房屋建筑混凝土結構工程加固施工技術

摘 要：在建筑行業(yè)技術水平不斷提升，城市化進程逐步推進的過程中，房屋建筑工程數(shù)量一直在增加。但房屋在長期的使用過程中，會產(chǎn)生老化、損壞等問題，導致房屋質量下降，危及人們的安全。由于很多房屋建筑都使用了混凝土材料，當混凝土的強度逐步下降，達不到標準要求時，就必須對其進行加固處理，以確保房屋能繼續(xù)安全使用。而房屋建筑混凝土結構工程的加固施工技術類型較多，為了使加固技術充分發(fā)揮作用，促使加固施工順利進行，必須要加強對混凝土結構工程加固技術的研究。

關鍵詞：房屋建筑；混凝土結構；加固；施工技術文章編號：2095-4085（2024）03-0040-03

0 引言

20世紀中期，我國的房建行業(yè)很多房屋都開始采用混凝土結構，不少房屋距今已經(jīng)有六七十年的歷史。直到現(xiàn)今，混凝土結構仍在建筑行業(yè)占據(jù)主流，應用十分普遍。但是由于施工材料和工藝操作等方面的問題，有些混凝土結構施工質量不達標，以往老舊的房屋建筑也因后期維護不當而出現(xiàn)很多的病害，亟待采取措施予以修復，以保證房屋正常的使用功能。因此，現(xiàn)今混凝土結構工程加固技術也同混凝土施工技術一樣受到了重視。

1 房屋建筑混凝土結構工程加固施工原則

1.1 保證混凝土結構物的安全穩(wěn)定性

之所以要對房屋進行加固，是因為某些結構部位出現(xiàn)了問題，影響到了房屋整體的安全性，存在較高的使用風險。本著以人文本，為人們的生命和安全負責的態(tài)度，在發(fā)現(xiàn)混凝土結構工程出現(xiàn)問題時，要及時依照工程實際情況與原建筑混凝土結構特點，分析各種加固技術的適用性和所產(chǎn)生的效果，確定最佳的加固方案，以有效提升房屋的結構強度，使安全系數(shù)達標。在恢復房屋使用性能的同時盡可能延長建筑結構的使用壽命［1］。

1.2 盡可能合理降低加固成本

加固技術就是為了延長房屋的使用時間，使房屋最大化發(fā)揮最長效的作用，避免因房屋受損嚴重無法使用而導致房屋使用者經(jīng)濟受損。因此，在確定加固技術方案時，施工成本是需要考慮的重要因素之一。而施工成本與所選用的施工材料、施工開展方式、施工周期有很大的關系。鑒于不同的加固技術雖然都能在不同程度上提高房屋的強度和安全性，但還要根據(jù)實際施工情況，結合經(jīng)濟性原則，在滿足加固要求的基礎上選擇實施周期較短，成本較低的加固方案。

1.3 方便加固施工活動開展

在進行加固施工方案的設計時，需要考慮到在實際施工過程中，施工材料的獲取難度、施工工藝的操作可行性和施工安全性。在建筑混凝土結構加固設計中，要求工作人員在以提高建筑混凝土結構的安全穩(wěn)定性與堅固度為主要目標的基礎上，制定出的建筑混凝土結構加固設計方案應當具有較高的可操作性，以便于在施工過程中能夠在短時間內(nèi)完成所有建筑結構加固施工工作。在分析混凝土結構工程的破壞情況后，要根據(jù)具體的受損位置，現(xiàn)場施工環(huán)境，選擇安全系數(shù)較高，技術難度較低的施工方案，以確保可以快速、高質量完成混凝土結構加固。另外，加固材料的選擇以就地取材、短途運輸為原則。

1.4 合理創(chuàng)新

在建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展下，新的施工技術和材料越來越多，為混凝土結構工程的加固提供了無限可能。因此在進行混凝土結構的改建和加固設計時，施工單位要對行業(yè)的發(fā)展變化有清楚的了解，掌握各種新舊加固技術，知悉建筑材料更新迭代的變化，以便對各種加固方案進行優(yōu)化對比，合理采用新材料、新工藝和新技術，制定最佳的加固施工技術方案，達到安全、經(jīng)濟、方便、高效等多重性目標［2］。在采用新的加固材料和技術時，一定要確保材料經(jīng)過認證并由正規(guī)單位生產(chǎn)，同時要選擇具有實力的施工單位合作，確保施工水平達標，可以勝任該加固技術方案。

2 房屋建筑混凝土結構工程加固施工技術

2.1 直接加固技術

2.1.1 加大截面加固法

加大截面法主要用于混凝土構件的加固補強，如梁柱和樓板加固。通過安全檢測鑒定，確認混凝土結構受損具體位置，根據(jù)實際需求增加受力配筋。在鋼筋砼受彎處加混凝土現(xiàn)澆層，這樣不僅可以增強該處構件的承載能力，同時由于有效的受力面積增加，可以有效改善結構的正向截面抗彎、斜向剪切性能和截面剛度，可以承受更高的荷載，讓建筑結構更加穩(wěn)定可靠。由于現(xiàn)澆施工技術較為常用，該加固技術發(fā)展非常成熟，許多施工單位都具有這個實力，可以保障加固施工效果。但因截面加大后會占用一定的建筑空間，影響室內(nèi)有效使用面積，也會導致建筑物外觀美感度降低。且現(xiàn)澆施工周期較長，濕作業(yè)容易造成環(huán)境污染，因此該方法實際應用也有一定的局限性。

2.1.2 置換混凝土加固法

置換混凝土加固法與上述方法的主要施工步驟基本一致，也采用了現(xiàn)澆混凝土施工工藝。但不同的是，置換需要先清除受損的混凝土結構，然后采用強度等級更高的混凝土配比進行澆筑施工，得到新的完整的混凝土構件完成替換。正因如此，置換混凝土加固法效果更佳，其可以明顯提高混凝土結構的承載力，且不會對建筑物的凈空間產(chǎn)生任何影響，因此可以用于受損嚴重的梁柱結構加固，從根本上消除混凝土結構的質量安全隱患。但該方法的缺點在于：為了保障清除舊混凝土結構時的安全性，必須先卸載；且混凝土施工時間較長，對澆筑振搗施工質量要求較高，所以必須規(guī)范施工，加強質量控制才能達到加固要求；同時還有可能會存在置換混凝土構件與原結構交接位置強度薄弱差異的問題［3］。

2.1.3 外包鋼加固法

主要施工材料為鋼板，因為鋼板具有很高的強度，將其附著在混凝土結構受損面，可以形成一種新的復合結構而提高該結構物的承載性能，進而起到加固作用?？捎糜诔休d力不足的各種類型的混凝土構件。將鋼板施加于正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面，以提高受拉和受壓截面的面積，加固效果明顯。同時施工操作簡便，只需使用合適的材料將鋼板固定在原結構上。如可以采用濕法，以環(huán)氧樹脂、乳膠水泥漿為黏結劑，將鋼板牢固地粘結在受加固的構件上。但是這種粘結包鋼法的實際粘結效果無法保障，黏結劑會受環(huán)境溫度影響。也可以采用錨栓加固的方法，根據(jù)鋼板面積，在鋼板的四角和周邊以螺栓連接鋼板和混凝土構件。但是該法需要在構件上打孔，有可能會導致受損面擴大。

2.1.4 粘貼纖維增強塑料加固法

粘貼纖維加固法與外包鋼法的工藝原理相同，都是在待加固面粘貼強度較高的材料來提高結構的承載能力。此法的加固材料主要為玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維。在現(xiàn)今房屋建筑中，多使用碳纖維材料，因為碳纖維較為纖細卻強度較高，還具有耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕等特性，作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合后的應用范圍較廣，應用效果也較好。將纖維增強復合材料粘貼在受拉區(qū)，能夠改善混凝土結構的性能，與其協(xié)同受力而顯著提升混凝土結構的強度、防腐蝕性和防潮性，但不會增加結構物的自重。此外，碳纖維復合材料具有更強的抗疲勞性，使用壽命長，能長久地保障建筑物的安全性，降低房屋維護費用。因此，在混凝土結構工程的加固中性價比較高［4］。

2.2 間接加固技術

2.2.1 預應力加固法

以外加預應力的方式，在需要加固的混凝土結構體外利用合適的構件給混凝土施加預應力，使結構或構件產(chǎn)生與設計荷載作用下相反的應力，以改變原結構內(nèi)力分布，降低內(nèi)力峰值，提高構件或結構的承載力，起到加固、卸荷、改變結構內(nèi)力的三重效果。預應力混凝土技術在我國房屋建筑中的應用較早，近年來更是被廣泛應用于房屋、橋梁的加固，在實際房屋建筑工程中加以應用時，主要是通過以下兩種形式實現(xiàn)加固目的。

2.2.1.1 預應力水平拉桿加固法

通過施加預應力強迫鋼拉桿受力，由于預應力和新增外部荷載的共同作用，在拉桿中形成軸向張力，并由桿端的錨固件進行偏心傳遞，使得構件產(chǎn)生偏心受壓現(xiàn)象，由此可以抵消部分外部荷載造成的不利影響，使構件的抗彎性能增強。并且由于拉桿與構件之間會有傳力作用，與原結構能較好地共同工作，進而改善混凝土構件的受力情況，緩解和控制構件的開裂［5］。

2.2.1.2 預應力下?lián)卫瓧U加固法

用預應力下?lián)卫瓧U加固，可以與需加固的固件組成一個復合超靜定結構體系。該體系會承受構件原有的荷載和下?lián)卫瓧U的預應力，從而導致拉桿上產(chǎn)生軸向力并通過與構件的結合點傳遞到受加強構件中，因此原結構的受力形式發(fā)生改變，部分荷載被消除，從而實現(xiàn)待加固構件承載能力提升的效果。在采用預應力撐桿加固法時，為了確保軸向力的傳遞，需要保障構件與撐桿的連接效果，注意檢查撐桿末端處的角鋼與構件間的焊縫質量，然后用螺栓固定撐桿兩端，再采用環(huán)氧樹脂化學灌漿或者乳膠水泥漿填灌，最后再涂上防銹漆。

2.2.2 增加支承加固法

增加支點可以減小結構跨度，使結構各部分之間受力均勻或減小。這是一種通過改變結構形式來調(diào)整混凝土結構內(nèi)力分布情況的加固方式，施工簡便。但是由于需要增加構造物，會對原本建筑的空間功能產(chǎn)生影響，需要考慮待加固部分的周圍環(huán)境，確保施工的可操作性，并盡量降低施工造成的空間影響。因此，僅適合于部分特殊情況下的房屋建筑。如對于空間要求不高的大跨度的梁板等水平結構物的加固，可根據(jù)其跨度大小等距增加數(shù)量適宜的支點，增加結構的跨數(shù)，使計算時跨徑減小，從而降低撓度，增加剛度［6］。

3 房屋建筑混凝土結構工程加固施工技術具體應用

3.1 框架梁的加固

對于框架梁混凝土結構工程，通常采用直接加固法，如碳纖維加固，可以有效提高梁的承載性能，且施工方便。如某房屋加固時，設計采用兩層200g碳纖維來加固混凝土梁底部；側面為寬200mm，300g的碳纖維；兩側面上部為寬150mm，300g的碳纖維。粘貼前，要先準備好所需的碳纖維布和施工平臺和相關設備。然后對待加固的梁進行表面處理工作，清除受損構件松散的混凝土，將結構層露出來，并修復處理好原構件存在的開裂、凹陷等問題。經(jīng)表面修復并打磨，構件保持干燥、干凈、外觀整潔和平整后，將裁剪并浸潤樹脂的碳纖維布粘貼在構件表面，并用滾筒壓實，排除內(nèi)部氣泡，使其完全服帖，形成一個完整的混凝土結構新面，最后均勻涂抹一層纖維砂漿進行防護，以延長加固效果，保護新的混凝土結構。采用碳纖維加固時，要注意防范碳纖維片材料導電性帶來的危害，施工時需要合理保管和使用該材料，遠離電氣設備和電源。同時樹脂材料屬于易燃材料，要注意防火防高溫，避免引發(fā)火災事故，也要避免因環(huán)境因素導致其粘貼作用失效［7］。

3.2 框架柱的加固

某工程對于框架柱采用了增大截面加固法。施工時，需先進行混凝土清除工作，包括混凝土柱下地面回填土，直到露出原柱下承臺。然后為了使新舊混凝土面能順利結合，保證完整性，要對原柱表面、承臺頂面以及梁側面等需進行現(xiàn)澆的截面加大部位進行鑿毛處理。之后按照混凝土澆筑施工工序開展鋼筋工程，對新增框架柱中的鋼筋進行錨固處理，在柱子的各個方位，按照柱結構及與其他結構物的關系進行植筋錨固，要確保柱子加固后柱子整體及與相鄰結構物保持協(xié)調(diào)。然后按照植筋效果安裝模板，根據(jù)原結構的混凝土配比，結合現(xiàn)今的加固要求配置混凝土進行澆筑振搗。并在澆筑后做好養(yǎng)護，待新澆混凝土強度達到 70%以上時拆模并修復裝飾面，進行質量驗收。驗收合格后的該加固工程，能確保新增框架柱與原有結構共同受力，保持房屋的穩(wěn)定性。

4 結語

總之，房屋建筑在施工過程中和使用期間都有可能因為材料、工藝、環(huán)境等方面的因素導致混凝土結構物的穩(wěn)定性下降，造成嚴重的安全隱患。為了讓混凝土結構更加穩(wěn)定，使房屋能安全長效地被使用。相關工作人員需要在充分了解混凝土結構物當前的實際情況及各種加固技術的基礎上，以有效保障房屋的安全性為第一準則，通過施工成本、施工操作、技術特點等綜合對比，合理選擇與之相適宜的加固技術。并在具體的加固施工過程中，做好施工準備工作，嚴格按照工藝流程、施工要點規(guī)范施工，以確保加固施工質量，進而有效提高建筑混凝土結構的承載能力，讓房屋更加穩(wěn)定可靠。

參考文獻：

［1］謝琪.房屋建筑工程中混凝土結構防滲漏施工技術的研究［J］.中國建筑金屬結構，2021（7）：84-85.

［2］鄭閩春.分析土木建筑工程項目的混凝土加固施工技術［J］.四川水泥，2021（8）：21-22.

［3］羅思.房屋建筑鋼筋混凝土結構施工與加固技術［J］.工程機械與維修，2021（5）：58-61.

［4］顧曉晴，倪青.土木建筑工程項目的混凝土加固施工技術分析［J］.混凝土，2020（5）：156-159.

［5］崔盛龍.房屋建筑混凝土結構裂縫防控對策分析［J］.居業(yè)，2022（12）：43-45.

［6］張立新.房屋建筑混凝土結構加固施工技術［J］.四川水泥，2021（9）：43-44.

［7］賴琴.關于混凝土結構工程加固施工技術研究［J］.百科論壇電子雜志，2019，9（16）：35-36.