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建筑工程混凝土结构加固施工研究

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摘要:随着近年来经济的不断发展,城市化进程随之进一步加快,各种建筑的需求也迅速增多,这便刺激了建筑业的变革与进步。加固技术作为建筑业的主要构成部分之一,对维护建筑的安全发挥着重要作用。但实践中仍存在许多加固问题。本文从加固技术的意义出发,结合混凝土结加固技术的应用实例,探究了混凝土结构需要加固的原因,并结合当前主流的加固方法作了详细分析,以期为混凝土结构加固施工提供借鉴。

关键词:加固技术;意义;混凝土;原因;方法

中图分类号:TV331文献标识码: A

1加固技术的意义

现阶段,我国社会经济已经逐步进入高速发展时期,人多地少的矛盾变得日益突出,因此对高层建筑的需求越来越大,再加之几次大型地震之后,对建筑的安全性能的呼声一浪高过一浪,所以说,建筑物的安全问题直接影响了人们的生活质量。而加固技术就是从建筑安全的角度出发,通过专门的加固技术,着重对建筑较容易发生危险的部分进行进一步的防范,使其得到更专业、更有效的防护,从而使建筑物的安全系数显著提高。

加固技术对建筑施工具有非常重要的意义。首先,加固技术保证了建筑工程质量。施工质量如何多取决于建筑物关键性安全部位的质量控制,而加固技术专门对建筑工程的薄弱环节进行再次防护和保障,相当于给整个工程加上一层防护网,对建筑质量起着直接的影响及作用。

其次,加固技术有利于实现工程的效益最大化。工程效益就是要以最小的投入实现最大的收益,而只要控制好加固技术,即只要做好最容易发生安全事故的部分工程,就能为整体的建筑安全奠定基础,更利于避免施工过程中不必要的安全工作方面的消耗,将损失降到最低,由此实现工程的最优效益。

最后,项目安全管理保证了建筑行业的长期稳定发展。面对频发的自然灾害、不稳定的气候变化,建筑行业面临着更高要求的考验,只有安全性能得到保障的建设单位才能在激烈的行业竞争中不断前行,而安全性能得不到保障的一些企业则势必面临淘汰。加固技术就是为建筑的安全而产生的一门技术,运用得当对建筑工程乃至整个建筑行业的生存均会产生尤为深远的意义。

2加固技术的应用实例

加固技术在实际生活中具有很高的应用性,尤其在抗震工作中得到了较好的反响。以山西抗震区为例。省政府为了保证校园工程安全,保证学生的正常学习生活,从2009年起就致力于校舍安全的改建工作,改建工作主要就是校舍工程的加固工作,针对不同的工程实际状况,对校舍采取了不同的加固技术。值得一提的是该省某承建单位的钢绞线网片----聚合物砂浆加固技术。该技术主要应用在广灵县科教局五中实验楼上,主要针对该教学楼的梁、板和柱。一般的加固技术具有耐火性能低、粘贴质量不好控制等缺点,而该承建单位的加固技术则有效避免了上述缺点,从而达到较好的效益。

该加固技术的主要特点是:首先,强度比较高,3d强度≥25Mpa,这远远高于普通的混凝土,而在浇筑之后,强度还能进一步增加,使得加固效果不断增强。其次,具有渗透性特点,一般的加固技术都要在混凝土的表面使用界面材料才能达到较好的粘结效果,而该材料并不需要任何的界面材料,本身与混凝土就具有很高的粘结性,由于本身的渗透性能渗透到混凝土当中,如果混凝土出现一些细小的裂缝时,能够达到修复的作用。再者,具有很强的收缩性特点,收缩性能够保证加固后的表面不出现裂缝,真正实现加固的效果。最后,该材料具有阻止二氧化碳透过的性能。因二氧化碳进入砂浆内,就会与内部的混凝土反应发生碳化,降低混凝土自身强度,并不能达到加固的目的。

钢绞线网片---聚合物砂浆加固技术是经过多次试验证明了的,对于加固后的建筑物来说,相比于加固之前更加耐用,并且该加固技术还能实现一定的耐高温效果,同样高温的天气下加固能实现更长的使用时间,对于当前全球气候变暖的趋势来说是十分有用的。另外该材料还具有一定的防火性能,众所周知,加固技术要具有防火效能的话必须要添加防火层,实现防火目的。而防火层的造价很高,大面积使用并不现实,而该材料的防火性能的实现并不是依赖于防火层,而是该技术本身。由于不用防火层,就省去了防火层的花费,因而降低了加固技术的成本,也节约了很大一部分的后期维护费用,在广灵县科教局五中实验楼的使用中,大概就节约了各种费用26万元,对加固技术的发展做出了突出贡献。

从该案例可以看出,加固技术对于生产和上或具有较大的影响,在当前的各种建筑中,绝大多数的建筑材料都是混凝土,而一个建筑的使用期间,会受到各种因素的影响,这些因素都可能影响建筑的使用寿命,从而影响人们生命和财产安全,因此,认识混凝土加固技术则至关重要。

3混凝土结构需要加固的原因

混凝土结构需要加固是具有一定的原因,主要包括三方面的原因,即人的原因,环境的原因和技术的原因。

3.1人的原因

人的原因这里只要针对施工人员。施工人员是建筑工程的直接参与者,建筑工程的质量与施工人员本身的建设水平和自身素质具有密不可分的关系。从目前来看,许多一线的施工人员大多是农民工,文化水平较低,认识较浅导致建筑工程质量出现问题是十分常见的,而问题一旦出现,后期的修复工作就变得频繁,如果在施工时充分运用加固技术,对于施工人员没有做到位的工程部分,进行及时的加固和修复,就能避免后期的维修,节省了很大一部分的人力和物力,所以说,人的因素是加固技术存在的原因之一。

3.2环境的原因

环境是一个综合性的词语,包括了温度、湿度、采光性、噪音等,只要对建筑工程具有一定影响的因素都可以被称为这里的环境因素。人常说,好的环境是影响人的成长的重要因素,而之于建筑施工行业来说,施工时的适宜的环境能保证施工质量,而建筑使用过程中适宜的环境,能延长建筑工程的使用寿命,因此说,适宜的环境是工程质量的充分保证。一般施工过程中的不安全环境因素通常指噪音、有毒气体、粉尘以及照明、湿度和温度等,施工务必要考量环境是否适宜,是否适合开工,并且会对工程质量有哪些影响,比如温度就是影响房屋建设的一个重要因素,因为建设中的主要材料就是水泥,而温度太低,水泥容易凝固,无法进行施工,而对于使用过程中的建筑,风雨的长期腐蚀使得建筑本身的使用性能降低,也容易产生安全事故。因此,要重视施工环境,努力营造一个适宜的施工环境,只有这样才能保证工程质量。

3.3技术的原因

社会是不断发展的,科技当然也是不断进步的,科技成果的不断更新使得原来的东西不断被完善和提高,因此需要一个完善的过程,那就是加固过程。加固的过程是一个对原标准进行改善和提高的过程,因此要格外重视。

4混凝土加固方法

建筑物通过加固可以提高建筑物本身的承载力、延长使用寿命,然而,当今存在很多的加固办法,在实际运用当中要根据实际情况,选择合适的加固方法,才能真正达到加固目的。

4.1外包钢加固法

外包钢加固法也成为粘接结包型钢加固法,而根据粘结材料的不同又可以分为干式包钢加固和湿式包钢加固,所谓湿式包钢加固就是以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆作为粘贴材料时,而干式则不用上述材料。这种加固方法施工较为简便,工作量不大,但是对于钢材的需求量较大,而且对于温度也具有一定的限制,如果在没有任何防护之下对于600℃的高温该材料就会失效。

该方法的施工关键是要把握两个表面处理,即结合面和钢板贴合面,而干式和湿式的两种方式具有不同性,干式包钢加固,在施工前需要做好混凝土表面的打磨工作,视觉范围内不能出现杂物和尘土,否则将影响加固效果。而湿式包钢加固方法当然首要工作就是涂抹乳胶水泥浆或者环氧树脂化学灌浆料,另外也要注意对混凝土的除尘工作,这里的除尘工作要求较严,对于钢板和混凝土的表面都要用丙酮进行清洗,最后进行粘、灌的工作。

4.2预应力加固法

预应力加固法是通过额外增加一个外力作为预应力进行加固的方法,通常这个外力是借助于钢拉杆或者型钢撑杆来实现的,其工作原理是改变了原结构的内力分布,消除了应力应变的滞后现象,从而提高建筑整体的承载力。该方法被广泛应用于大跨度的结构的加固或者应力应变状态较高的结构的加固工作中,该方法经济可靠,操作也较为简单,被得到广泛应用,尤其是旧桥的加固中。

该方法的操作关键点是拉杆的校正,拉杆是这个方法的关键性工具,要保证加固效果,就要准确把握拉杆的角度、安装位置,以实现准确的加固。在使用前保证拉杆上的部件都安装正确,对拉杆的质量进行仔细检查,防止使用过程中出现断裂现象,影响加固工作。

4.3改变结构传力途径加固法

改变结构传力途径加固法实质上是改变了结构的传力途径,通过在梁的中间设置一个支点、托梁、将多跨筒支梁变为连续梁等方法实现加固目的。按所设支点的连接方式,又可以分为湿式连接和套箍干式连接两种方式。

4.4混凝土构件外部粘钢加固法

混凝土构件外部粘钢加固法顾名思义就是在混凝土的构件外部粘贴钢板,利用钢板提高混凝土本身的承载力,粘钢加固的具体计算如下表。该方法较为简单,操作起来也没有什么较大难度,而且节省时间,费用也相对较低,虽然当前该方法还没有得到广泛的应用,但该方法具有一定的开发前景,需要加以重视。

混凝土受压区高度x(mm) 钢板计算折减系数ψsp 加固前弯矩计算值(KN.m) 加固后抵抗弯矩值(KN.m) 加固弯矩提高系数% 抗拉计算钢板宽度 梁配筋率 X>2a',满足要求

245.85 1.00000 544.12 701.00 28.83 591 0.0156

5结束语

混凝土加固技术是建筑行业最重要的技术之一,对建筑工程的安全起到了重要作用。加固技术经过了几年的发展,方法越来越多,施工单位在选择加固方法时要根据工程的实际状况,来选择适宜的加固方法才能真正达到加固目的,相信随着科技的不断更新,加固技术也逐渐趋于完善,而建筑安全问题也将得到有效解决。

参考文献

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