房屋建筑结构加固施工技术及其应用效果验证

张月猛

黑龙江省建工集团有限责任公司

摘要: 摘要: 在现代建筑领域,随着使用年限的增长、自然环境的影响以及设计标准的不断更新,房屋建筑结构的安全性、耐久性和稳定性面临着日益严峻的挑战。因此,对房屋建筑结构进行加固施工,已成为保障建筑安全、延长建筑使用寿命的重要手段。房屋建筑结构加固施工技术,不...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要: 在现代建筑领域,随着使用年限的增长、自然环境的影响以及设计标准的不断更新,房屋建筑结构的安全性、耐久性和稳定性面临着日益严峻的挑战。因此,对房屋建筑结构进行加固施工,已成为保障建筑安全、延长建筑使用寿命的重要手段。房屋建筑结构加固施工技术,不仅要求技术先进、操作规范,更需考虑成本效益、施工周期以及对现有建筑使用功能的影响。为了提升建筑结构的安全性、延长建筑使用寿命、降低维护和修复成本、推动建筑行业技术创新和发展以及符合可持续发展的理念,文章研究房屋建筑结构加固施工技术并对其应用效果进行了验证。 

关键词:房屋建筑;结构加固施工;技术;应用效果验证;

随着科技的进步,新型的加固材料和施工技术不断涌现,为房屋建筑结构加固提供了更多的选择和可能性。房屋建筑结构加固施工技术,作为建筑工程领域的重要分支,旨在通过科学的方法和先进的技术手段,对存在安全隐患或需要提升承载能力的建筑结构进行加固处理。这不仅要求施工人员具备深厚的专业知识和丰富的实践经验,还需要对材料科学、结构力学等多学科领域有深入的了解。在加固施工过程中,不仅要考虑加固效果,还要兼顾建筑的美观性和使用功能。因此,加固技术需要不断创新和完善,以适应不同建筑类型和不同加固需求。同时,加固施工还需要遵循严格的技术规范和操作流程,确保施工质量和安全。

1工程概况

某项目涵盖了标志性的双塔建筑A塔楼与B塔楼。A塔楼改造的关键挑战在于其10层区域,原设计为行政办公区,现需转型为数据中心,包括高性能服务器房和数据存储间,对楼板承载能力和结构稳定性提出了更高要求。B塔楼则在6层增设了大型会议室及多媒体展示厅,需对局部框架梁及柱进行加固以增强其荷载能力。两塔楼的外立面和幕墙均保持原貌,故加固工作需在不影响外观的前提下精准进行。项目旨在通过先进的建筑结构加固技术,确保改造后建筑的安全性和功能性。

2房屋建筑结构加固施工技术设计

2.1增大结构截面

在房屋建筑结构加固施工过程中,增大结构截面是一种常见的方法。其核心思想在于,通过在现有混凝土构件外部添加新的钢筋混凝土层,来实现结构截面的增大,进而提升结构的整体承载力和稳定性。

根据A塔楼与B塔楼的具体结构特性、潜在的弱点以及加固目标,增大截面的设计可以灵活多变,可以是单侧、双侧、三侧或全方位的增大。例如,为了增强梁的抗弯能力,可以在其上下两侧增加混凝土和配筋;对于偏心受压的混凝土柱,可以选择单侧或双侧增加截面来加强其稳定性;而对于中心受压的混凝土柱,全方位的外部加固则更为有效。

在加固过程中,除了增大截面外,还需注意构造钢筋的合理配置,以确保结构的正常使用。同时,为了确保新增配筋的耐久性和使用功能,必须按照新增钢筋的布置、间距和保护层等要求,对A塔楼与B塔楼的结构构件进行适当的尺寸调整。在加固施工中,新旧钢筋和混凝土之间的连接与结合至关重要,需采用可靠的连接措施。新增部分一般使用强度等级满足要求的混凝土,特殊情况下也可采用钢板或型钢等替代材料。

 2.2增设植筋支撑点

A塔楼10层由于改造成数据中心,导致局部荷载显著增加。考虑到原结构的承载能力,直接增加梁板配筋已不现实。为此,决定在特定区域增设水平植筋支撑点,在楼层关键位置增设了两道横向植筋支撑,并在第一道支撑下方增设了斜向植筋支撑,这些支撑点直接连接到下一层的柱子上,有效分散了荷载,并减少了框架梁的负担。增设植筋支撑点通过合理地布置支撑点,显著减小了结构的计算跨度,进而减少了结构内部的应力分布,有效提高了结构的整体承载能力。特别适用于那些对使用空间和外观要求不高的水平结构构件,如梁、板、桁架和网架等。增设支撑点不仅能够在不改变原有结构外观的前提下,增强结构的稳定性,还能在不影响日常使用的情况下,延长结构的使用寿命。

2.3粘贴碳纤维布

B塔楼在6层计划增设大型会议室及多媒体展示厅,以满足新的功能需求。考虑到这些区域将承载较重的设备和人群,局部框架梁及柱的荷载能力需要得到增强。同时,在不破坏建筑外立面的前提下,通过粘贴碳纤维布来传递和分散新增的荷载,确保整体结构的稳固和安全。

碳纤维布的粘贴工作开始前,施工人员需对加固表面进行彻底的清理和准备。任何油污、灰尘或旧涂层都可能影响碳纤维布的粘贴效果,因此必须确保加固表面干净、干燥且平整。接着,进行底层涂料的施工。底层涂料的作用在于增强碳纤维布与混凝土之间的粘结力,确保二者能够紧密结合。施工人员需严格按照涂料配比要求进行操作,确保涂料的均匀性和质量。底层涂料施工完成后,应等待其完全干燥,方可进行下一步操作。

在碳纤维布的剪裁过程中,施工人员需根据设计图纸和实际需求,精确剪裁出所需尺寸的碳纤维布。剪裁时应尽量保持布料的平整和完整性,避免出现折痕或破损。随后,施工人员需选用合适的浸渍树脂材料,将其均匀涂抹在混凝土表面。此时,应确保树脂的用量适中,既不过多也不过少,以保证碳纤维布能够充分浸润并牢固粘贴在混凝土上。

 

在粘贴碳纤维布时,施工人员需将剪裁好的碳纤维布平整地放置在涂有树脂的混凝土表面上,并使用专用的滚筒进行滚压,以确保碳纤维布与混凝土之间无气泡、无空隙。碳纤维布粘贴完成后,施工人员需进行质量检查,确保碳纤维布与混凝土之间粘贴牢固、无气泡、无破损。如发现问题,应及时进行修补和处理。同时,还需注意对加固区域进行保护和维护,确保其长期稳定运行。

3房屋建筑结构加固施工技术应用效果验证

3.1应用准备

为了验证房屋建筑结构加固施工技术的实际应用效果,依据相关规范对A和B塔楼进行了非破坏性的植筋拉拔力检测。此次检测采用了先进的ML-300型拉力计。

在检测过程中,为确保准确性和可追溯性,首先对A和B塔楼的植筋位置进行了细致的标记和编号。根据植筋的规格和位置,选择合适的夹具将ML-300型拉力计固定在植筋上。确保拉力计与植筋之间的连接牢固可靠,避免在检测过程中出现松动或脱落的情况。设定初始拉拔力为30k N,最大拉拔力为40.5k N,启动拉力计,开始逐步增加拉拔力。在增加拉拔力的过程中,密切观察拉力计的读数变化,并记录每个阶段的拉拔力和对应的承载力。当达到设定的最大拉拔力时,停止加载,并记录最终的承载力数据。A和B塔楼植筋承载力检测结果。

3.2应用结果分析

随着钢筋规格和钢筋植入深度的增加,植筋的承载力也相应提高。A1和B1植筋点的承载力分别为32.50k N和32.80k N,非常接近。这表明结构加固施工技术在不同塔楼之间的应用效果是一致的,具有良好的可重复性和稳定性。A和B塔楼植入的钢筋在逐步增加的拉拔力作用下,均表现出了良好的承载力,并超过了预期值25k N,这充分说明了房屋建筑结构加固施工技术应用效果良好,不仅提高了建筑结构的承载力和稳定性,还为类似工程提供了有益的参考和借鉴。因此,该技术具有广泛的推广价值和应用前景。

4结束语

随着建筑行业的不断发展,房屋建筑结构加固施工技术日益成熟,其在实际工程中的应用效果也得到了充分验证。未来,期待更多创新技术和材料能够应用于建筑加固领域,进一步提高建筑的安全性和耐久性。同时,也呼吁广大建筑从业者能够重视建筑加固的重要性,确保每一栋建筑都能安全、稳定地矗立在大地上,为人们创造更加安全、舒适的生活环境。

参考文献

[1]刘文艳.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].工程抗震与加固改造,2023,45(6):180.

[2]颜秀娜.房屋建筑结构加固设计和施工技术研究[J].居舍,2023,29(19):108-111.

[3]官鑫,王宣,营卓,等.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].城市建筑空间,2022,29(S1):312-313.

[4]杜吉坤.房屋建筑结构加固技术及施工技术要点分析[J].住宅与房地产,2021,57(34):176-177.



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