建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究

任文良

(山西汾西礦業(yè)水峪煤業(yè)有限公司，山西孝義 032302)

1 對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的原因

1)對房屋建筑使用壽命理解淺薄。過去，我國在房屋建設(shè)方面，設(shè)計理念仍停留在最初的單純以滿足載荷強(qiáng)度為目的的設(shè)計原則上，這種設(shè)計理念難以滿足現(xiàn)今房屋建筑建設(shè)工程中對于其使用壽命方面的要求。加強(qiáng)設(shè)計者對房屋使用壽命的認(rèn)識，首先要轉(zhuǎn)變設(shè)計觀念，在設(shè)計中加入對房屋使用壽命的考慮。

2)對于房屋結(jié)構(gòu)的耐久性關(guān)注不足。在建造和使用房屋建筑的過程中，房屋建筑會受到化學(xué)物質(zhì)與環(huán)境的侵蝕，同時還要承受疲勞荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、雪荷載甚至是人禍與超載等意外因素的影響，房屋建筑材料的自身性能也會隨著時間的推移而不斷退化，導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)的各個部分出現(xiàn)不同程度的老化與損傷現(xiàn)象。

大量的房屋建筑病害實例證明了房屋建筑的損害不僅是施工與建筑材料的原因造成的，其決定性因素是建筑的構(gòu)造設(shè)計上的缺陷。

3)缺乏在房屋抗震措施設(shè)計方面的認(rèn)識和重視。近幾年里，國內(nèi)、國際范圍內(nèi)地震頻頻爆發(fā)，對人類社會造成了極大的損失和傷害。尤其在我國地理位置正處環(huán)太平洋火山地震帶上，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，發(fā)生范圍廣且震級較高，因此房屋等這一類建筑極易遭受地震災(zāi)害的破壞。在我國，房屋建筑工程設(shè)計人員與人民群眾對房屋的抗震措施設(shè)計的認(rèn)識也變得越來越科學(xué)，逐步轉(zhuǎn)變了以往房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，忽視抗震措施設(shè)計的思想。

2 房屋建筑施工中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

1)增加截面加固法。將混凝土現(xiàn)澆層加入到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件的受壓區(qū)，可以在增加截面有效高度的同時，將截面的面積擴(kuò)大，從而將構(gòu)件的撓曲強(qiáng)度與斜截面的剛度和抗剪能力提高，以達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。這種方法能夠通過使原構(gòu)件與新加部分共同工作，改善構(gòu)件的正常使用性能，是提高構(gòu)件承載能力的有效方法。這種施工方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，簡單的施工工藝，并且在其施工經(jīng)驗與設(shè)計方面比較成熟，在墻、梁、板、柱以及對一般構(gòu)造物的混凝土加固方面適用;但是這種施工方法需要較長時間的現(xiàn)場施工，對日常生活與生產(chǎn)活動有較大影響，并且在加固之后會一定程度上減小建筑物的凈空。

2)植筋加固法。植筋加固法在原有建筑改造或者續(xù)建中得到廣泛的應(yīng)用，它是一種便捷有效的建筑結(jié)構(gòu)加固方法，常用于混凝土結(jié)構(gòu)的連接與錨固。通常而言，這種方法使用的是普通鋼筋。植筋加固法中的“植筋”即是植入鋼筋，在這種加固技術(shù)實施之前應(yīng)當(dāng)先在施工建筑上選定正確的位置進(jìn)行鉆孔，并且對鉆孔進(jìn)行清理，而后再將事先準(zhǔn)備的鋼筋填充其中，通過錨釘膠的使用來控制與矯正鋼筋的植入角度與方向，再過一段時間使鋼筋穩(wěn)固之后，進(jìn)行施工的養(yǎng)護(hù)與檢驗。植筋加固法主要應(yīng)用在增建或者變更房屋建筑結(jié)構(gòu)之時，利用改造柱頭、樓板以及剪刀墻等鋼結(jié)構(gòu)的方法，加固房屋建筑結(jié)構(gòu)。

3)碳纖維加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)是一種性質(zhì)獨特、經(jīng)濟(jì)實惠并且有極強(qiáng)實用性的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，這種技術(shù)是通過利用碳素纖維與結(jié)構(gòu)膠，實現(xiàn)對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的目的。這種技術(shù)中使用的是一種新穎獨特，并且具有較為特殊的結(jié)構(gòu)的原材料。這種材料具有極高的強(qiáng)度與強(qiáng)大的耐腐蝕能力，能夠在長時間內(nèi)持續(xù)應(yīng)用的特點，并且其管理簡單、占地面積小，對其監(jiān)管不需要采用特殊的監(jiān)控技術(shù)。由于這種技術(shù)成本低而實用性強(qiáng)的特點，得到建筑設(shè)計者廣泛好評。目前國內(nèi)外有較多的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，為碳纖維加固技術(shù)的推廣與發(fā)展提供充足的資源基礎(chǔ)。

4)結(jié)構(gòu)粘鋼加固法。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法是加固房屋建筑的新技術(shù)，這種技術(shù)是通過使用特殊的結(jié)構(gòu)粘膠劑，將鋼板用建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼在建筑的混凝土構(gòu)件表面上，使鋼板與混凝土構(gòu)件渾然一體，從而達(dá)到對原結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度增強(qiáng)的目的。這種加固方法利用先進(jìn)技術(shù)充分發(fā)揮、表現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的作用及其優(yōu)秀的性能。其主要的工藝流程是:混凝土基面放線與打磨→基面清理→鋼板下料→鋼板鉆孔與打磨→植入M12化學(xué)栓→預(yù)貼鋼板→配置粘鋼膠→涂膠并粘貼鋼板→固化、拆卸加壓固定系統(tǒng)→進(jìn)行檢驗與維護(hù)。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法在施工過程中占用的空間較少，并且在完成對房屋建筑的加固之后還能夠保持建筑的原貌，在房屋建筑外觀與周邊環(huán)境方面造成的影響較小。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法相比起其他建筑結(jié)構(gòu)加固方法具有極其明顯的特征，即建設(shè)周期短，工程施工所需時間非常少。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法在原材料的選擇以及使用的施工工藝上非常簡單，是一種經(jīng)濟(jì)實惠的施工方法。這種結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不僅是一種快速施工技術(shù)，還是一種無濕作業(yè)，或者說是少量濕作業(yè);不僅對房屋建筑的外觀及周邊環(huán)境影響小，而且在加固工程完成后對建筑結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生任何不利影響。

5)注漿加固法。注漿加固技術(shù)是對注漿技術(shù)的應(yīng)用，注漿技術(shù)是一種應(yīng)用較早的技術(shù)，已經(jīng)廣泛運用到建筑工程當(dāng)中。然而，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，注漿技術(shù)在當(dāng)今的技術(shù)水平之下有了新的發(fā)展。注漿加固法主要適用于對混凝土建筑，如大廈、公寓等房屋建筑的建設(shè)與修補(bǔ)，它是利用氣壓、液壓或者電化學(xué)原理，使用注漿管在地基土中注入能固化的漿液，讓漿液在巖石間隙或者土顆粒中以擠密、滲透與填充的方式將水分、空氣排出并取代其位置，在一段時間后漿液固化，從而將原本較為松散的土粒膠結(jié)成為整體，以此達(dá)到加固的目的。需要注意的是，在以此法加固房屋結(jié)構(gòu)時，灌漿需要在低壓、慢速的狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行，以保證漿液能夠較多地排出建筑中的空氣;在澆灌過程中，需要明確分析建筑裂縫的大小以及漿液注入狀況，以分析結(jié)果為根據(jù)，嚴(yán)格控制注入量，調(diào)節(jié)注入壓力。注漿技術(shù)的應(yīng)用改變了以往的防水與加固技術(shù)，將加固步驟在一定程度上予以減少。

6)增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。增補(bǔ)受拉鋼筋加固法即是在梁的承受力較大的結(jié)構(gòu)位置補(bǔ)充、加入受拉鋼筋或者型鋼，從而提高房梁的承載能力或者結(jié)構(gòu)的承載能力，依次進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固。增補(bǔ)受拉鋼筋和原梁間的連接方法有三種，即粘結(jié)法、半焊接法與全焊接法;增補(bǔ)受拉型鋼和原梁間的連接方法有兩種，即干式外包法與濕式外包法。

3 結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)加固是一種系統(tǒng)工程，設(shè)計技術(shù)、施工技術(shù)以及加固方法隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新與豐富，房屋加固技術(shù)具有較大的發(fā)展空間。與此同時，我們需要認(rèn)識到房屋建筑加固技術(shù)不斷發(fā)展，表明房屋建筑工程質(zhì)量狀況堪憂，加固方法只治標(biāo)而不治本，應(yīng)當(dāng)提高建筑安全性與可靠性，從根本上解決建筑結(jié)構(gòu)問題。

［1］劉越超．建筑結(jié)構(gòu)加固方案設(shè)計研究［J］．科學(xué)之友，2010(10):51-52．

［2］葉志鋒，李文鋒．淺析建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)［J］．黑龍江科技信息，2007(14):36-37．

［3］張 哲．淺析建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)［J］．黑龍江科技信息，2009(10):77-79．

［4］姜 鋒．工業(yè)廠房改造中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固［J］．科學(xué)之友，2010(15):101-103．