摘要:隨著社會的持續(xù)發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷的深入當(dāng)中，大量人口涌入都城市當(dāng)中，致使城市建筑規(guī)模和數(shù)量一度擴(kuò)大及增多，加之人們質(zhì)量意識的不斷增強(qiáng)和復(fù)雜環(huán)境的影響，建筑物的結(jié)構(gòu)安全已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。對建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，進(jìn)而延續(xù)建筑物的使用壽命和安全性。因此，本文就建筑結(jié)構(gòu)加固改造相關(guān)問題進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)；加固改造；技術(shù)研究
眾所周知，建筑是一個有著使用周期限制的長期消耗品，而且還要受到來自外界環(huán)境的持續(xù)影響，譬如溫度、降雨以及地質(zhì)災(zāi)害等，這些都會影響到建筑的使用周期，進(jìn)而降低建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命，因此，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全鑒定，并進(jìn)行適當(dāng)加固和改造，可以起到延長建筑結(jié)構(gòu)使用壽命、增強(qiáng)其安全性的效果。
1進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固改造的重要性分析
就建筑物的使用性而言，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要，一般情況下，建筑物的穩(wěn)固程度會隨著使用年限的延長而降低，很多建筑物的建造都是在一些技術(shù)條件等限制的情況下完成的，使用至今，很多建筑物自身的各項功能都有不同程度的欠缺，即使在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，建筑物的修建也無法滿足未來功能需求的各種變化，并且一些建筑結(jié)構(gòu)問題很難進(jìn)行及時有效的解決，在長期的外在環(huán)境影響下，建筑物老化，使用壽命縮減在所難免，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受損。因此，若不能及時有效的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的改造和管理，會進(jìn)一步加劇建筑物各方面的損失。在我國，近年來頻繁發(fā)生地震災(zāi)害，致使大量房屋建筑倒塌，人員傷亡慘重，給人們的生活和社會生產(chǎn)造成巨大沖擊，反觀日本，經(jīng)常發(fā)生的地震造成的房屋建筑倒塌卻相對較少，反而是海嘯沖毀了大量房屋�？梢�，建筑結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固直接影響著建筑的安全使用，通過改造和維修，借助現(xiàn)代化的科技手段來對建筑進(jìn)行加固改造，可以提升建筑的各方面性能。
2進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固的原因
(1)對房屋建筑使用壽命理解淺薄�，F(xiàn)如今，我國建筑工程已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，這種進(jìn)步不僅表現(xiàn)在對于工程建設(shè)質(zhì)量的提升方面，也體現(xiàn)在對于建筑物的全方面認(rèn)識上，在過去，我國房屋建筑設(shè)計的原則多側(cè)重在滿足建筑荷載強(qiáng)度的要求，而現(xiàn)如今，房屋建筑設(shè)計還要滿足更多方面的社會要求，其中建筑使用壽命便是一個重要的方面，而很多設(shè)計者的思想還未能從單純滿足建筑荷載強(qiáng)度的局限當(dāng)中走出來，重視建筑使用壽命的認(rèn)識。(2)對于房屋結(jié)構(gòu)的耐久性關(guān)注不足。建筑物在建造以及長期使用過程中，會受到各種自然環(huán)境的影響以及化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，環(huán)境影響中，包括風(fēng)荷載、雪荷載以及地震作用等影響，而且建筑材料還會隨著時間的推移，自身的各方面性能也會逐漸減弱，進(jìn)而造成建筑結(jié)構(gòu)不同程度的出現(xiàn)老化和破損等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到建筑物的正常使用。大量研究表明，建筑物的損害因素當(dāng)中，施工以及材料只是其中一部分，耐久性設(shè)計方面的缺陷也是不可忽視的重要因素。(3)缺乏在房屋抗震措施設(shè)計方面的認(rèn)識和重視。近些年來，國內(nèi)外不斷爆發(fā)的地震災(zāi)害給人們帶來了極大的損失和嚴(yán)重的傷害，這同人類大肆、頻繁的生產(chǎn)活動是分不開的，但這也提醒我們是否已經(jīng)做了充分的抗震減災(zāi)處理措施。頻頻發(fā)生的地震災(zāi)害不斷沖擊現(xiàn)代文明的成果，特別是地處地震帶附近的城市和地區(qū)，一旦發(fā)生地震，對于這些地區(qū)建筑物的損毀以及人們的生命傷害都是難以逆轉(zhuǎn)的。因此，加強(qiáng)建筑設(shè)計者以及人們對建筑抗震減災(zāi)設(shè)計的認(rèn)知顯得越來越急迫，需要我們以科學(xué)的態(tài)度，正確認(rèn)識地震災(zāi)害的客觀性和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。
3建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用探討
(1)植筋加固法。植筋加固法是一種用于混凝土結(jié)構(gòu)連接以及錨固的加固方法，其便捷有效的特點在既有建筑改造以及續(xù)建當(dāng)中有著廣泛應(yīng)用。一般來講，該方法使用的是普通鋼筋，在進(jìn)行植筋加固之前需在建筑物上選定正確位置進(jìn)行鉆孔，待孔內(nèi)清理干凈之后再將準(zhǔn)備好的鋼筋填入其中，借助錨釘膠來控制和矯正鋼筋植入的角度和方向，待鋼筋穩(wěn)固之后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和檢驗。該方法在建筑增加或者調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)時應(yīng)以較多，利用改造柱頭、樓板以及剪力墻等鋼結(jié)構(gòu)的方法起到加固建筑結(jié)構(gòu)的目的。
(2)碳纖維加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)是利用碳纖維和結(jié)構(gòu)膠來到達(dá)加固建筑結(jié)構(gòu)的目的，該方法性質(zhì)獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)性和實用性較強(qiáng)，因而在建筑結(jié)構(gòu)加固當(dāng)中也經(jīng)常使用。該方法新穎獨(dú)特，并且擁有比較特殊的結(jié)構(gòu)原材料。這種材料的強(qiáng)度和耐腐蝕性能都很強(qiáng)，可以長期持續(xù)應(yīng)用，管理簡單、占地面積小，監(jiān)管方便。由于該技術(shù)實用性強(qiáng)且成本低廉，備受廣大建筑設(shè)計者的青睞，目前，國內(nèi)外的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)也較多，這直接推動了該技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)展，并為該技術(shù)發(fā)展提供豐富的資源保障。
(3)結(jié)構(gòu)粘鋼加固法。近年來，一種建筑結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)———結(jié)構(gòu)粘鋼加固法的出現(xiàn)讓建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)更加多樣，該技術(shù)主要是利用結(jié)構(gòu)粘膠劑在混凝土構(gòu)件表面粘結(jié)鋼板，使混凝土構(gòu)件和鋼板融為一體，進(jìn)而起到加固建筑物的作用。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法是一種較為先進(jìn)的技術(shù)，這種先進(jìn)性主要表現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能。實際中，對建筑物進(jìn)行加固所占空間很小，最大的優(yōu)勢便是加固后不會改變建筑物的原貌，而且對于建筑物周圍的影響十分小。較之其他建筑加固方法，此方法擁有眾多優(yōu)點，如周期短、環(huán)境影響小、施工簡便、成本低廉，這些優(yōu)點讓該技術(shù)很好應(yīng)用到建筑加固中，很好實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的加固和改造。
(4)注漿加固法。注漿加固技術(shù)是一種較早應(yīng)用到建筑工程中的技術(shù)，實際就是對注漿技術(shù)的應(yīng)用。然而，隨著現(xiàn)代科技水平的提升，注漿技術(shù)在當(dāng)前技術(shù)水平下有了新的應(yīng)用。注漿加固技術(shù)的主要使用對象是混凝土建筑結(jié)構(gòu)，例如公寓以及大廈等建筑的建設(shè)及修補(bǔ)，其原理是利用氣壓、液壓以及電化學(xué)原理，將漿液通過注漿管注入到地基當(dāng)中形成固化，讓漿液在巖石間隙或者土顆粒中以擠密、滲透與填充的方式將水分和空氣排出并取代之，待漿液固化后，原本較為松散的土顆粒就會形成一個整體，從而達(dá)到加固的目的。
(5)增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。最后再介紹一種結(jié)構(gòu)加固方法———增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。該方法是在梁的承受力較大位置補(bǔ)充加入受拉鋼筋或者型鋼，進(jìn)而提高建筑物梁的承載力或者結(jié)構(gòu)承載能力。增補(bǔ)受拉鋼筋和原梁間有三種連接方式，即粘結(jié)法、半焊接法和全焊接法，增補(bǔ)受拉型鋼和原梁間有兩種連接方法，為濕式外包法和干式外包法。
4案例分析
(1)工程概況。某建筑為已建成30層集商業(yè)和公寓于一體的綜合辦公樓，地上28層，地下2層。1－3層為裙樓商業(yè)用房，4－28層為商住兩用辦公樓。建筑主體結(jié)構(gòu)未現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層塔樓采用部分剪力墻結(jié)構(gòu)以及核心筒結(jié)構(gòu)體系，剪力墻及筒體全部落地，裙樓結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)因業(yè)主修改設(shè)計，改變部分地下室和裙樓的使用功能，因此需對部分建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，改造加固方式為粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布加固以及植筋加固三種方式綜合進(jìn)行。
(2)植筋加固。在采用植筋加固時，鉆孔機(jī)械采用博士鉆孔機(jī)，金剛石鉆頭，植筋膠采用喜利得ＲE－500結(jié)構(gòu)膠。具體加固做法為:剔出混凝土保護(hù)層，露出原建筑結(jié)構(gòu)鋼筋，便于定位以及新舊混凝土的結(jié)合;劃線定位由工程師現(xiàn)場進(jìn)行，標(biāo)注清楚鉆孔位置、孔徑大小以及孔深;待該項工作結(jié)束后，便進(jìn)行鉆孔以及清孔工作，鉆孔過程中需注意鉆孔位置要控制在梁上、下層鋼筋內(nèi)側(cè)，利用特制的毛刷將浮土刷干凈，再用吹氣泵將孔內(nèi)殘留浮土吹凈;最后由工程師現(xiàn)場進(jìn)行孔徑以及孔深的檢查，孔徑要控制在(D+3－8mm)、孔深在(≥10－15D)。鋼筋清洗:利用鋼絲刷將鋼筋表面的塵土以及銹跡刷除干凈，再利用丙酮清洗掉鋼筋表面的油污以及灰土;調(diào)膠:根據(jù)結(jié)構(gòu)膠使用說明將膠裝在喜利得專用的注膠槍內(nèi)進(jìn)行注膠;注膠過程中要注意注膠的量為孔體積的2/3，且不能混入氣泡;植筋:將鋼筋按照順時針方向旋進(jìn)孔內(nèi)，并注意控制好植入的深度;鋼筋植入后，若需調(diào)整應(yīng)在10分鐘之內(nèi)完成，待植筋工作完成后就要對植入鋼筋進(jìn)行保護(hù)，要確保植入鋼筋在4h內(nèi)不做任何移動;最后進(jìn)行現(xiàn)場取樣抗拔試驗，每批次不少于植筋總數(shù)的3%，且不少3根。綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命是現(xiàn)代建筑工程中重視的兩個問題，要想確保建筑結(jié)構(gòu)安全，首先要汲取優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)，并進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的合理改善，利用科學(xué)有效的加固技術(shù)，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)加固改造的效果，最終起到增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全性和使用壽命的目的。本文以建筑結(jié)構(gòu)加固重要性為引，逐步就建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)展開論述，期望對建筑工程的發(fā)展有所裨益。
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