建筑结构加固施工技术探究

2018-10-24 02:48赵林
居业 2018年4期
关键词:粘贴碳纤维结构

赵林

[摘要]建筑物的使用质量和安全是人们普遍关心的问题,随着建筑行业的发展,建筑结构加固技术也引起了施工单位的重视,并且根据不同地区的自然环境、气候特点采取了针对性的加固措施,对延长建筑物的使用寿命起到了必要的技术支持。文章首先概述了几种可能会影响建筑结构稳固性的因素,随后结合实际工作经验,分别提出了碳纤维加固、加大截面加固等几种目前比较常用的建筑结构加固技术。

[关键词]建筑物;结构加固;影响因素;技术措施 文章编号:2095-4085(2018)04-0129-02

近年来,为了解决城镇人口住房拥挤的现状,高层建筑的数量越来越多。高层建筑对地基的压力更大,在受到地震、泥石流等自然灾害时,也更容易出现结构不稳定问题。因此,必须要探究建筑结构加固的可行性措施,一方面可以切实为人们营造安全的生活、工作环境,另一方面也可以维护建筑单位的经济利益和商业形象,这也是促进建筑单位发展的一种有效措施。

1 影响建筑结构稳定性的因素

1.1 自然因素

建材的使用寿命是有限的,随着使用年限的增加,建筑材料的老化现象更加明显,轻则出现墙体裂缝、墙皮脱落,严重情况下还会导致内部钢筋出现锈蚀,影响建筑整体安全。尤其是一些20层以上的高层建筑,地基和底部楼层会承受较大的压力,地基受水浸泡后出现不均匀沉降现象,建筑结构也会因为受力不平衡而出现结构性破坏。此外,像一些极端恶劣的地质灾害也会对建筑结构造成直接性的破坏,例如近年来国内各地市频繁发生地震,或是泥石流灾害等,都会对建筑结构造成不同程度的影响。

1.2 人为因素

建筑施工質量和整体稳定性在很大程度上与施工单位的技术水平有密切关系,尤其是在一些复杂地质条件下,如果施工单位不能提前采取有效的处理措施,后期也会影响建筑的稳定性。例如,我国东北地区由于冬季漫长且寒冷,会形成较厚的冻土层。如果建筑地基施工阶段没有考虑到冻土层影响,或是没有采取必要的处理手段,等到翌年春季冻土融化,地基出现沉降,从而造成建筑结构不稳定。同样的,像西南地区的一些软土地质、华北地区的湿陷性黄土地质等,也是需要施工单位在地基处理是需要人为控制的重点。

2 建筑结构加固施工技术

目前建筑行业进行结构加固的方法有多种,不同方法的适用性和优缺点也各不相同,本文着重介绍几种常见的结构加固施工技术。

2.1 碳纤维加固法

新技术的应用是推动建筑行业不断发展的动力,碳纤维是一种高含碳(含碳量95%以上)、高模量的新型纤维材料,其质量比铝合金更轻,但是强度却比钢铁还高,此外还具有耐腐蚀、无污染等优点,在现代建筑中有比较广泛的应用。利用碳纤维代替建筑中的钢筋混凝土结构,一方面是降低了建筑的总体重量,无形中降低了对地基和底部建筑结构的压力,有利于维持建筑结构的稳定性;另一方面,碳纤维还具有树脂复合材料高抗强度的特点,其抗拉强度最高可达到4000MPa,是钢材料的10倍左右。这就保证了在遇到低等级地震时,建筑本身也具有一定的伸缩性和抗震能力,维护了建筑安全。

2.2 粘贴钢板加固法

碳纤维加固虽然具有良好效果,但是由于技术发展还不够成熟,因此成本相对较高,不适合在建筑中大规模应用。粘贴钢板加固则是一种低成本的施工方法,并且不会占用过多的施工工期,也不影响建筑原有的空间面积。通过在原有钢筋混凝土结构的连接部位、应力集中分布部位进行粘贴钢板,可以起到针对性的加固效果。但是这种建筑结构加固方法本身也存在一定的缺点,例如粘结效果不容易控制,后期受环境的影响,钢板粘贴部位可能会出现开裂现象,影响加固效果。因此,粘贴钢板加固法通常适用于静态压力下的建筑,在适用范围上要比加大截面加固法、外包型钢加固法更具有局限性。

2.3 加大截面加固法

这种加固技术是现阶段建筑结构加固中应用最成熟的技术之一,施工技术相对简便,并且成本较低,受到了建筑单位的青睐。在建筑结构中的主承重部位,通过适当增加结构材料截面面积的方法,实现应力分散,从而有效避免了因为应力过于集中而出现建筑结构材料开裂、变形的问题。在实际施工中,加大截面加固法也面临两方面的问题。其一是由于建筑结构复杂,需要加大截面的部位较多,无形中压缩了建筑内部可用的空间,影响了开发商的经济效益;其二是作业时间较长,后期还需要投入专门的人力进行各个截面质量的检查。因此,在一些高层、结构复杂的建筑中,加大截面加固法的适用性不高。

2.4 外包型钢加固法

该种加固技术主要是在原建筑结构构件截面尽可能少增加的情况下,有效提高建筑的承载力,通常可以分为干式外包和湿式外包两种技术,对于大多数一般性的建筑主要采用湿式外包型钢技术,进而有效的提高建筑结构的承载力。建筑结构采用该种技术加固后,效果明显,承载力大幅度提高,并且施工工序少,工期短,但是,该技术所需的钢材量相对较大,进而导致工程的造价成本较高,不适用于普通的和高温场所的建筑结构加固,主要运用于结构强度要求高且被加固的面积不能扩大的建筑结构,可用于建筑物的梁、柱等结构上。

3 结语

保障建筑结构稳定和使用安全,是建筑单位和住户共同关心的问题。而建筑使用过程中,可能影响结构安全的因素较多。因此,建筑单位需要在施工阶段就采取必要的措施,提升建筑主体结构的稳定性,保障住户的安全,维护自身的形象。

参考文献:

[1]崔士起,张田德,成勃,等.碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究[A].山东建筑学会.山东建筑学会成立60周年优秀论文集[C].济南:山东建筑学会,2013.

[2]严登平,齐振彦,栾秀梅.浅谈高层房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].江西建材,2014,(19):127-128.

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