工民建的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)研究

李饒英

摘 要：文章以工民建的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，首先對(duì)工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)原因與加固原則進(jìn)行了闡述分析，隨后著重對(duì)工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)常見(jiàn)的方法從混凝土結(jié)構(gòu)、磚砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)三方面進(jìn)行了分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：工民建施工；結(jié)構(gòu)加固方法；設(shè)計(jì)研究

前言：

工民建建筑施工較為復(fù)雜，受不可控因素影響較多，為保證施工質(zhì)量，提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性性，必須要在工民建施工中做好結(jié)構(gòu)加固方法的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。通過(guò)全面了解不同加固方法的適用范圍及優(yōu)劣勢(shì)，從而在實(shí)際施工過(guò)程中科學(xué)合理的選擇結(jié)構(gòu)加固方法，做到既能夠確保工程質(zhì)量，又能夠提升施工經(jīng)濟(jì)效益性，有效推動(dòng)工民建施工平穩(wěn)順利的發(fā)展。

一、工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)原因與加固原則

所謂“工民建”具體指的是工業(yè)建筑及民用建筑施工，由于其施工過(guò)程中較為復(fù)雜，存在諸多影響施工質(zhì)量的因素，例如建筑設(shè)計(jì)不夠完善，施工所處的環(huán)境較為惡劣，施工人員施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些技術(shù)性失誤等，都會(huì)對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響整體建筑施工的質(zhì)量。除此之外，工民建在具體建筑施工過(guò)程中還會(huì)受到來(lái)自天氣等自然不可控因素影響，例如原本存放建筑材料因雨雪大風(fēng)天氣遭受到不同程度的損毀，而建筑結(jié)構(gòu)主要由建筑材料構(gòu)成，因此勢(shì)必也會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?；诖?，無(wú)論是從人為因素還是從自然因素的角度來(lái)考慮，都必須要進(jìn)行工民建結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)，從而有效提升工民建建筑施工的質(zhì)量，有效保護(hù)人們?nèi)粘＞幼〖吧a(chǎn)生活的安全。

在進(jìn)行工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則，首先，在正式進(jìn)行加固前，需要充分對(duì)目標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢測(cè)與考量，針對(duì)需要加固的位置做好施工組織設(shè)計(jì)及規(guī)劃工作，為后續(xù)加固設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次在制定具體的加固設(shè)計(jì)方案過(guò)程中，應(yīng)充分考慮成本問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，做好相應(yīng)方案優(yōu)化工作，既能夠給確保加固質(zhì)量，又能盡可能的減少加固成本，有效提升加固設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益。最后，在具體加固過(guò)程中，還應(yīng)充分考慮自然災(zāi)害因素對(duì)于建筑造成的影響，例如高溫、地震等因素，從而提高建筑加固質(zhì)量，盡量減少自然因素對(duì)其造成的侵害。

二、工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)常見(jiàn)的方法

（一）混凈土結(jié)構(gòu)加固方法

直接加固法。該方法為主要目的是為了提升混凈土結(jié)構(gòu)的抗剪力，通過(guò)直接在混凝土結(jié)構(gòu)表面上現(xiàn)澆一層混凝土包裹層，以此來(lái)增加混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，使得混凝土結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固穩(wěn)定。在直接對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑加固的同時(shí)，也可以對(duì)其中梁柱位置進(jìn)行置換（置換混凝土加固法），促使混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得以進(jìn)一步增強(qiáng)。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)作用于建筑的特殊位置時(shí)，可以選擇采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿法，將被加固的構(gòu)件與型鋼粘結(jié)在一起，從而使得加固效果更佳。除此之外，混凝土直接加固法還包括錨栓錨固法、饒絲法等，其中饒絲法主要是通過(guò)在構(gòu)件表面進(jìn)行退火鋼絲纏繞，對(duì)于構(gòu)件產(chǎn)生一定的約束作用，從而促進(jìn)其承載能力與延性提升，適合于提升混凝土的位移延性加固，如果柱截面為方形，應(yīng)注意其長(zhǎng)邊尺寸與短邊尺寸之比要小于1.5。而錨栓錨固法主要適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20至C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)加固，具體可結(jié)合工民建建筑實(shí)際加固需求，合理選擇加固方法。

間接加固法。間接加固法以預(yù)應(yīng)力加固法為主，主要包括兩種，一種是水平拉桿加固法，該方法在混凝土結(jié)構(gòu)加固上主要是通過(guò)將結(jié)構(gòu)受外界荷載壓力作用產(chǎn)生的彎矩加以消除，有效減少結(jié)構(gòu)承受的外力荷載，促進(jìn)建筑整體抗剪力提升，使得混凝土結(jié)構(gòu)得到有效加強(qiáng)。另一種是下?lián)卫瓧U加固法，通過(guò)抵消混凝土結(jié)構(gòu)外力產(chǎn)生的荷載，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)加固的目的?；炷两Y(jié)構(gòu)間接加固法除了預(yù)應(yīng)力加固法之外，還包括碳化混凝土修復(fù)法、裂縫修補(bǔ)法等。

（二）磚砌體結(jié)構(gòu)加固方法

鋼筋混凝土外層加固法，該施工方法較為簡(jiǎn)單直接，并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠滿足多種類型的磚砌體結(jié)構(gòu)加固需求，促進(jìn)磚砌結(jié)構(gòu)承載；力得到有效的提升，在梁柱、臂墻等磚砌體結(jié)構(gòu)中具有廣泛的應(yīng)用。

鋼筋水泥砂漿外層加固法，該方法也屬于砌體結(jié)構(gòu)直接加固法的一種，工藝簡(jiǎn)單，適用范圍廣，但對(duì)構(gòu)建承載力增強(qiáng)方面較弱，因此主要用于砌體墻的加固。

增設(shè)扶壁柱加固法。當(dāng)窗間墻的承載力不夠，致使砌體出現(xiàn)輕微裂縫時(shí)，可以選擇該方法提高砌體的承載力與穩(wěn)定性，優(yōu)勢(shì)是施工工藝簡(jiǎn)單，并且成本造價(jià)較低，缺點(diǎn)是承載力提升有限，很難滿足實(shí)際的抗震需求，在非抗震設(shè)防區(qū)具有廣泛的應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō)，選擇增設(shè)磚砌體扶壁柱時(shí)，一般會(huì)選擇挖鑲法與插筋法，其中實(shí)施挖鑲法擊鼓施工時(shí)，應(yīng)做好支頂措施的實(shí)施，既能夠穩(wěn)定的將原砌體進(jìn)行卸載，又能夠保障施工過(guò)程的安全性。與此同時(shí)，在施工前需要做好對(duì)原砌體與用于砌柱的磚砌體的澆水濕潤(rùn)工作，以免導(dǎo)致砂漿處于失水狀態(tài)，對(duì)粘接強(qiáng)度造成不利影響。

干式外包鋼加固法。該方法屬于傳統(tǒng)構(gòu)件加固方法一種，優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單，濕作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)施工量較少，受力穩(wěn)定可靠，非常適用于在對(duì)構(gòu)件加固過(guò)程中，要求不增大構(gòu)件的截面尺寸，但需要提升構(gòu)件承載力的構(gòu)件加固施工。缺點(diǎn)是施工成本較高，并需要選擇采用類似于鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施，屬于間接施工。相對(duì)于濕式外包剛加固法，該方法要求型鋼與結(jié)構(gòu)之間不采用膠結(jié)構(gòu)，或僅僅使用水泥砂漿進(jìn)行縫隙堵塞，由于該連接方式使得型鋼與結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有起到良好的連接作用，屬于組合體，無(wú)法實(shí)現(xiàn)整體受力，因此對(duì)于構(gòu)件的加固效果相對(duì)于濕式外包剛加固法較為有限，要求鋼材質(zhì)量較為嚴(yán)格，還有可能造成鋼材的浪費(fèi)。在具體施工加固過(guò)程中，需要合理謹(jǐn)慎選擇干式外包鋼加固法。

（三）鋼結(jié)構(gòu)加固法

改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形加固法。該方法主要通過(guò)對(duì)構(gòu)件的荷載分布、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)、傳力路徑加以改變，并增設(shè)支撐與附加桿件、對(duì)空間協(xié)同工作加以考慮等措施實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件加固的方法。在這一過(guò)程中，除了要計(jì)算加固構(gòu)件的承載力與正常使用極限狀態(tài)之外，還應(yīng)該充分考慮構(gòu)件結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)及支座中的內(nèi)力分布，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充驗(yàn)算，從而使得構(gòu)件加固措施更加科學(xué)合理。與此同時(shí)，采用該方法應(yīng)注意做好構(gòu)件加固設(shè)計(jì)與施工的緊密配合工作，在具體進(jìn)行加固施工過(guò)程嚴(yán)格遵循事先設(shè)計(jì)好的施工方法與程序，嚴(yán)禁擅自更改。

梁柱節(jié)點(diǎn)加固法。鋼結(jié)構(gòu)一般通過(guò)焊接、使用鉚釘?shù)确绞竭M(jìn)行連接。在具體進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)充分考慮影響梁柱節(jié)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度因素，例如體積配筋率、軸向力、直交梁、材料強(qiáng)度等，同時(shí)合理采取施工方法，例如后加牛腿連接方法，該方法施工工藝簡(jiǎn)單，節(jié)點(diǎn)連接方式為鉸連接方式，對(duì)于室內(nèi)凈空要求較高，對(duì)結(jié)構(gòu)損傷較小。

總結(jié)：

綜上所述，在工民建建筑施工中通過(guò)運(yùn)用結(jié)構(gòu)加固方法，可以有效提升建筑工程質(zhì)量，使得建筑整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠。在具體進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)遵循相應(yīng)原則如施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)及規(guī)劃工作，充分考慮成本問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題等，并結(jié)合實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)加固方法的選擇，確保工民建施工平穩(wěn)順利的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱文喜. 工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)探討[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（24）23-23.

[2]孫亞爽. 工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)研究[J]. 城市建筑，2016（14）：74-74.

[3]黃沐. 工民建結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)研究[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，6（8）21-21.

（作者單位：四川省廣安市鄰水縣建筑設(shè)計(jì)院）