工程建设标准化2023年5期

高层建筑工程项目混凝土加固施工技术研究

侯明

中南建筑设计院股份有限公司   湖北省武汉市     430000  

摘要: 随着建筑行业的发展,对工程结构性能要求不断提高,原有工程老龄化与长期损耗后材料劣化等引起结构安全问题。随着我国城市化进程加快,各地旧式建筑物面临改造利用趋势,钢筋砼结构在我国建筑业中占比很大,建筑结构加固学科主要研究恢复受损建筑物使用功能,混凝土结构加固技术是对受损建筑物构件加固恢复安全性。

关键词：高层建筑工程；混凝土加固；施工

引言

房屋建筑工程是国民经济发展支柱产业,随着工程规模扩大对施工质量要求不断提高,混凝土结构是房建工程中的重要结构形式,具有稳定性高等优点,现代房屋建筑普遍使用混凝土为材料施工,房屋建筑结构安全关系到群众生命财产安全,建设初期需要对节点加固,由于自然人为因素影响建筑稳定性,需要对结构进行加固延长建筑使用寿命。

1 钢筋混凝土结构的使用优势

1.1原材料可最大化使用

混凝土是建筑工程领域最为常见的施工材料，主要由钢筋、混凝土与纤维等材料组合而成，这些材料的性能与规格会对工程质量产生决定性影响。传统混凝土材料形成的建筑结构受拉能力很差，钢筋结构在抗压能力方面也存在缺陷，但由钢筋与混凝土共同构成的复合材料，可同时具备两种材料的优势，并可有效解决材料本身存在的缺陷，施工单位进行科学配比，即可实现优势互补，并可最大限度满足施工建设的基本需求。

1.2施工建设更便捷且安全

建筑工程领域，钢筋混凝土结构具备良好的承载能力，且材料的制备过程相对简单，因此，该材料深受工程建设领域各类人士的高度认可与推崇。从材料构成角度分析，钢筋混凝土材料是由钢筋、混凝土与纤维共同构成的组合材料，即使这些材料来自不同地区，施工单位也很容易获得，且制备过程十分方便，一线作业人员只需要简单学习即可掌握相关技巧。此外，钢筋混凝土材料的制备过程不会产生太大噪声，也不会对环境产生负面影响，不会因钢筋混凝土的使用影响到周边人民群众的日常生活。因此，钢筋混凝土结构在房屋建造领域极受欢迎。

1.3钢筋混凝土结构整体性能十分优越

钢筋混凝土材料集多种材料性能于一身，整体性相对较好，无论是安全性、稳定性、材料的可塑造性还是应用效能方面，均可在实际场景中发挥价值。随着社会经济的飞速发展，人们生活水平得到极大改善，人们对房屋建筑的使用要求呈现多元化趋势，房屋建筑不仅要具备足够的质量，也要满足更多功能需求，如防潮与防火等。混凝土材料具备良好的隔热功能，可有效避免钢筋在高温条件下出现软化，整体结构稳定性因此大幅增强。此外，钢筋混凝土材料在抗震、抗爆方面也有着极为突出的表现。

2 高层建筑工程项目混凝土加固施工技术

2.1施工前准备

在加固施工前，首先在施工现场周围布设施工隔挡，防止加固施工过程中非工作人员进入到施工现场内，并且减少施工对周围居民造成的影响。其次将施工过程中需要使用的设备与材料运输到施工场地内，需要使用的设备包括混凝土搅拌机、千斤顶、焊机、切割机、电镐等，使用的材料包括钢筋、水泥、粗细石料、碳纤维布等，按照要求和标准对所有材料质量进行检验，并且对所有机械设备进行检查，检验合格后将其运输到施工现场。

2.2截面加大加固法

截面加大加固是增大构件横截面积提供承载力,适用于钢筋砼受压构件加固,仅在受压区加固受弯构件时可做叠合式受弯构件设计,随着加固技术的发展,加大截面加固法不断完善。截面加固法优势是技术承受操作简单,提升结构承载力效果好,可适用于梁柱体等混凝土构件加固。缺陷是养护时间长,对结构外形等造成影响。预设钢材腐蚀等风险高,结构受力方向未发生变化,对接面造型处理与材料性能等因素有关。增大截面加固法设计中要考虑新增部分与原结构受力承载问题,加固结构力作用下产生剪力等复杂应力,新老结构对接面是受力薄弱环节,开裂造成剥离自受力。研究结合面粘性性能,改善结合面施工工艺对促进加固改造技术发展具有工程应用价值。

2.3外包钢加固法

外包钢加固是将钢板等建材外包于钢砼结构表面,增强结构整体刚度实现加固目的。利用束缚原理结构增强承载力,矩形截面柱在四角外包角钢,圆形截面柱多用偏钢加套箍。适用于要求较大增强截面抗震的钢砼柱体等方面加固,根据粘结形式分为外粘型与无粘接外包加固法。外包钢加固法优点是结构稳定性强等,适用于需要较大增强承载力的造型加固。框架构型主要受力集中于节点位置[4]。通常分为干湿外包钢加固,外粘型钢加固法使用环氧树脂浇灌,保证形成整体协同受力,可增强结构的承载力。无粘接外包钢加固法无法保证连接面受力均衡传递,承载力提升相对较小。外包钢加固法整体性好,项目规定不得采用粘结剂时优先选用无粘接外包钢加固法。

2.4粘钢板加固法

粘贴钢板加固技术是采用建筑结构胶将钢板粘贴在构件薄弱部位,增强加固对象整体结构刚度方法,在国外发展成熟广泛应用,国内90年代开始推行粘贴钢板加固法。钢板固定于预应力砼薄弱部位,增强构件抗弯刚度降低绕度,避免内部出现应力集中情况,粘贴钢板加固法具有施工简便,占用空间小,加固效果好等优点。其缺点是加固处理后钢板具有应力滞后情况,粘接剂质量是影响加固效果的主要因素,目前关于结构胶抗老化周期未获得实证研究,粘钢板加固法不适用于特殊造型梁。适用于静力下产生正截面受弯受剪受压结构加固,待处理混凝土结构测试强度须达到C15以上。粘钢板加固法加固质量与粘接材料有关,应保证结构后期所处环境温度不超过60度,高温高湿环境下混凝土构件要选择具备相应性能的粘接剂。

2.5贴碳纤维加固法

CFRP为高强度新型复合材料,近些年在土木工程行业中应用得到快速发展,借助碳纤维材料使混凝土构件实现增固技术,利用协同受力性能实现抗震性能增强目标。具有强度高质量轻等优点,我国在本世纪初开始CFRP技术的研究应用,尚未建立系统的理论体系。采用CFRP加固法可以运用至砖砌体某些力学特征中。运用碳纤维材料加固优点是强度高效果好,实施混凝土构件补强加固中可提升结构负载能力,实现补强加固的目的。相比其他加固方法可节省材料消耗,运用CFRP材料加固具有较好的耐久性,可适用于各类建筑结构中。对某些大型壳体项目才赢CFRP加固可保证质量。碳纤维加固技术具有良好的增强加固作用,总体社会经济效益较好。贴碳纤维加固法克提高框架结构塑性铰转动能力,有效加强混凝土结构抗震性能,改善建筑物结构延性。

结语

目前建筑规模不断扩大,建筑加固施工中出现很多新技术,需要加强对砼结构加固技术的研究,解决不同场景下结构质量问题。建筑砼结构加固施工前要采取措施保证施工质量,权衡经济效率因素制定详细施工方案,通过相关部门审核后进行施工。随着钢筋砼结构加固技术的成熟,对结构加固补强效果关键是是否达到设计功能,需要加强施工管理,保证工程施工质量。

参考文献：

[1]徐彧.土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术[J].四川建材,2022,48(12):106-107.

[2]张蔚蔚.分析土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术[J].居舍,2022(06):34-36.

[3]郑闽春.分析土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术[J].四川水泥,2021(08):21-22.

[4]林科明.土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术分析[J].工程技术研究,2020,5(23):115-116.

[5]顾晓晴,倪青.土木建筑工程项目的混凝土加固施工技术分析[J].混凝土,2020(05):156-159.