建筑工程中混凝土加固施工技術(shù)研究

劉雅靜

摘要：混凝土材料具有良好的穩(wěn)定性，在建筑工程中有著重要應(yīng)用。根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)、功能需求，合理選取混凝土加固技術(shù)，是提高施工安全系數(shù)、保證結(jié)構(gòu)體施工質(zhì)量的必要條件。目前，適用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固施工技術(shù)較多，混凝土構(gòu)筑物的功能需求，原材料的性能以及實(shí)際施工條件等，都將對(duì)加固技術(shù)的合理選擇帶來影響。本文擬對(duì)建筑工程中常用的加固施工技術(shù)的特征、適用條件等進(jìn)行分析，希望對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固施工起到參考作用。

關(guān)鍵詞：建筑工程;混凝土;加固技術(shù)

引言

在建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)性能受到多種因素的影響。設(shè)計(jì)資料不完善，構(gòu)筑物設(shè)計(jì)不合理，以及施工階段選取的原材料、混凝土制備方法不當(dāng)，都可能影響到混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。為控制上述風(fēng)險(xiǎn)，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，建筑施工必須合理選取加固技術(shù)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固施工。此外，業(yè)主對(duì)建筑體的使用功能呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，既有建筑的改造升級(jí)等任務(wù)，不可避免地會(huì)遇到混凝土結(jié)構(gòu)加固難題。分析混凝土加固的考慮因素，以及各類加固技術(shù)的特征，具有重要意義。

1 混凝土加固相關(guān)因素

對(duì)混凝土進(jìn)行加固處理，是混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要保障措施，同時(shí)也是滿足建筑體抗震加固需求的現(xiàn)實(shí)要求。作為混凝土結(jié)構(gòu)的常用處理方式，加固方法的選擇，需要考慮方法的合理性，明確建筑物的使用功能、施工方案要求以及施工隊(duì)伍能力等影響因素。首先，功能不同的建筑體，在加固等級(jí)、防震抗震性能需求等方面有著一定的差異，要選擇恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)，必須先根據(jù)建筑體規(guī)劃功能，確定其加固等級(jí)。其次，施工過程中混凝土加固的性價(jià)比，是施工方案設(shè)計(jì)的重要考慮因素，設(shè)計(jì)人員、管理層在對(duì)加固方法進(jìn)行決策時(shí)，往往會(huì)受到施工合同、成本、施工條件等多種因素的影響。最后，在同種加固技術(shù)下，不同施工隊(duì)伍的實(shí)施效果可能存在較大差異，這主要與施工人員的服務(wù)口碑、施工能力等有關(guān)。

2 磚混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法

磚混凝土結(jié)構(gòu)加固分為直接加固、間接加固兩種方式。

在直接加固方法中，加層加固是直接在混凝土結(jié)構(gòu)的外層進(jìn)行加固施工，屬于直接在建筑材料的截面進(jìn)行加固的一類處理工藝。從施工過程來看，加層加固的工藝流程相對(duì)便捷，加固處理環(huán)節(jié)受到周圍環(huán)境的影響程度相對(duì)較低，對(duì)施工條件的適應(yīng)能力相對(duì)較強(qiáng)，加固處理后結(jié)構(gòu)體的承載能力將得到顯著提升。但加固過程的耗時(shí)較長，對(duì)于某些工期緊湊的項(xiàng)目并不適用。增設(shè)扶壁柱也是直接加固的常用方法，與加層加固類似，扶壁柱也是直接在混凝土結(jié)構(gòu)的截面進(jìn)行加固處理，整個(gè)加固過程的工藝流程相對(duì)簡單，同時(shí)加固成本也處在較低水平[1]。但增設(shè)扶壁柱需要注意建筑體結(jié)構(gòu)的承載性能要求，對(duì)該加固方式的實(shí)際承載能力進(jìn)行定量分析。

間接加固方法有預(yù)應(yīng)力撐桿、無粘結(jié)外包型鋼兩種方式。利用預(yù)應(yīng)力撐桿進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的加固，能夠明顯提升砌樁的承載能力，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)起到良好的加固效果，但該加固方式對(duì)施工環(huán)境有著一定的要求。如遇施工環(huán)境存在高溫風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)盡量規(guī)避使用預(yù)應(yīng)力撐桿進(jìn)行加固。無粘結(jié)外包型鋼主要依賴鋼材的力學(xué)穩(wěn)定性對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加固，該工藝的優(yōu)勢(shì)主要為：（1）工藝流程相對(duì)簡單;（2）加工處理的耗時(shí)相對(duì)較低;（3）可有效提升結(jié)構(gòu)體的承載能力。但間外包型鋼的加固策略仍然存在一些局限性，如施工成本過高，材料的性能將左右實(shí)際承載能力以及具體加固效果。

3 鋼結(jié)構(gòu)加固方法

鋼結(jié)構(gòu)加固的常用方法是改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形，其核心原理是通過增設(shè)支撐、施加預(yù)應(yīng)力等策略，改變載荷的分布情況，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加固的目的。對(duì)于結(jié)構(gòu)體加固，技術(shù)人員需要分析結(jié)構(gòu)體的空間結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加支撐，再對(duì)改變后的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)指標(biāo)的驗(yàn)算，盡可能形成相對(duì)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。其次，在增加支撐的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注結(jié)構(gòu)自振頻率、結(jié)構(gòu)剛度等，必要時(shí)對(duì)增設(shè)方案進(jìn)行調(diào)整，保證剛度等指標(biāo)符合預(yù)期[2]。參考既往的加固經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于排架結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加某一列柱的剛度，能夠有效提升整個(gè)結(jié)構(gòu)體的載荷能力，并合理減少其他列柱分得的負(fù)荷。對(duì)于受彎桿件，改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：（1）載荷分布情況的合理調(diào)整;（2）端部結(jié)構(gòu)支撐情況的調(diào)整;（3）形成連續(xù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)連接處的加固，常用連接方式主要有焊接、螺栓等，其加固方法主要是根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)體的加固原因、實(shí)際加固需求，分析原有連接方法的合理性，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果確定是否需要調(diào)整連接方法。一般情況下，焊縫連接、高強(qiáng)螺栓連接等是鋼結(jié)構(gòu)比較常用的連接加固方法[3]。此外，裂紋的修復(fù)、加固也是鋼結(jié)構(gòu)加固施工的重點(diǎn)，在材料、安裝操作以及載荷等多種因素的影響下，鋼結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)裂紋問題，為保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，現(xiàn)場(chǎng)人員需要及時(shí)掌握裂紋出現(xiàn)的主要原因，以及可靠的修復(fù)手段，及時(shí)對(duì)裂紋進(jìn)行修復(fù)。在修復(fù)完畢后，需要采取有效的措施進(jìn)行加固，避免裂紋問題擴(kuò)大，或者再次出現(xiàn)裂紋。

4 纖維復(fù)合材料加固方式

隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于混凝土加固施工技術(shù)也在進(jìn)行著更新，近年來一種纖維復(fù)合材料在對(duì)混凝土加固施工中得到廣泛的使用。纖維復(fù)合材料在對(duì)混凝土進(jìn)行加固時(shí)，可以大體上分為兩種方式：（1）在使用纖維復(fù)合材料進(jìn)行加固時(shí)，將纖維復(fù)合材料附著在混凝土的接觸面，而對(duì)于纖維復(fù)合材料的選擇上，就分為單相碳纖維布、雙向碳纖維交織布等等，主要是針對(duì)不同的混凝土加固區(qū)域，選擇合適的纖維復(fù)合材料。在建筑工程的混凝土加固施工中，通常以單向碳纖維布為主，施工方式就要就是在混凝土澆灌之前，在混凝土的構(gòu)件與接觸面上均勻的附著上纖維復(fù)合材料，以此來提高混凝土的穩(wěn)固性能[4]。（2）在混凝土中直接按照比例添加纖維復(fù)合材料，這也是目前建筑工程中使用較多的方式，這種方式與第一種相比較為簡單，適合大面積的混凝土加固施工。在混凝土中混入纖維復(fù)合材料，能夠?qū)⒒炷林姓扯鹊玫教岣?，并且在混凝土成型之后分子之間的連接性也能夠得到較好的提升，從而在整體上提高混凝土的穩(wěn)固性。

5 鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法

這種混凝土加固方式在我國建筑工程中應(yīng)用的還比較少，但是對(duì)于加固的能力卻是很強(qiáng)的。利用鋼絲網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法就是在混凝土表面上鋪設(shè)用鋼絲編織的網(wǎng)，之后在用復(fù)合砂漿將這些鋼絲網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，能夠?qū)炷恋姆€(wěn)固度得到很好的提升。這種方式所花費(fèi)的時(shí)間與資金較多，不太適合我國的建筑工程;雖然有的建筑工程在利用此方法對(duì)混凝土進(jìn)行加固，但實(shí)際的發(fā)展速度卻很慢。相信隨著此種加固方式的發(fā)展，一定能夠大規(guī)模的應(yīng)用在我國建筑施工混凝土加固當(dāng)中，以此來提高混凝土的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

目前，適用于混凝土結(jié)構(gòu)加固的施工技術(shù)種類較多，加固方法的選取，以及加固施工方案的制定，需要圍繞建筑體功能、加固對(duì)象等進(jìn)行合理分析。在明確加固施工的原因與要求的基礎(chǔ)上，加固方案的選擇，應(yīng)當(dāng)從加固成本、加固工藝流程、加固效果等方面進(jìn)行綜合分析，擇優(yōu)選取加固方案，保證混凝土加固施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[4] 廖曉坤. 混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻置換加固技術(shù)與施工監(jiān)控研究[J]. 安徽建筑， 2020， v.27;No.238（02）：80-84.