結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用初探

摘 要：對建筑物進(jìn)行加固施工以確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定對延長其使用壽命來說意義重大，基于此，為了給行業(yè)內(nèi)開展建筑物結(jié)構(gòu)加固改造施工提供參考，本文對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固法、外包鋼板結(jié)構(gòu)加固法、加大截面結(jié)構(gòu)加固法、碳纖維布結(jié)構(gòu)加固法、化學(xué)植筋結(jié)構(gòu)加固法、增補鋼筋結(jié)構(gòu)加固法等結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用方法做出了初步探究，并舉例進(jìn)行了相應(yīng)的說明和闡釋。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)加固技術(shù)；建筑施工；支撐鋼筋

引言：隨著我國建筑行業(yè)發(fā)展步伐越來越快，新建筑如雨后春筍般拔地而起。但同時，由于圖快或建筑材料不達(dá)標(biāo)等原因房屋建筑事故也屢次發(fā)生，特別是很多建筑物由于使用年限的原因其對惡劣天氣和地質(zhì)災(zāi)害的抵抗力大大降低，非常容易發(fā)生事故。因此，對建筑物進(jìn)行加固施工以確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定從保證建筑安全的角度來說意義重大。必須要提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，以避免其在使用過程中發(fā)生問題。

1.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)加固法

預(yù)應(yīng)力房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要是通過房屋建筑的預(yù)應(yīng)力及外部荷載對建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。這主要是通過改變房屋建筑物的結(jié)構(gòu)內(nèi)力來實現(xiàn)的。這一改變過程通常使用拉桿或撐桿的辦法來實現(xiàn)。具體實現(xiàn)方式如下：

1）施工人員需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實際出發(fā)利用混凝土對水平拉桿進(jìn)行加固，以幫助拉桿內(nèi)部形成沿桿向的拉力，這一拉力能夠被傳輸?shù)揭粚嵤┘庸痰慕ㄖ飿?gòu)件上，這樣建筑物構(gòu)件就會受到偏心受壓產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，這就是預(yù)應(yīng)力的由來。這個預(yù)應(yīng)力可以很好地克服外部物體對房屋建筑構(gòu)件所形成的壓力，從而有效提升整個房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載能力；2）這種房屋建筑結(jié)構(gòu)加固方法可以通過改變房屋建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的方式來增加預(yù)應(yīng)力，所增加的預(yù)應(yīng)力能夠在很大程度上抵消或降低房屋建筑結(jié)構(gòu)所受到的承載壓力。預(yù)應(yīng)力房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法被廣泛應(yīng)用于具備大跨度結(jié)構(gòu)建筑或普通加固辦法無法使用的大型建筑之中，特別是在這些房屋建筑的混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂紋或墻體發(fā)生外裂時，使用預(yù)應(yīng)力房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法可以取得較好的加固施工效果。但在混凝土收縮程度偏大或濕度較高的情況下該加固法不適用[1]。

2.外包鋼板結(jié)構(gòu)加固法

外包鋼板房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要其使用過程為：1）首先需要將房屋建筑的混凝土表面進(jìn)行清理去除掉雜物；2）然后在其上面放置外包鋼板并與固定裝置進(jìn)行連接；3）最后再采用粘接劑或固化劑將鋼板固定粘接在房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)薄弱部分或結(jié)構(gòu)受力面上。在這一過程中，房屋建筑結(jié)構(gòu)將和被粘接的鋼板結(jié)合成一個受力整體，整體房屋建筑物結(jié)構(gòu)的受力能力將因此而得到有效提升。其工作原理為：房屋建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土具備很強的抗壓能力，但其不具備很強的彎曲性和抗拉伸性。而具備良好抗壓材質(zhì)的鋼板則可以同時具備良好的彎曲性和抗拉伸性。二者結(jié)合進(jìn)行使用可以有效針對房屋建筑結(jié)構(gòu)做出加固。

外包鋼板房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法有著施工方法簡便，對原房屋建筑結(jié)構(gòu)外觀影響小的優(yōu)勢，因此其在建筑行業(yè)內(nèi)正得到廣泛的推廣應(yīng)用。但在使用該技術(shù)時也需要注意：1）因為該建筑結(jié)構(gòu)加固法需要使用到粘接劑或固化劑，因此其在對使用環(huán)境的溫度和濕度上有著一定的要求，像在溫度過低或濕度過高的情況下就不能使用該建筑結(jié)構(gòu)加固法；2）同時，因為粘結(jié)劑或固化劑使用方式的限制，在對具備較高彎曲度要求的建筑結(jié)構(gòu)中使用該加固法可能會出現(xiàn)粘接不牢靠的情況；3）此外，其在具體施工過程中對所使用鋼板厚度也有著一定的要求，使用鋼板數(shù)量必須足夠、鋼板不能太厚并要做到定期進(jìn)行維修和防銹處理等，這些都將增加施工成本。但隨著相應(yīng)技術(shù)的不斷完善，相信其以后的使用限制也將會愈來愈少。

3.加大截面結(jié)構(gòu)加固法

加大截面房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法又被稱作外包混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法，其目前在房屋建筑施工的結(jié)構(gòu)加固中得到最為廣泛的應(yīng)用，廣受建筑公司的青睞，因其具有以下特點：

1）加大截面房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要通過在建筑物本身結(jié)構(gòu)上增加混凝土的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)包裝加固，這樣可以有效加大建筑物本身的截面面積，從而有效提升建筑結(jié)構(gòu)的承載能力、鋼度、穩(wěn)定性和抗裂性。這可使其被廣泛應(yīng)用于對建筑物梁、柱、板、壁或框架的結(jié)構(gòu)加固工作中。具體的加固方式需要依照建筑物結(jié)構(gòu)受力特點及加固方向和建筑物尺寸等設(shè)定。通常情況下，建筑物在施工過程中被分為單向、雙向或三向等的方式進(jìn)行加固，也可以采用四面包圍的方式進(jìn)行加固；2）相對于其他房屋建筑施工結(jié)構(gòu)加固法而言，加大截面房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法較為傳統(tǒng)，其有著施工工藝簡單、用途范圍廣、施工效率高等優(yōu)勢。但在使用該種方法進(jìn)行房屋建筑施工加固時，要充分考慮到房屋結(jié)構(gòu)的承受能力以此來有針對性的開展相應(yīng)的加固工作，并要在進(jìn)行加固的同時搭配適量的鋼筋，這樣才能有效確保加固工作的質(zhì)量效果；3）同時，在運用橫截面加固法對建筑物進(jìn)行加固的過程中，需要注意將不同材質(zhì)的混凝土運用在不同的材料之上，像一般混凝土應(yīng)當(dāng)使用在外包裝的建筑材料中間。細(xì)的混凝土則應(yīng)當(dāng)被運用在建筑結(jié)構(gòu)的薄外層之上。這樣才可以確保加固工作的效果達(dá)到最佳[2]。

4.碳纖維布結(jié)構(gòu)加固法

碳纖維布房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法是隨著科技和建筑行業(yè)發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型材料房屋建筑施工結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，其主要應(yīng)用方式為采用包括碳纖維布在內(nèi)的非金屬類纖維材料對房屋建筑結(jié)構(gòu)開展加固工作。和傳統(tǒng)加固工作中所使用材料相比，碳纖維布具備著強度高、耐腐蝕性好、質(zhì)量輕便及成本消耗少等優(yōu)點，其應(yīng)用范圍十分廣泛，在房屋建筑中梁、柱、板、壁、框架等房屋結(jié)構(gòu)中的各個部分都能有所利用。其最適用于對房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗剪、抗震和抗彎加固，應(yīng)用方式如下：

1）首先對需要加固建筑的表面進(jìn)行打掃清潔，保證所要開展加固工作的建筑物表面做到干凈、整潔、無雜物；2）接著房屋建筑施工人員需要重點對房屋表面的碳化層做清理工作，特別是一旦發(fā)現(xiàn)房屋建筑表現(xiàn)出現(xiàn)了不同程度的凹陷或裂紋的話，應(yīng)當(dāng)及時開展相應(yīng)的平整處理工作；3）在完成對房屋建筑表面的平整處理工作之后，施工人員要將碳纖維布放在常溫固化并開展?jié)穹ㄤ亴庸ぷ鳌＿@需要應(yīng)用特殊的滾筒在混凝土表面涂抹樹脂，在樹脂干燥后，施工人員需要將碳纖維布粘接在房屋建筑表面，然后壓實碳纖維布，確保其與混凝土表面所涂抹的樹脂緊密地粘接在一起，第一階段的操作步驟就完成了；4）一周后開始第二個階段的加固工作，這時需要對碳纖維布的粘接程度進(jìn)行檢驗，在確保粘接質(zhì)量合格之后，施工人員接著要使用砂漿、水泥對所施工建筑進(jìn)行抹灰處理，這樣整體的碳纖維布房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法就算是完成了。在房屋建筑的加固施工過程中充分運用碳纖維布結(jié)構(gòu)加固法可以有效地加固房屋建筑中的梁、柱、板面等多個部分，房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性將因此而得到大幅度提升[3]。

5.化學(xué)植筋結(jié)構(gòu)加固法

化學(xué)植筋房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要是通過在房屋建筑結(jié)構(gòu)的混凝土墻體基材上鉆孔并注入植筋膠，然后再孔中打入加固用的螺桿、鋼筋等。這樣，在植筋膠的化學(xué)作用下，所打入的螺桿和鋼筋和基材將牢固的結(jié)合在一起，從而對房屋建筑結(jié)構(gòu)起到良好而有效的加固作用。在使用該加固法時需要注意以下幾點要求：

1）在進(jìn)行施工之前需要先找到在墻體上的正確加固位置，只有選好了這個加固位置，之后的加固工作才可以達(dá)到最佳加固效果。選定完成之后，施工人員就可以開始鉆孔工作，鉆孔需要具備一定的深度，確?？梢苑湃脘摻罨蚵輻U，然后再將準(zhǔn)備進(jìn)行填充的鋼筋或螺桿打入孔中；2）在這一過程中，植筋膠能夠?qū)︿摻钤趬w中的方向和角度做出矯正控制，以此來確保鋼筋或螺桿達(dá)到穩(wěn)定。這樣才可以開始之后的養(yǎng)護(hù)和檢查工作，這方面工作主要包括對所打入鋼筋或螺桿的抗拔試驗檢測和綁筋澆筑混凝土或用磚砌筑工作等；3）化學(xué)植筋房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要被廣泛應(yīng)用在對老舊房屋建筑結(jié)構(gòu)的改建或增建等相關(guān)加固施工工程中，其能夠有效改善老舊房屋在剪力墻、柱頭和樓板的承載能力，起到良好的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固效果。

6.增補鋼筋結(jié)構(gòu)加固法

增補鋼筋房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法主要通過增設(shè)鋼筋來提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載力，從而有效確保房屋建筑的穩(wěn)定性。增補鋼筋可以有效降低房屋建筑構(gòu)建所承受的荷載力和承重跨度。其一般被使用在受到拉力影響比較大的房屋混凝土結(jié)構(gòu)中。利用鋼筋所具備的拉力，房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載能力將得到有效提升。在所增補鋼筋的設(shè)置上，通常是選擇設(shè)置在建筑物的主梁和樓板的中間位置，設(shè)置在這個位置能夠有效確保主梁所受承載力達(dá)到均勻效果，有效避免房屋建筑出現(xiàn)變形等問題，其按照鋼筋與主梁的連接方式，增補鋼筋房屋建筑結(jié)構(gòu)加固法可以分成全焊接與半焊接兩種方式，介紹如下：

1）全焊接方式是在加固建筑物的主梁上采取直接焊接鋼筋的方式，以達(dá)到增補房屋建筑結(jié)構(gòu)承載力的效果，這種建筑方法可以在露天環(huán)境中操作開展，且能夠有效提升原建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，使其強度得到充分發(fā)揮，幫助其產(chǎn)生強大的抗壓能力，做到有效的鋼筋錨固作用；2）半焊接方式是在建筑物原鋼筋的基礎(chǔ)上通過在其外圍增補焊接混凝土的方法來起到對原建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的錨固做用，這樣可以有效提升所加固建筑物的混凝土強度，確保所增補的鋼筋受力得到保障，從而起到良好的建筑結(jié)構(gòu)加固作用[4]。

7.運用案例分析

某建筑高5層，平均層高3米，已建成使用12年，建筑基礎(chǔ)為磚砌房角、頂部為橫墻承重，采用空斗式磚墻結(jié)構(gòu)，樓板、衛(wèi)生間和廚房采用多空樓板和預(yù)制板方式。為了確保建筑穩(wěn)定，現(xiàn)對其開展了結(jié)構(gòu)加固處理，經(jīng)研究設(shè)計了以下施工方案：

1）先在房屋建筑的外墻結(jié)構(gòu)上架設(shè)好圈梁和構(gòu)造柱，同時用鋼筋支撐住建筑內(nèi)墻上的圈梁，同時使用水泥砂漿對鋼筋做防銹處理。對于空斗墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固需要采用雙面鋼筋網(wǎng)配合砂漿的方式，砂漿層厚度在4厘米到5厘米之間，加固時要注意將鋼筋網(wǎng)圈梁構(gòu)造柱采用剛性連接方式；2）在建筑物原有的磚砌墻體之上布置好新的的構(gòu)造柱并使之與原構(gòu)造柱相連接，同時在外墻面上設(shè)置好圈梁；3）接下來需要在建筑的樓梯緩步臺橫墻和隔開橫墻位置放置新的受拉鋼筋，鋼筋直徑應(yīng)超過1.5厘米，兩端需與兩側(cè)構(gòu)造柱相連接；4）在對衛(wèi)生間和廚房的加固上，可以采用現(xiàn)澆混凝土板代替原先的樓板，但在將新的樓板進(jìn)行加固后，還需要在現(xiàn)澆板上鋪設(shè)新的防水層，這時可以采用纖維加固的方式對原有樓板進(jìn)行更換，這樣可以有效避免防水層粘貼后樓板厚出一層的情況出現(xiàn)。

總結(jié)：綜上所述，本文通過舉例對結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用方法進(jìn)行了初步探究。通過研究發(fā)現(xiàn)，利用本文所列舉的幾種房屋建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)能夠取得充分保證施工企業(yè)的工程質(zhì)量和經(jīng)濟利益、有效提升老舊建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和適應(yīng)性從而大大延長老舊建筑物使用壽命的良好結(jié)果。希望本文的研究可以促進(jìn)更先進(jìn)的建筑加固技術(shù)被應(yīng)用在房屋建筑施工中，為保證我國建筑業(yè)取得更廣闊的發(fā)展前景做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張煜彬，趙銳.試論結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（30）：149-150.

[2]張江華.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用分析[J].綠色環(huán)保建材，2017（08）：122

[3]王玉靜.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（17）：228

[4]徐文基.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的運用[J].建材與裝飾，2017（16）：38-39

作者簡介

吳傳紅（1963—），湖北省武漢市，單位：廣西建工集團(tuán)第四建筑工程有限責(zé)任公司，職稱，工程師。

（作者單位：廣西建工集團(tuán)第四建筑工程有限責(zé)任公司）