建筑工程施工过程中的结构加固技术的应用

摘 要：明确认识建筑工程施工中的结构加固技术应用意义,根据工程特点合理采取建筑结构加固技术措施,实现建筑工程整体效益.以建筑工程施工过程中结构加固技术为核心,重点对常用的建筑结构加固技术进行研究.实践证明,通过建筑结构加固,可以有效提高建筑安全性及综合效益.

关键字：建筑工程结构加固技术应用

一、工程概况

某四层钢筋混凝土结构建筑,建筑面积为8000㎡,首层～四层均为商场,结构形式为框架结构,基础形式为天然基础,基础埋深为2.0米.施工图中要求框架柱、基础混凝土强度等级均为C30,梁、板混凝土强度等级为C25.竣工后对本工程进行混凝土抽芯检测,发现首层局部三根框架柱混凝土强度等级只有C25,未达到施工图要求,经结构复核计算,该三根框架柱需要进行结构加固处理,方可达到结构安全要求.为保障建筑结构安全性,故决定对混凝土强度等级不满足施工图要求的三根结构柱进行结构加固处理.

二、建筑工程结构加固技术应用的意义

结构加固技术,即在建筑工程中采取各种技术措施提高建筑物可靠性,让建筑工程满足建筑设计所要求的安全性、耐久性与适用性.提高建筑结构或建筑构件强度、刚度、稳定性、减少事故隐患,提高建筑应用年限是建筑工程结构加固技术应用的主要目的.建筑结构加固的主要意义体现在以下几个方面：满足建筑结构强度要求.按照建筑工程施工规范,建筑物设计应按照极限状态设计,混凝土结构需要满足结构应用要求,保证其刚度、强度与耐久性符合设计要求.然而在建筑应用中,可能会改变建筑功能,导致其荷载分布及和荷载值变化与设计冲突,导致建筑结构所具备的刚度与强度无法满足其应用要求,或建筑结构在施工过程中由于施工质量未达到设计图纸要求,存在着安全隐患；在自然灾害或人为破坏下,容易导致建筑结构损坏,造成财产损失,甚至造成人员伤亡.为此,需要采取建筑加固措施满足其强度需求.此外,应用结构加固技术,可以满足建筑功能需要.

三、建筑工程施工过程中常用的结构加固技术

随着科学技术的进步,建筑工程结构加固技术获得快速发展,当前,常用的建筑工程结构加固技术主要为外包钢加固法、加大截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维材料加固法、化学植筋加固法等.确定加固方案前,应详细分析各种结构加固技术的适用范围,结合工程实际情况,合理选择加固措施,在满足结构安全要求的前提下,实现工程建筑结构加固的综合效益.

(一)外粘型钢加固法

外粘型钢加固法,指的是应用型钢（角钢或槽钢）外包于构件角位置实现加强受力性能的一种加固措施,其施工简单方便,工作量较小,受力较为可靠,在不能大范围改变原构件截面尺寸的情况下适用性较强,主要应用于建筑结构物腹杆及梁柱加固.外粘型钢加固法分为干式加固法与湿式加固法两种形式.干式加固法,在处理原构件与外包型钢之间无粘结中十分适用,即使填充有水泥砂浆,但彼此之间为单独受力,相互之间并不影响.湿式加固法主要在外包型钢与构件之间采取改性环氧树脂胶粘剂将新增型钢与原结构粘结等结构加固中应用,其加固方法可以有效保证型钢与原构件之间共同承担受力,可以有效提高建筑工程承载力.干式加固法加固效果较之湿式加固法加固效果较低.

(二)增加截面加固法

增加截面加固法,即在建筑构件外部进行混凝土外包,从而增加构件截面面积与配筋量,最终提高构件承载力的加固措施.增加截面加固法属于一种传统的加固工艺,其适用性较强,可以根据建筑工程构件受力特征与加固要求合理安排加固方式,适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固.如以增加混凝土截面为主的建筑结构中,为保证建筑施工后续混凝土作业进度,需要按计算要求增加纵向受力钢筋及构造钢筋,新增钢筋采用短筋或箍筋与原钢筋焊接.在建筑工程施工中采取增加截面加固法,其现场施工是湿作业量较大,所要求的养护时间较长,对建筑工程施工及生产带来一定影响,且如增加构件截面,会对建筑工程房屋净空与外观效果造成一定影响；以配置钢筋为主的加固施工中,可以通过增加钢筋截面积来实现.

(三)预应力加固法

预应力加固法是通过应用外加预应力撑杆或钢拉杆进行建筑结构加固处理.在建筑工程中应用预应力加固法,可以发挥结构加固、荷载卸载、改变结构内力等作用.预应力撑杆或钢拉杆可以与建筑原结构共同工作,大幅提高建筑结构承载力.在大跨度建筑结构、较高应力应变状态的大型结构中应用效果十分显著.通过施加预应力,由撑杆或钢拉杆承受力,可以改善原结构内力分布,提高建筑应力承载力,能够有效消除加固结构应力应变滞后问题.

(四)粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法属于一种新型的加固方法,将建筑构件表面通过结构胶粘贴钢板,从而让钢板与原构件共同作业承担受力,提高建筑承载力的加固措施.在建筑施工中,通过结构体外粘贴钢板方式提高建筑结构原构件承载力,提高结构构件刚度,改善结构构件抗力.粘贴钢板加固法的应用对结构胶性能要求较高,需要保证结构胶应用其粘结力较好、耐老化、强度高、线膨胀系数小、弹性模量高等.粘贴在混凝土构件表面上的钢板,其外表面应进行防锈蚀处理.这种加固方式,其对建筑结构外形空间影响相对较小,在建筑工程及公路桥梁工程中应用较为广泛.

(五)碳纤维材料加固法及化学植筋加固法

将纤维与基体组合并形成纤维增强复合材料,不仅可以继承纤维耐腐蚀、高强度、低质量的特点,还可以展示基体特征.通过在构件中开槽并加入纤维增强复合材料,通过粘结剂让其形成整体,并实现加固目的.化学植筋加固属于一种钢筋混凝土结构加固改造技术,按照建筑结构受力特点,确定钢筋规格、数量及位置,先在需要植筋位置钻孔,孔径约比钢筋直径大4mm,钻孔深度满足设计要求,清理干净孔内灰尘后注入植筋胶粘剂,并插入钢筋,保证钢筋与混凝土黏结在一起,并浇筑新混凝土,让其与旧混凝土相连接,实现整体受力.

四、建筑工程结构加固技术的实践应用

在该工程中,综合分析工程特点,并考虑各种结构加固技术特点,最终决定采用外粘型钢加固法.外粘型钢加固技术,其施工方便,工作面较小,施工效率较高,且整体性良好,成本较低.首先将原混凝土结构表面凿毛,并将四角打磨成半径r≥7mm的圆角,将四根角钢L63X6固定在柱四角上,下端锚固到基础中,上端锚固到二层楼板底,在竖向每隔400mm焊一圈箍板,箍板截面为50mmX4mm,然后在角钢与原混凝土柱之间注入改性环氧树脂胶粘剂,在外表面挂上钢丝网,抹厚度为25mm的1：1水泥砂浆作防护层.加固施工完成后应对加固效果及质量进行评估.

五、结语

在建筑工程施工中,需要高度重视建筑结构加固处理,其加固技术的选择及应用,直接影响着建筑工程结构加固效果及工程整体效益.本文在概述建筑工程结构加固技术应用意义的基础上,以外粘型钢加固法、增加截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维材料加固法、化学植筋加固法为中心,对当前建筑工程结构加固技术进行探索,并结合工程对结构加固技术的应用进行分析.实践证明,根据建筑实际情况,合理选择结构加固技术,可以有效保障建筑结构安全性,实现建筑加固综合效益.