广州市恒域建筑工程有限公司广东广州510000
摘要:在当前的建筑领域中,因设计变更、使用功能改变、施工质量等因素导致的结构改造现象不断出现,这就要求在结构改造中,根据结构特征和要求,选用合适的改造技术,以此保证建筑结构的安全性。下面,本文从土建结构改造原因和原则出发,总结常用的建筑结构改造技术。
关键词:土建结构;改造原因;原则;改造技术
近年来,伴随着科学技术的发展,建筑结构改造技术越来越多,这就需要在选择改造技术时,不但要保证改造技术的安全可靠,还要价格合理。同时,还要分析建筑结构新材料,在保证改造技术合理性的情况下,提升改造效率。
1、土建结构的改造原因和原则
1.1土建结构的改造原因
从土建结构的改造原因上看,主要表现为这样几点:①设计人员在对工程结构进行设计时,多依据极限状态设计。而工程施工中使用的砌体结构、混凝土结构,由于各因素影响,无法满足结构强度、刚度需求。因此,需要加固改造建筑结构;②由于住户对建筑使用功能、平面布置的改变,使建筑结构变化,导致不符合原本的设计初衷,降低结构强度和刚度,故而也需要加固和改造[1];③长时间未养护或使用不当,损害建筑结构,降低结构安全性,这种情况下,也需要对结构进行加固和改造;④由于建筑所处地域的特殊性,使结构性能提前老化。最为突出的例子是木质结构受白蚁破坏,降低结构性能,不得不进行改造。
1.2土建结构的改造原则
第一,总体效应原则。在制定土建结构改造方案时,不但要考虑鉴定性的结论问题,还要考虑委托方要求及加固结束后的总体效应,如工期、安全、形状等,应在保证建筑整体无损的情况下,尽最大限度的消除结构隐患;第二,结构加固材料强度取值原则;第三,和消防、抗震相结合的原则;第四,建筑结构承载力的计算和验算原则。
2、常用的土建结构改造技术
2.1钢筋后生根技术
所谓的钢筋后生根技术也是植筋技术,作为一种化学材料,建材市场常用的是结构胶,以取代水泥砂浆。实践证实,结构胶原理比较复杂,这里可理解成是由胶、钢筋、混凝土的粘结力产生的锚固力,从而完成整体受力。一般来讲,锚固力包括胶体自身的粘结力、介质之间的摩擦力、钢筋和胶的粘结力等。通过对钢筋抗拉力值进行检测发现,主要的破坏形式为:①钢筋破坏。在锚固深度等于或大于规定深度时,锚固质量是合格的;②基材破坏。基材破坏现象多发生于不同的锚固深度下,和基材强度关系密切;③胶体破坏。胶体破坏的表现形式是基材和胶体脱离,胶体和钢筋脱离,多发生于锚固深度小于规定深度时。从破坏形式上能准确判断材料性能、工程质量是否满足需求[2]。
2.2喷射混凝土扩大截面技术
建筑结构加固改造中,也常使用加大结构截面积的方式增强承载力,优点是能提高结构钢性,减少施工成本,缺点是增加结构重量、体积,施工繁琐。增大混凝土截面的土层相对较薄,使用基础方法是很难保证混凝土密实性的,并且,也很难保证和原有混凝土表面紧密结合。因此,当前多使用喷射混凝土的方法扩大截面。数据调查显示,我国开始于20世纪70年代使用喷射混凝土方法,多用于地下工程中。伴随着科学技术的发展,该方法开始用于建筑基坑、建筑物加固等工程中,满足着工程的使用需求。通过对喷射混凝土方法进行分析发现,其特点为:在加固改造土建结构时,常在结构表面增加钢筋混凝土,以此扩大原结构截面积,增强结构承载力。由于喷射的混凝土粘结性强,和原结构表面粘结后,能实现最终的结构承载目标[3]。
从喷射方式上看,可分为这样两种:①干式喷射。该方法中,多在施工现场干拌合混凝土,然后将其送入喷射机中,再由高速运转的压风经由软管输送,到达喷射后再加水。由于是在软管末端加水的,因此,混凝土无法和水充分搅拌,导致喷射期间产生大量粉尘。这种情况下,需严格控制加水量。为保证混凝土的喷射厚度,还要增强锤击效应;②湿式喷射。该方法中,多在搅拌站拌合混凝土,然后再将材料送至喷射机中,由喷射机沿软管输送,待材料到达压风时,再将其喷射至结构面。
2.3粘碳纤维复合材料、粘钢加固技术
当建筑结构抗剪承载力、抗弯力不满足需求时,可使用混凝土结构外的粘贴纤维布补强。当前,粘钢板施工工艺已被业内熟知,该工艺在《混凝土结构技术加固规范》上有着明确的阐述。
板材、碳纤维片材是近年问世的材料,尽管如此,也得到良好的使用。当前,国内所使用的碳纤维片材多由国外引进,性价比好。无论是碳纤维片材,还是板材,其胶粘剂都是国产品,和国外的同类产品相比,虽然性能基本相同,但价格比较便宜[4]。通常情况下,碳纤维片材和板材对混凝土的加固原理相同,然而,该材料所具备的独特性,是板材无法替代的,如:无需增加构件的截面积、施工方便、耐腐蚀、质量轻等。
2.4混凝土裂缝压力注胶修补技术
伴随着商品混凝土的不断使用,混凝土添加成分成为引发裂缝的主要因素,若不及时修补,随着时间的延长,极有可能破坏建筑结构,影响建筑物的正常使用。对于施工裂缝的修补,当前常用方法为内部修补、表面修补,其中,表面修补以粘结碳纤维布技术为主;内部修补旨在利用压力注射手段,将低粘度、高分子的胶注入裂缝中,待结构胶固化后,粘连混凝土裂缝,从而恢复混凝土的整体性,减少对建筑结构内部的侵蚀。通常情况下,混凝土裂缝灌缝中使用的结构胶流动性好,抗弯强度高,固化时间长,能通过注射器充分填充裂缝,该方法多用于0.2-2.0mm的裂缝中。
混凝土裂缝施工中的常用材料为专用灌注胶,配合封缝胶使用能实现最终的修补效果[5]。其中,专用灌注胶具有无收缩、粘度低的特征,灌注时间长达1-2小时。而低压注射法操作简便,无需使用大型设备,适用于正在使用的建筑物中。近几年,建材市场上还推行了专用的灌注工具,体积小、费用低。经由注胶处理后的裂缝,可用压力注水的方式进行密封性的检测,情况允许时切块检测。需格外注意的是,这种方法只适用于混凝土结构。
3、小结
综上所述,工程建设施工中,参与者需加深交流和学习,在保证施工流程规范的情况下,增强建筑结构的加固改造能力。同时,还要根据工程特征,合理选择改造技术,对建筑结构进行针对性的加固改造,选择经济、可靠的材料,保证建筑结构安全性;加大新型材料的研发力度,扩大混凝土截面积,维护人们生命、财产安全,提高单位效益。
参考文献:
[1]冯俭东.土建结构改造技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(14):991.
[2]梁晨,景超,张玉,等.土建结构改造分析技术[J].城市建设理论研究(电子版),2014,30(23):3240-3241.
[3]冯浩.土建结构改造技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014,16(21):870-870.
[4]佟令菲.关于土建结构改造技术分析[J].建筑工程技术与设计,2014,20(19):89-89.
[5]丁奎.土建结构改造技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,24(15):2166-2167.