更加稳定。从以往施工过程中能够了解到，该形式能够在多个构件加固施工中得到应用，如梁柱加固施工、楼板加固施工等等。截止到目前为止，增大截面加固技术的发展成熟度较高，不会对施工人员提出更多要求，主体施工流程更加便捷，能够呈现出较高的可靠性，还能让构件抗力更好的展示出来，提升建筑结构柱的稳定性。需要注意的是，加大截面加固技术在应用时，存在一些不足之处，实际施工阶段，会占用一部分建筑空间，现场施工作业量较大，养护期较长，进而对建筑外观产生很大影响。

3.2 置换混凝土加固技术

倘若遇到民用建筑混凝土结构中的梁柱等承重构件，或者是受压区其他构件在密实度和强度上与相关规范要求不相符，置换混凝土加固技术的应用显得尤为重要。具体施工阶段，工作人员可将建筑结构中承重力与相关标准要求不符的部位拆除，并重新制定施工计划，引入新的混凝土，保证混凝土质量和承重能力满足各项要求。一般情况下，置换加固施工技术并不会对建筑结构布局产生影响，更不会占据其他建筑空间。但该技术对应的施工周期较长，工作量巨大，需要消耗较多时间将之前的混凝土清理出去，具体施工阶段，还要对周围结构进行加固，避免周围结构出现更多问题[4]。

3.3 外包钢加固技术

如果原构建截面尺寸不能继续增加，相关人员可借助于外包钢加固施工技术完成民用建筑混凝土结构加固任务。在施工阶段，管理者应提前准备好专用材料，用于对待加固构件进行包裹，如结构柱等等，对应的包裹材料以钢材为主，常见形式有角钢、钢板等等。当包裹工作完成后，构件自身会具备更强的抗压能力。执行具体的外包钢加固施工技术时，常见的加固方式包括以下两种形式：第一，干式外包钢加固施工技术，依靠焊接方式，将原构件以及外包型钢连接在一起，用于对原构件进行约束，让原有构件具备更强的抗变形优势；第二，湿式外包钢加固施工技术，该技术形式在应用阶段，工作人员需要提前准备好相关应用材料，常见材料类型有水泥砂浆、环氧树脂等等，在这些材料帮助下，外包钢与原构件之间能够紧密粘结在一起。虽然该方式对应的作业任务量巨大，但所呈现出的加固效果良好，操作便捷，但需要消耗较高成本，无法在高温环境下进行施工。

3.4 粘贴钢板加固技术

民用建筑混凝土结构加固施工阶段，有时会应用到黏结剂以及锚栓，在这些材料以及工具帮助下，钢板粘贴效果能够得到更好展示，让钢板和构件能够紧密连接在一起。很多时候，针对建筑混凝土结构梁板构建的加固施工操作，往往会应用到粘贴钢板加固技术，相比之下，该加固施工工艺的成熟度较高，加工效果良好。但从具体应用中能够了解到，该技术对于环境温度提出了更高要求，极容易出现腐蚀问题，后期养护操作程序较多。如果遇到钢筋密度大，且结构相对复杂的情况，粘贴钢板加固技术并不是最佳选择[5]。

3.5 粘贴纤维复合加固技术

常见的纤维复合材料包括三种，即玻璃纤维、碳纤维以及芳纶纤维。对于建筑结构加固施工操作的执行，工作人员往往会选择碳纤维材料。相比之下，碳纤维植物强度较高，能够让混凝土结构性能得到充分改善。再加上碳纤维的弹性模量良好，抗拉能力较高，相比于钢材料，碳纤维材料的抗疲劳能力更强，质量相对较小，耐久性和抗腐蚀性优势明显，即使遇到较为复杂的混凝土结构，加固效果同样能够得到展示。很多时候，受拉构件以及受弯构件承载性能不足时，该技术往往能够发挥巨大作用，依靠缠绕约束形式，让受压构件得到加固。需要注意的是，粘贴纤维复合加固技术在应用时，需要具备较高的防护要求，且在火灾出现后，该技术作用无法得到良好展示。

3.6 喷射混凝土加固技术

对于喷射混凝土加固技术应用，施工人员需要专门准备相应的喷射机械，借助于压缩空气等模式，保证材料得到拌制，在拌制材料时，工作人员还要控制好材料比例。喷射机械在高速喷射时，混凝土会逐渐转变为凝结硬化状态，借助于该手段制作混凝土，能够呈现出较高的黏结强度，力学性能也能得到良好展示，还能完成拉应力以及剪应力传递[6]。

3.7 结构胶植筋加固技术

借助于结构胶植筋加固施工操作，相关人员需要在现有混凝土构件上执行钻孔操作。与此同时，还要保证钻孔深度得到控制，并将受力钢筋引入到构件孔洞内部。之后，将结构胶打入其中，即化学胶黏剂，保证钢筋和构件的牢固性。另外，钢筋抗拉性能还能让构件承载力大幅提升。总的来说，结构胶植筋加固施工技术所呈现出的锚固效果良好，在补埋钢筋或者是后埋钢筋阶段，该技术的应用频率较高。

4.混凝土结构间接加固施工技术

4.1 增加支撑加固技术

当支撑点增加后，工作人员还需要对建筑结构内力分布情况进行充分分析，依靠增加支撑对混凝土结构内力分布情况进行调整。与此同时，还要适当将结构之间的跨度降到最低，提升混凝土结构承载能力，该项加固技术的应用，主要是让主体民用建筑结构的支撑力有所提升。总的来说，该技术的受力更加明确，且施工过程简洁，但会对建筑空间及功能带来一定影响。

4.2 预应力加固技术

执行预应力加固施工操作时，应确保外预应力拉杆得到更好的安装，当拉杆受力之后，建筑混凝土结构内力分布情况也会发生变化，内力水平大幅下降，混凝土结构也会呈现出更强的承载力。预应力加固施工技术的最大效果就是将建筑混凝土结构内力分布情况改变，保证其结构得到有效加固，更为重要的是，该技术还能将应力应变滞后等问题解决，往往在跨度较大或重型结构中应用该项技术，倘若混凝土结构保持在高应变状态，人们可借助于预应力加固施工技术进行处理。但该项技术具备明显缺陷，当加固操作执行后，建筑结构外观会发生很大变化，在温度较高的环境下，也尽可能规避预应力加固技术应用[7]。

5.混凝土结构梁板加固施工技术

5.1 混凝土结构梁板承载力较低的原因

从设计工作开展角度来说，计算数值与梁板真实受力情况存在较大差异，且部分荷载无法算入其中，最终导致计算结果准确度不足。另外，工作人员也不会对细节问题以及其他附加荷载进行充分考虑，导致设计方案合理性不足，建筑结构梁板承重要求无法得到体现。从施工角度来说，构件界面尺寸有限，材料质量不足，很难按照相关规范应用材料，导致混凝土强度大幅下滑，再加上构件自身存在很多缺陷，在钢筋植入时，还会出现误配、少配等问题，让钢筋位置发生改变。焊接时，无法保证焊接牢固性特点，与锚固要求不相符。部分管理者在发现该类问题后，不会进行集体讨论，选择直接更改施工方案，最终导致钢筋出现腐蚀性问题，养护管理也会出现问题，进而对梁板承载力产生影响。在使用方面，当空间功能发生变化后，承载力也会超过预计范围，导致现有梁板结构无法满足实际需求，部分工作人员会选择将构件私自拆除，最终导致构件受到破坏，或者是出现腐蚀等问题，在此状态下，混凝土结构梁板承载力大幅下滑，为了避免该类问题出现，人们需要做好混凝土结构梁板加固操作[8]。

5.2 混凝土结构板梁加固施工要点

混凝土结构板梁部位加固操作的执行，常见形式包括增大截面、粘钢加固等等。针对截面加固施工操作，人们可以在构件一侧执行混凝土加固梁补浇操作，必要时，还需要增加部分钢筋，提升民用建筑整体承载力。施工时，工作人员应规避控制板不平情况，依靠分段焊接模式，让钢筋安装和模板支设变得更加规范，当浇筑工作结束后，工作人员还要对其表面进行冲洗，将锈迹铲除。在粘钢加固阶段，需要应用相应的粘贴胶，保证钢板和构件能够黏结在一起，此时，一部分压应力会转移到钢板上。除此之外，在增补受拉钢筋施工阶段，对应的连接方式同样有很多，如全焊接补筋、半焊接补筋等等。

6.混凝土结构柱加固施工技术

根据以往民用建筑混凝土结构加固施工经验，如果小偏心受压柱出现破坏后，压应力较大的区域会出现很多裂缝，最为常见的裂缝形式为纵向裂缝。当轴心压柱被破坏后，会先出现纵向裂缝，之后保护层混凝土也会发生变化，起壳后被剥落，增加混凝土被压碎的风险。针对混凝土结构柱加固操作，可应用的加固施工技术类型有很多。其中，外包混凝土加固操作主要有单面外包、双免外包以及四周外包。针对外包钢加固操作，工作人员需要提前准备好钢板和型钢，对柱子两侧或者是四角进行包裹，可应用干式外包或者是湿式外包，应用好型钢套箍以及缀板，确保原构件得到合理约束。置换加固施工完成后，可开展局部置换操作，也可将缺陷位置全部置换，此时，新老混凝土将会处于更加均衡的状态。同时，相关人员还需要在接触面位置进行界面剂涂刷操作，或者是将纯水泥浆涂刷其中，为民用建筑混凝土结构加固施工效果提升创造良好条件[9]。

结语：

综上所述，在加固施工技术帮助下，民用高层建筑混凝土结构承载能力能够得到提升，让混凝土表面结构更具稳定性，保证房屋建筑的应用安全。与此同时，也可以应用增加截面、增补钢筋等形式。由于加固施工技术不同，所呈现出的加固效果不一致，相关人员可根据施工方案特点进行选择，保证混凝土结构承载性大幅提升。