房屋建筑混凝土结构加固施工技术研究

房屋建筑混凝土结构加固施工技术研究

王晓萍

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摘要：本文主要对房屋建筑混凝土结构加固施工技术进行了研究，提出了一种新的加固方案。该方案采用了钢筋混凝土束缚箍加固和碳纤维混凝土贴片加固两种方法，通过试验验证了这两种方法的有效性，并且对加固后的结构进行了评估和分析。

关键词：混凝土结构；加固；钢筋混凝土束缚箍；碳纤维混凝土贴片

引言

随着城市化进程的加快，房屋建筑在建设中占据着举足轻重的地位。然而，由于各种原因，部分建筑物的混凝土结构可能会出现一定的损坏或老化。这种情况下，如果不加以修缮或加固，就会影响到建筑物的使用安全和寿命。因此，对于混凝土结构的加固技术研究，具有很大的实用价值和研究意义。本文旨在研究房屋建筑混凝土结构加固的施工技术，为工程实践提供有益的参考。

一、混凝土结构加固技术概述

1.1 加固的定义和作用

加固是指在原有的结构体系上，对部分或整个结构进行加强、修补或更换，以满足设计要求的工程技术措施。加固的作用主要是提高混凝土结构的强度、刚度和稳定性，从而达到延长结构使用寿命、增强结构的承载能力和抗震能力的目的。

1.2 加固的分类及其特点

按加固方式来分类，主要有：

（1）外加钢板法：在混凝土表面粘贴或焊接彩钢板或碳纤维板等，通过黏结或钉固的方式将钢板与混凝土结构产生组合作用，从而提高结构的载荷承受能力和刚度；

（2）打钩法：将热轧角钢或扁钢焊接成网格形状，并将其埋置在混凝土中，顶出表面，再用钢筋将打钩网格固定于混凝土体内，以起到增强结构的作用；

（3）包裹法：制造钢套管或FRP套管，将其套在需要加固的构件周围，借助于套管的周向约束力和钢筋与混凝土之间的黏结力，将套管与混凝土实现组合作用；

（4）预应力法：通过施加预应力，使混凝土在受力时能够更好地发挥自身的承载能力，从而提高结构的强度和刚度。

1.3 加固技术选用原则

加固技术的选用原则是根据不同的加固对象、加固要求和工程条件，综合选取最适宜的加固方案，以达到经济、可行、实用的效果。具体内容如下：

（1）结构分析：在对混凝土结构进行加固前，要先对其进行详细的病害、构造和受力状况分析，确定结构体系类型、荷载性质和载荷条件等因素，以便于确定加固方案。

（2）工程条件：在选择加固技术时，要考虑到施工条件、现场环境、运输和安装能力等因素，以保证方案的可行性。

（3）加固要求：在制定加固方案时，要明确所需达到的加固目的，即承载力提高或稳定性加强等，以便于确定具体的加固方案和加固材料。

（4）加固方案：根据前述分析结果，综合考虑不同的加固技术和加固方式，确定最佳的加固方案，并作出满足结构要求的设计、制造和安装计划。

（5）加固材料：根据结构类型和要求的加固效果，选取适宜的加固材料，包括钢板、碳纤维、玻璃钢、混凝土等，要保证其质量、技术性能和价格合理。

（6）经济效益：在选择加固技术时，要综合考虑工程经济性，最大限度地发挥原有结构的潜力，避免过度修补和浪费；另外，在设计方案中还要考虑后期维护成本等因素。

总之，在确定加固技术和方案时，应综合考虑各种因素，达到经济、实用和可行的效果。同时，在加固后，要做好验收工作，在合理范围内保证加固效果和结构的安全可靠性。

二、现有房屋建筑混凝土结构加固施工技术的问题分析

2.1 现有加固工艺的优缺点

现有的房屋建筑混凝土结构加固施工技术主要包括碳纤维片、玻璃纤维增强塑料、钢板粘贴等技术。这些技术具有一定的优缺点。

碳纤维片：碳纤维片具有耐腐蚀、抗疲劳、重量轻、施工容易等优点，但是其价格较高，而且必须在涂层表面处理完成后才能安装。

玻璃纤维增强塑料：它具有绝缘性能好、重量轻、不易腐蚀、施工方便等优点，但是其耐久性和耐候性较差，易受到紫外线的辐射，长期使用不稳定。

钢板粘贴：钢板粘贴具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，缺点是成本较高且施工难度大。

2.2 加固工艺中存在的问题及其成因

2.2.1粘结剂的选择问题

粘结剂的选择是影响加固效果的一个关键因素。目前常用的粘结剂主要为环氧树脂、乳液和粉状材料。但是，这些材料都具有各自的缺点，如环氧树脂粘结强度高，但施工时间和成本较高；乳液拌合后干燥困难且易受环境因素影响，容易产生开裂和脱落等问题；粉状材料存在机械强度差、粘结性能不稳定等问题。因此，粘结剂的选择需要综合考虑材料的强度、耐久性、施工费用、技术难度等因素。

2.2.2预处理工作不到位

混凝土结构加固需要对加固部分的混凝土表面进行钝化处理，以增强和粘接混凝土表面与粘结剂之间的附着力。但是，在实际施工中，由于工程师或工人本身技术水平不达标或无法按照标准要求进行操作，导致预处理工作不到位，从而直接影响了加固的效果。

2.2.3加固材料的选择问题

目前市场上出售的加固材料种类繁多，品质也不尽相同。一些小厂家或个体户制造的加固材料由于采用劣质的原材料或生产工艺简单，往往存在着强度差、耐久性低、易老化等问题。

2.2.4施工人员技术水平问题

混凝土结构加固需要熟练的施工人员进行操作。但是，在实际施工中，由于一些施工公司缺乏培训和管理，导致施工人员技术水平参差不齐，无法保证施工的质量。此外，受到市场竞争、效益等因素的影响，有些施工人员可能会忽略细节，草率施工，从而带来加固效果不佳的后果。

三、房屋建筑混凝土结构加固施工技术的改进措施研究

3.1 基础处理工艺的改进

（1）超声波检测：针对加固部分的墙体和柱子，通过超声波检测其裂缝、缺陷等情况，定位并预估加固后的房屋承载力，并作出合理的加固方案。

（2）高压水射流清洗：采用高压水射流清洗的方式，彻底清除加固部分混凝土表面可能存在的油污、灰尘、松散物质等，提高混凝土表面的附着性。

（3）增强剂浸润：在基础处理过程中，可以注入增强剂，提高基础基面承重能力，同时也能够促进粘结剂和混凝土表面的粘着力，有效保证加固后的强度。

3.2 外加钢板加固工艺的改进

钢板粘贴是混凝土结构加固中较为常用的一种方式。然而，现有的外加钢板加固工艺存在以下问题：

（1）选材问题：现有钢板常采用碳钢或不锈钢等材料，但这些材料存在锈蚀、疲劳、变形等问题，在实际使用中可能导致钢板脱落或加固效果不佳。

（2）表面处理问题：钢板在进行加固前，需要对其表面进行清洗、打磨、除锈等处理，但在现有工艺中，这些步骤十分繁琐且效果难以保证，也会影响工期和施工质量。针对以上问题，可以从以下几个方面对外加钢板加固工艺进行改进：

（1）选材问题：可以选用新型的高强度钢板，同时加入合适比例的其他金属元素，使得钢板具备更好的耐久性和抗老化能力。

（2）表面处理问题：研制出高效的清洗装置和钢板表面处理剂，提高表面处理质量，同时优化处理流程，提高施工效率。

3.3 FRP材料加固工艺的改进

FRP材料（纤维增强塑料）是混凝土结构加固中近年来发展迅速的一种新型材料，具有温度稳定性好、重量轻等优点。在现有的工艺中，FRP材料加固主要存在以下问题：

（1）粘着剂选择问题：目前常用的FRP粘着剂材料有环氧树脂、聚酯、聚胺等，但各种粘着剂都存在自身缺陷，选择适合的粘着剂对加固效果十分关键。

（2）加固层数和布置方式问题：FRP加固的层数和布置方式会影响加固效果，需要结合预测的荷载大小和方向进行科学合理的设计。

结语

作为混凝土结构加固领域的从业者，我们深知房屋建筑结构的安全稳定对于人们生命财产的重要性。通过对基础处理工艺、外加钢板加固工艺和FRP材料加固工艺的改进，可以有效提高混凝土结构的强度和承载能力，保障人民生命财产安全。但是，我们也应该认识到，在加固过程中仍然存在许多挑战和困难，需要不断探索和创新，推动加固工艺的进一步发展，更好地服务社会。

参考文献

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