- 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
一、摘要与关键词
摘要:随着我国建筑存量不断增加,既有建筑因使用年限延长、荷载升级、规范更新及结构损伤等问题,结构安全性与适用性面临严峻挑战,加固改造成为延长建筑使用寿命、保障使用安全的重要手段。本文结合既有建筑加固改造相关理论,分析当前既有建筑结构加固改造的施工现状及现存问题,探究常用加固改造技术的应用要点,建立科学的效果评价体系,提出针对性优化策略,为既有建筑结构加固改造工程提供理论支撑与实践参考,推动既有建筑加固改造行业向规范化、精细化发展。
关键词:既有建筑;结构加固改造;技术应用;效果评价;优化策略
二、引言
我国大量既有建筑建成时间久远,受当时设计标准、施工工艺及使用环境影响,部分建筑出现结构老化、承载力不足、裂缝损伤等问题,无法满足现行规范要求和实际使用需求。同时,随着城市更新进程加快,既有建筑的功能升级、节能改造需求日益迫切,结构加固改造不仅能解决既有建筑的安全隐患,还能实现建筑资源的循环利用,符合绿色建筑与可持续发展理念,具有重要的经济价值与社会意义。
当前,我国既有建筑结构加固改造行业虽快速发展,各类加固技术逐步推广应用,但实际工程中仍存在技术选型不合理、施工工艺不规范、质量管控不到位、效果评价体系不完善等问题,导致加固改造效果不佳,甚至留下新的安全隐患。因此,深入研究既有建筑结构加固改造技术的应用要点,建立科学的效果评价体系,优化加固改造策略,对提升加固改造质量、保障既有建筑安全、推动城市更新高质量发展具有重要的理论意义与现实价值。本文结合相关理论与工程实践,开展系统研究,为工程应用提供借鉴。
三、既有建筑结构加固改造现状及现存问题
3.1 加固改造现状
目前,我国既有建筑结构加固改造应用范围不断扩大,涵盖住宅、公共建筑、工业厂房等各类建筑,加固改造技术体系逐步完善,碳纤维加固、粘钢加固、外包钢加固等常用技术已广泛应用于工程实践。随着科技进步,新型加固材料与技术不断涌现,智能化监测、BIM技术等逐步融入加固改造全过程,提升了加固改造的精准度与效率;同时,行业规范不断完善,对加固改造的设计、施工、质量验收等作出了明确规定,推动了行业整体水平的提升。
但行业发展仍存在不均衡现象:部分施工企业缺乏专业的加固改造技术团队,施工人员对各类加固技术的应用要点掌握不熟练;部分工程为追求成本与进度,盲目选用加固技术,忽视结构实际损伤情况与使用需求,导致技术选型不合理;加固材料质量参差不齐,部分劣质材料的使用影响加固效果;此外,效果评价体系不完善,多侧重施工质量验收,缺乏对加固后结构长期性能的跟踪评价,难以全面反映加固改造效果。
3.2 主要现存问题
结合工程实践,当前既有建筑结构加固改造的主要问题集中在四方面:一是技术选型不合理,未结合建筑结构类型、损伤程度、使用需求等因素科学选型,导致加固效果不佳,甚至增加结构负担;二是施工工艺不规范,加固施工过程中,基层处理不到位、材料配比不精准、施工操作不标准,导致加固层粘结不牢固、出现裂缝等问题;三是质量管控不完善,缺乏全流程质量巡检,对加固材料、施工工序的质量把控不严格,不合格工序流转,留下安全隐患;四是效果评价不科学,评价指标单一,多关注短期加固效果,缺乏对结构承载力、耐久性、适用性等长期性能的跟踪评价,无法全面衡量加固改造的实际价值。
四、既有建筑结构加固改造技术应用及效果评价
4.1 核心理论支撑
既有建筑结构加固改造的核心理论包括结构力学理论、材料力学理论与损伤检测理论。结构力学理论指导加固改造的设计与施工,通过受力分析明确结构损伤部位与承载力不足环节,优化加固方案,确保加固后结构能够有效传递荷载,保障结构稳定性;材料力学理论指导加固材料的选型与应用,确保加固材料与原结构材料相容性良好,提升加固层的粘结力与承载力;损伤检测理论指导结构损伤的排查与评估,为技术选型、方案设计及效果评价提供科学依据,是加固改造的前提与基础。
4.2 常用加固改造技术应用要点
4.2.1 碳纤维加固技术 该技术具有轻质高强、耐腐蚀、施工便捷等优势,适用于混凝土结构的梁、板、柱等构件的加固。应用时需严格清理基层,去除表面浮浆、灰尘与油污,确保基层平整干燥;按规范要求配制粘结剂,均匀涂抹于构件表面与碳纤维布,确保粘结紧密、无气泡;粘贴完成后进行养护,控制养护温度与时间,确保加固层强度达标,避免碳纤维布空鼓、脱落。
4.2.2 粘钢加固技术 适用于混凝土构件承载力不足的加固,通过在构件表面粘贴钢板,提升构件的抗弯、抗剪承载力。施工前需对钢板与构件表面进行除锈、打磨处理,增强粘结力;选用适配的结构胶,按比例配制并均匀涂抹,粘贴钢板后采用螺栓固定,确保钢板与构件紧密贴合;养护完成后,对钢板进行防腐处理,延长使用寿命。
4.3 效果评价体系与优化策略
效果评价体系 建立多维度、全周期的效果评价体系,核心评价指标包括:结构承载力,通过现场检测与计算,评估加固后结构承载力是否满足规范要求;结构耐久性,评价加固材料的抗老化、耐腐蚀性能及加固层的长期稳定性;结构适用性,评估加固后建筑的使用功能、舒适度是否达到预期;经济性,分析加固改造的成本与收益,确保性价比合理;安全性,排查加固后结构是否存在新的安全隐患,确保使用安全。评价过程分为施工完成后短期评价与使用过程中长期跟踪评价,全面反映加固改造效果。
五、结论与参考文献
5.1 结论
既有建筑结构加固改造是一项系统性工程,涉及损伤检测、技术选型、施工实施、效果评价等多个环节,受材料、工艺、人员、环境等多重因素影响,易出现各类问题。本文结合结构力学、损伤检测等核心理论,分析当前加固改造现状与现存问题,明确了常用加固改造技术的应用要点,建立了多维度效果评价体系,提出了针对性的优化策略。
研究表明,只有科学选用加固改造技术,规范施工工艺,完善质量管控与效果评价体系,推广新型技术与材料,才能有效提升既有建筑结构加固改造效果,延长建筑使用寿命,保障结构安全与使用需求。同时,既有建筑加固改造需兼顾安全性、经济性与适用性,实现建筑资源的循环利用,为城市更新与绿色建筑发展提供支撑。
本文的研究可为既有建筑结构加固改造工程提供理论与实践参考,但因既有建筑结构类型多样、损伤情况复杂,不同工程的加固改造重点存在差异,后续可结合具体工程案例,深入研究复杂工况下的加固技术与效果评价方法,进一步完善加固改造技术体系与评价标准。
5.2 参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50367-2013 混凝土结构加固设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2013.
[2] 王浩. 既有建筑结构加固改造技术应用及效果评价研究[J]. 建筑施工, 2022, 44(7): 1289-1291.
[3] 李娟. 既有混凝土建筑加固技术选型与施工质量控制[J]. 施工技术, 2021, 50(S1): 890-892.
[4] 张勇. 既有建筑结构加固改造效果评价体系构建与应用[J]. 建筑技术, 2020, 51(8): 967-969.
[5] 刘军. 城市更新背景下既有建筑加固改造技术优化策略[J]. 城市建筑, 2022, 19(18): 198-200.
[6] 中国建筑科学研究院. 既有建筑改造加固技术规程 JGJ 123-2000[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2000.
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