土木工程混凝土的建筑加固技术论文

时间:2023.7.7

  摘要:本文先对土木工程混凝土建筑加固的必要性进行分析,进而从增加截面面积、外包钢以及预应力相关的加固技术基础上,对土木工程混凝土建筑的加固技术进行详细阐述。

  关键词:土木工程;混凝土;加固技术

  1土木工程混凝土建筑加固的必要性

  在房产经济快速发展的情况下,我国的建筑行业也得到了很大的进步。随着建筑项目建设的规模和数量不断的扩大,土地资源也逐渐紧张。为了能够满足更多人的居住需要,建筑的楼层也逐渐增加。这些建筑会随时间的流失而出现老化现象,这样不但会对居住人员的财产安全进行影响,并且也会导致社会资源的浪费。导致建筑结构老化的原因大概有两种,其一是建筑物的混凝土结构在经历了长时间的风吹日晒后,在建筑中的一些木质结构上出现有腐蚀性微生物、细菌等,这样就会导致木材镂空,失去承载功能。其二是建筑物被超负荷的使用,进而导致了建筑的功能性和安全性逐渐下降。而在这种老化的情况下极易导致建筑物出现质量和安全问题,在严重的时候还会导致人员的伤亡。所以,我们在对建筑项目进行建设的时候,不但要在设计阶段中做好规范的设计,同时还要对建筑物结构工程进行合理评估,要对建筑物的损伤情况进行掌握,并且通过有效的加固手段和技术对建筑物进行修复。通过这种方式,来让建筑物达到一定的安全标准。有很多建筑出现了部分的问题,进行必要的修补和加固后仍旧可以使用,这样可以节约大量的资金。这些建筑结构只是部分混凝土构件达到了一定的使用年限,或者是在使用过程中出现问题。在这种情况下就不需要整体推到重建,通过局部加固技术来延长整体工程的使用寿命,这样不但能够在一定程度上节省社会资源,还能够对整个建筑物结构的稳定和安全进行保障。以此对居住人员的人身安全和财产安全进行保障,在此基础上促使建筑行业的健康发展。

  2土木工程混凝土建筑加固技术

  混凝土结构加固补强技术有很多,进行直接加固的有加大截面面积、外包钢加固以及预应力加固,同时还有增设支点以及支撑体系等相关的加固方式。以下就对加大截面、外包钢等相关的加固技术进行重点阐述。

  (1)加大截面面积加固技术。通过加大截面的尺寸来进行加固,是一种使用比较广泛的技术,其主要是把混凝土浇注到建筑受弯和受到压力的部分,通过这种方式提升截面的高度和面积,进而有效的提升构件正截面和斜截面的抗弯能力,并且有效的加强其抗压力效果。在使用加大截面面积的加固技术时,要综合建筑钢筋长度、面积以及承受力的实际情况进行,其一般是使用在构件正截面中。比如浇注和建筑受拉区域相同的混凝土截面,或者是利用对新旧构件共同的作用,这些都能够对建筑的使用情况进行改善,进而极大的提升建筑混凝土的承载力。这样的加固技术在实施和操作的时候相对简单,可以使用在建筑的梁、板以及墙等相关的混凝土结构加固中,但是施工时使用的时间比较长。

  (2)外包钢加固技术。这种技术使用一种以角钢外包在构件四角的方式,在角钢之间使用缀板进行连接和稳固。外包钢加固技术一般使用在混凝土的柱、梁和腹杆的加固中。根据实际的施工方式,可以将外包钢加固技术分成湿和干两种方式。其中的湿式方式是指外包型钢和构件之间使用乳胶水泥进行粘贴,或者是使用环氧树脂化学进行灌浆的方式,以此将外包钢和构件有效的连接在一起。在此基础上让型钢和原始构件一同承受重力和压力,将其使用在混凝土的加固中可以得到很好的效果。而干式外包钢加固是指原始构件和外包钢之间没有进行任何的粘结,有时候会填入一些水泥砂浆,但是并不能够保障结合面剪力和拉力之间有效传递,型钢和原构件不能够一起工作,只能够单独性承受压力和重力,和湿式的外包钢加固相比效果就要弱很多。外包钢加固技术的施工很简单,并且速度很快,施工的工作量相对较小,并且承受力也很可靠,可以使用在不允许加大原构件截面面积,但是又需要提升截面承载力的混凝土结构中。不过这个加固技术在实施的时候使用的钢材量比较大,会提升加固的成本费用。

  (3)预应力加固技术。预应力加固使用的是外加预应力钢拉杆,还有则是使用撑杆对结构进行加固的方式。在实施的过程中是经过施加预应力的方式让钢拉杆或者是型钢撑杆受力,对原始构件的内部力量分布进行影响和改变,以此降低结构原始的应力水平,进而提升结构的承载能力。通过对预应力的使用能够实现加固、卸载以及变化结构内力的三种效果。预应力在使用的过程中有很多优势,后加拉杆或者是撑杆与原有结构可以一起工作,以此对后拉杆的应力滞后现象进行消除。同时体外配筋张拉预应力能够增加正截面和斜截面的强度,并且也有效的提升刚度。这样就能够改善使用性能,进而得到很好的效果。预应力中出现的负弯矩能够将部分的荷载弯矩进行抵消,以此对原始构件的挠度进行降低,对原始构件中的裂缝宽度进行缩小,甚至完全消除裂缝并使其闭合。

  (4)增设支点的加固技术。增加支点加固主要是通过增设支撑点的方式减少结构计算跨度,对结构内力分布情况进行改变,并且有效的提升其承载能力。从这个技术的施工方式来看可以将其分成刚性支点和弹性支点两种。刚性支点主要是应该支撑结构的轴心受压或者是受拉把荷载直接转移给基础构件,因为支承结构轴向变形低于被加固结构的挠曲变形,这对被加固结构而言,其结构受力情况比较明确,并且能够有效的将内力计算进行简化。而弹性支点是经过支承结构受弯作用间接的对荷载进行传递,因为支承结构变形和被加固结构变形高度一致,所以内力分析就更加复杂。和这种弹性支点法相比,刚性支点加固的性能比较好。

  3结束语

  建筑在使用一段时间之后会出现一定的结构老化现象,进而对建筑的质量安全形成一定的影响。通过对混凝土建筑的加固,使用外包钢加固以及预应力加固等相关技术,能够对部分建筑构件的承载能力进行提升,以此保障建筑的安全使用。

  参考文献:

  [1]张曼.土木工程中混凝土建筑加固技术分析[J].装饰装修天地,2017(10).

  [2]张文晶,贾双.谈土木工程中混凝土建筑加固技术[J].建筑工程技术与设计,2015(24).


第二篇:混凝土建筑结构加固技术分析论文


  摘要:随着市场经济的不断深入发展,社会对于建筑的需求不断增加。混凝土已经成为建筑物中最为常见的建筑材料。生活中的房屋、隧道、花园设施等等都需要钢筋混凝土。对于建筑物的第一要求便是安全,因此无论建筑物的设计理念如何,建筑物的格局如何改变,混凝土作为基础材料是必不可少的,而注重钢筋混凝土建筑结构的安全性则显得尤为重要。因此衍生出了钢筋混凝土的加固技术。本文将对混凝土加固技术进行简要阐述、应用分析。仅供参考。

  关键词:混凝土;建筑结构;加固技术;应用研究

  随着人们对于建筑物的质量要求越来越高,对建筑物的结构检测和加固则是建筑行业必做的项目之一。混凝土建筑加固技术是指以原混凝土建筑结构的检定、检测为基础,采用科学合理的加固措施,提高混凝土建筑结构的安全性能与耐久性能,保障建筑物的正常使用及使用寿命的延长。建筑结构加固工作包括建筑施工过程中出现的问题进行加固以及对原有的建筑性能改造、加固,使其达到延长建筑使用寿命的结果[1]。

  一、混凝土建筑结构加固技术的必要性

  在目前的工业和民用建筑中,存在许多使用年限超过30年的建筑,在当时的时代背景里,受到许多因素的制约,许多混凝土建筑均存在不同程度的安全隐患。另外还有一些建筑物由于设计时、施工时及工程管理上产生的质量问题,危及建筑安全。在建筑物出现以下情况时应当及时对建筑物进行检测、加固。如:建筑结构破损,年久失修;建筑体遭受过地震、海啸、火灾、泥石流等人为或自然灾害;建筑改修时有露筋蜂窝等质量差的问题;设计不合理,没有充分了解该工程的地质水文特点;改造的建筑物改造不正确,任意对墙体开洞,改变建筑物载荷能力;建筑物周围环境的改变,长期受高温、酸碱等腐蚀性材料影响,建筑物结构遭到损毁。及时检测、加固混凝土建筑结构是保障建筑物的安全性,提高建筑物的强度、稳定性能、刚度、耐久性,以满足建筑物的正常使用功能[2],并延长其使用寿命。

  二、混凝土建筑结构的检测方法

  判断一个建筑物是否需要进行加固需要对其进行检测,一般的检测方法有:钻芯法、回弹法、超声法、拔出法及荷载检验法等检测方法。拔出法操作简便,容易掌握且检测精准度比较高,钻芯法是对建筑物直接进行抗压强度检测的方法,其结果非常精准,但是该方法容易对建筑物局部机构造成破坏。非破损检测法则是包括混凝土回弹法及超声回弹法两种,该种检测方法的检测精度不高,一般都是采用综合法进行检测,也就是将几种方法两两结合进行运用,如钻芯——回弹方法、回弹超声——拔出方法、回弹——钻芯法等。混凝土结构的现场检测方法有两种即工程质量检测和结构性能检测。对工程实行哪种检测方法都有它既定的情况[3],如以下6中情况适合使用工程质量检测法进行混凝土结构检测:1.工程质量的试件及行管材料检验不足时;2.建筑物实体结构质量抽查不合格时;3.对建筑实体结构质量存在异议时;4.发生了工程安全事故时;5.同步制定的相关标准对工程进行第三方检测时;6.相关检查部门要求工程质量第三方检测时。另外有4种情况适合选择结构性能检测方法:1.混凝土结构发生改变时;2.达到建筑物规定使用年限时;3.混凝土结构遭受了自然及人为灾害时;4.需要对其进行可靠性鉴定时。

  三、常见的混凝土建筑结构加固技术

  1.外包钢加固技术

  外包钢加固技术是通过使用乳胶水泥和环氧树脂材料对梁柱外围的包型钢进行灌浆加固,也能够通过对外围的包型钢焊接,实施加固技术。此种加固技术可以依据施工方法的不同分为干式、湿式外包装法[4]。外包钢法能够使建筑结构更为密实,加大建筑结构的刚度、稳定性能,提升建筑结构的承载力,提高使用性能。采用外包钢加固技术时要注意一些细节问题,如优先考虑采用低强钢材进行加固,低强钢材的运用不会对加固构件产生大的应力,能够对建筑加固构件没有负面影响的情况下,实现建筑构件的加固。同时为了确保包钢与建筑结构的相互结合、融为一体,一般都要对水泥与混凝土的使用性能做严格要求,混凝土应具有微收缩性和微膨胀性,才能确保建筑结构在加固处理后不会出现新的裂痕,降低加固效果。除此之外,还要对混凝土中的外加剂进行严格管控,使用量有度,另外为了提高混凝土和易性降低混凝土的塌落度,应选取对混凝土收缩性影响小、能够提升混凝土耐老化度的外加剂。

  2.增加截面加固技术

  加大截面加固技术是通过在混凝土受弯结构的承重区域浇筑混凝土现浇层。其能够具有扩大建筑结构受力面积的作用,同时还能提高受力截面的有效高度。能够加强建筑结构的正截面抗弯能力,提高斜截面的抗剪能力,保持建筑结构的稳定性。在建筑物的横截面受拉区域用混凝土对其设置围套,能增加建筑结构的受力截面,提升建筑构件的受力极限,完善使用功能,加大承载能力。此种加固技术工艺简单,历经长时间的发展,技术较成熟,便于施工时对其进行有效管控。这种加固技术较多的应用于梁、板、墙等主要建筑结构的加固中,有明显的效果。

  3.粘钢加固法

  粘钢加固法是通过胶黏剂对构建外侧的粘贴钢板共同作用力下加强结构的抗弯、抗剪能力。主要运用于正常湿度中,承受静力作用下的受弯构件的加固,提高了建筑结构的安全性能。该种方法具有施工方便、按照要求除锈卸荷即可、现场湿作业较小,加固时间小,一天后便能继续使用,不影响原有的净空,而且材料价格便宜,能够增加构建的承载力。不过也存在一定的缺点,施工技术水平和胶黏剂的质量好坏能够决定加固效果,如若在加固后发现空鼓情况,再补救就为时已晚了。所以应当慎用此法。

  4.预应力加固法

  预应力加固法是增加原结构的承载能力,在原来的构建中增加预应力结构来分担原有结构所要承受的部分荷载[5]。目前使用较多的是体外预应力加固法,其能较好的加固建筑构件,增加结构整体的承载能力。不过也会使建筑物的外观受到影响,同时需要防止钢筋的生锈现象。此法适用于长期处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固和大跨度、重型结构的加固技术。

  5.增设支点加固法

  增设支点是指在建筑物梁的中间位置增设几个支点,将多跨简支梁转换成连续梁。此种加固法能够降低计算弯矩,加强建筑结构的承载力,具有简单便利、有比较可观的成效的优点,另外其也存在着一定的缺点,即工作量大,易对建筑物的外观原貌和使用功能造成损坏。除了以上所述的5种常见加固技术外,还有焊接补筋加固法、植筋加固法、喷射混凝土补强法及化学灌浆修补技术等。这些方法都有各自的特点及优势以及相适应的应用范围。总而言之,在施工过程中应结合结构特点,综合考虑各种因素,灵活运用各种加固技术,保障建筑物的安全性,达到对建筑物的加固目的,延长其使用寿命。

  参考文献:

  [1]张益多,刘荣桂.混凝土结构加固技术研究及应用综述[J].江苏大学学报(自然科学版),2003,06:91-94.

  [2]汪涛.混凝土建筑结构加固技术应用研究[D].南昌大学,2010.

  [3]熊争气,胡军.钢筋混凝土建筑结构的加固技术分析[J].中国建筑金属结构,2013,16:42+171.

  [4]李志国,王岚兰.混凝土建筑结构的检测与加固技术研究[J].工程建设与设计,2013,11:118-119+122.

  [5]林雅云.混凝土建筑结构加固技术探讨[J].才智,2011,25:53-54.

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