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中国位于环太平洋地震带与欧亚地震带两大地震带的交汇部位,属于地震多发国家。由于之前大多数国家在结构设计中的抗震设计并不能使建筑物良好的应对地震灾害,仍存在大量的不足,因此为克服前者的缺陷建筑抗震性能化设计得到了国际上的广泛认可。
结构的抗震设计是在强烈地震灾害发生后进行的调查以相关数据分析的基础上不断发展完善的。强烈地震灾害给地震区居民带来了严重的人身安全及经济损失,同时也暴露出建筑物结构设计中的不足,为抗震设计理论的完善与发展道路指明了方向。
1 基于性能的抗震设计概述
由于结构的位移与内力都是可以通过测量与计算得到的简单物理量度单位,因此在以往的结构设计中使用的抗震设计主要是基于位移或者是基于内力的设计方法。但由于其局限性,这些设计方法并不能真实有效的应对复杂多变的地震作用,因此更广泛更灵活多变的基于性能的抗震设计思想越来越为人们认可。新西兰学者Park于1976年提出基于结构承载能力的抗震设计,1992年美国学者进一步完善并提出基于性能的抗震设计。
2 建筑物抗震加固技术的研究现状
随着科学技术水平与社会经济的不断提高,建筑物加固技术也得到了前所未有的发展契机。特别是自20世纪 90 年代末以来,新材料、新技术以及新的施工工艺的出现,使结构的抗震加固技术越发完善。
1996年,美国应用技术委员会首先颁布并实施了《混凝土房屋抗震鉴定及修复规程》以及《混凝土和砌体房屋地震损伤评估标准》、《混凝土与砌体房屋地震损伤修复标准》。这些设计标准在地震分析中,采用了粘弹性的静力分析法评价地震作用。20世纪60年代末期我国在大多数房屋建筑中并没有考虑抗震设防。
我国对采用碳纤维裹缚构件进行结构抗震加固研究与应用始于上世纪九十年代末,首次对碳纤维布加固混凝土构件进行试验研究,数据表明碳纤维裹缚构件加固法对梁、柱的刚度以及承载力有着明显的加固效果。
3 房屋建筑相关抗震加固措施
3.1 以承载力为核心的加固法
3.1.1 对构件进行卸载
对建筑物承重构件进行卸载的方法就是降低结构自重荷载或者是作用在承重构件上的荷载,已达到对建筑物进行加固的作用。此加固措施在实际工程中最常应用为采用加气混凝土、空心砖以减轻填充墙自身质量。此种抗震加固措施能够有效地增加建筑物的抗震性能,能够在不改变建筑物结构的情况下满足抗震要求,大大的节约了资源,降低了施工成本。
3.1.2 增加承重构件的截面积
增加承重构件的截面积,顾名思义就是通过增大结构构件的横断面积,提高建筑物的刚度以及承载能力水平。该抗震加固措施主要是增加框架构件配筋量以及构件截面尺寸,这种加固措施不仅可以使构件的抗震水平大大提高,还可以改善之前的不良结构体系。
3.1.3 置换混凝土加固法
置换混凝土加固就是将构件中强度偏低以及存在施工缺陷的部分混凝土采用高等级混凝土进行置换以增加结构的抗震能力。施工过程中应随时对加固构件进行监控,以避免因为施工对结构造成破坏,必要时应预先采用支顶的方式进行卸载。
3.1.4 外包(粘)钢板(角钢)加固法
外包(粘)钢板(角钢)加固法主要适用于建筑物结构的抗震能力以及承载能力远不能满足使用过程中有可能承受的地震作用。采用外包(粘)钢板(角钢)对结构构件进行加固时,必须选用强度较高的复合胶结材料(如改性环氧树脂)进行粘结。
3.1.5 高强纤维(碳纤维)裹缚加固法
加固中采用的高强纤维主要是指碳纤维,此加固法主要适用于因构件轴心受压、大偏心受压以及受弯导致结构破坏的情况,加固后,纤维只承受拉力。对于配筋率小于国家最小配筋率要求的钢筋混凝土构件以及素砼构件,本方法不适用。
3.2 以能量消耗为核心的加固法
3.2.1 隔震加固法
该加固法为了减小原结构内产生的地震作用力,将地震变形转移到预先设置的隔震层。目前工程中采用的隔震装置主要有:①橡胶垫隔震;②弹簧系隔震;③滑移隔震;④悬吊隔震等。虽然此种措施的抗震加固效果十分明显,但其实施难度大,在我国还未能成功的引入到工程实例中。
3.2.2 消耗地震波能量
近年来消耗地震波能量(即消能减震技术)频繁的使用在我国抗震加固工程中,此种方法是在建筑物中设置大阻尼的耗能设备,在地震作用过程中这些耗能设备能够通过增加结构阻尼系数的方式抵消建筑物的地震反应,从而避免主体结构因地震作用发生破坏。随着这种技术的不断成熟,越来越多的不同种类的阻尼器不断地在工程实践中得到了应用,现在常用的阻尼器主要有摩擦式阻尼器、加劲阻尼(ADAS)装置、粘弹性阻尼器等。‘五一二’地震后汶川地区的部分框架结构就是采用消能减震技术进行了加固。
4 结语
如今以地震灾害的实际情况为研究背景的抗震性能化设计受到大多数国家的普遍关注,尤其是日本和美国等地震多发国家对其进行了大量的基础研究。抗震性能化设计不但加强了受众与设计师之间的沟通,同时也加强了不同地区关于抗震设计的交流,有利于抗震设计方法的规范化、国际化。但抗震性能化设计还处于初级的研究阶段,仍然遗留有大量的技术问题等待着工程人员解决。
参考文献
[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M].中国建筑工业出版社,2011.
[2] 地震灾后建筑鉴定与加固技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
关键词:临近建筑物;基础托换;加固保护
Abstract: the proposed building and has built close to the building foundation, proposed content based bottom elevation 600 mm lower than the existing buildings foundation bottom elevation, in order to ensure the safety of existing buildings in the process of construction, must to protect original building foundation. Underpinning method is adopted to improve the base reinforcement, base on the original building, and proposed building the following depth within the invisible and reinforced concrete, the original building foundation reinforcement, proposed building to ensure the timely follow-up work, construction process smoothly. The original buildings and new buildings found no abnormal deformation and instability phenomenon, underpinning engineering measures success, safe and effective.
Keywords: adjacent buildings foundation underpinning reinforcement protection
1.工程概况
拟建的塔城地区水利局综合楼场地位于塔城地区拜格托克街南侧,塔城地区水利局院内,拟建物为1栋18层住宅楼,带一层地下室,基础埋深为-5m左右,基础形式为筏板基础。
现在在拟建建筑物北侧临近已建有一栋4层办公楼,该4层办公楼基础形式为独立柱基础,拟建建筑物与已建建筑物基础紧贴,拟建物基础底标高比已建建筑物基础底标高低600mm,为了保证原有建筑物在施工过程中的安全,必须对原有建筑物基础进行保护。
2.方案选择及设计
根据拟建建筑物勘察报告可知,该场地地基土由上到下依次为粉土、粉砂、圆砾,现在基坑已挖至现有建筑物基础底标高处,场地地基为圆砾。在基础开挖深度内没有地下水,该场地圆层在整个场地均有分布,是物理力学性质好、变形小的地层,fak=300kpa,是理想的持力层
根据该建筑物的结构形式、基础设置、场地岩土工程条件等因素,本方案设计的该工程地基加固处理方法为坑式托换法。
此方法加固的原理是:通过对基础下部的地基土进行人工挖除,并充填混凝土,使基础底部设置于拟建建筑物开挖基底坑场地以下一定深度内的稳定均匀地层中,完成对基础的托换。采用此方法具有把荷载传递到深部稳定均匀土层上的功能,起到基础加固的作用。此方法具有施工工艺简单,加固效果直观,安全,质量可以控制,成本相对较低,工期相对较短等优点。
2.1托换坑设计
确定对已建楼房3处独立基础基底进行托换, 3处独立基础尺寸分别3.4×3.4、2.7×2.7、3.4×3.4米,设计确定沿楼房地基方向长度分别为4.0、3.2、4.0米,托换深度2.6米(原楼房基础底面至拟建建筑物基础底开挖面间0.6m,拟建建筑物基础底开挖面以下2.0m),向楼房内托换宽度1.0米。托换材料采用浇筑混凝土,标号为C25。
2.2接缝处理
为确保托换桩混凝土顶部与基础底部完全接触,浇筑混凝土时应控制混凝土顶面与基础底面有0.08米以上的空隙,向该空隙内人工冲填1:1干拌水泥砂浆,并确保充填密实。
3.施工设计及实施过程
3. 1施工工艺
放点―复核点位―导坑开挖―托换坑开挖―视情况是否需要支护――托换坑开挖完毕――隐蔽记录验收――浇灌混凝土――接缝处理――混凝土养护――导坑回填――下序工作。
3.2托换桩设计
根据相关建筑规范、规程规定:同一基础每序开挖托换坑截面面积不大于基础总面积的20%,则每个基础需2序才能托换完毕。沿建筑物基础外边布置托换坑,进行开挖时,不能一次性开挖,采取间隔分序开挖,以防止破坏建筑物整体结构及保证施工安全。坑口宽度及长度视不同基础具体对待,要求每序开挖托换坑截面面积不大于基础总面积的20%即可。详见《基础托换平面布置图》及《基础托换剖面图》。
由此确定每个托换桩尺寸为0.8×1.0米,托换桩底深度为已建建筑物基坑底深度下2.6米。
3.3导坑设计
沿楼房基础边外放0.5m作为导坑,利于工人上下及操作,导坑深度为从场地开挖面以下下2.0m,导坑开挖至基础底下1.0m时向基础底内掏,然后沿基础外边线向下垂直开挖至设计深度。后期对到坑回填至场地开挖面持平并予以夯实,(实际施工中回填浇筑与托换桩同标号混凝土)。详见《基础托换剖面图》。
3.4混凝土浇筑设计
由于同一基础每序开挖托换坑截面面积不大于基础总面积的20%,则每个基础需2序才能托换完毕。根据计算可知:每序基础托换需要混凝土量为20方左右,采用人工拌合混凝土可以满足混凝土的需求量。混凝土标号为C25混凝土。混凝土浇灌时每次振捣厚度不超过500mm,且振捣应均匀密实。整个混凝土浇筑中内向、两侧和外侧拟建建筑物开挖基底坑场地以下2.0m不需要支模,拟建建筑物开挖基底坑场地以上至,已建建筑物基础底部0.6m采用砌砖内贴贴油毡支模(并留有0.8米以上空隙,待以后回填接缝干拌砂浆),待外侧混凝土凝固后即可拆除外侧砌砖体。
3.5第二序托换开挖依照前一序依次进行,并检验前一桩与基础底的链接效果。
3.6施工技术要求
(1)认真按照设计图纸要求定位放线。并在该建筑物外墙做出明显标志,作为施工人员操作的依据。放线结束,应对照图纸,检查是否与设计相符。
(2)托换坑开挖过程中要边挖土边检查,检查桩孔的截面尺寸和垂直度是否符合要求,同时注意土体的稳定性。如有异常现象要立即停止操作,进行处理。桩孔开挖过程中,土方要及时倒运,远离孔口,以便桩孔挖掘顺利快速进行。桩孔人工开挖中如有塌方迹象,必须采用边开挖边做支护的施工方法。
(3)浇筑混凝土严格按施工规范进行,灌注混凝土前应检查托换坑坑底是否清理干净,如空地有沉渣,必须清除。振捣人员进行桩底混凝土振捣时需下至桩孔内。振捣设备应有备用,以保证混凝土浇筑的连续性。
(4)做好施工日志、放点、托换记录。在托换施工中,要依据现场实际,及时调整优化施工组织设计,力争压缩工期。
(5)接缝回填干拌水泥砂浆应采用人工塞填,振捣,并确保密室、满填。
(6)施工人员配备:现场负责:1人,技术负责:1人,后勤负责:1人,机械操作员:1人,电工:1人,劳务人员:6~8人,交叉作业
3.7质量保证措施
(1)托换基础施工期间,严格控制材料质量,做好水泥、砂石料质量检验及水泥砂浆、混凝土保温工作。
(2)随时要观察建筑物的沉降情况。对于现场复杂情况和出现的问题,应会同业主、监理甲方及时研究处理。
(3)作业班组必须有一名技术员,发现问题及时进行分析,提出解决办法。
3.8工程施工主要安全保证措施
(1)做好劳动安全保护,开工前和施工时不断对施工操作人员进行安全教育,在安排施工任务时做必要的安全交底。
(2)进场人员必须戴安全帽,不得穿不利于安全的服装进入施工现场。
(3)桩孔开挖应作护壁的必须做护壁,并将空口石块清除,以防塌方及滑落石块伤人,空口无人看护,孔内不得有人操作。
(4)坑孔内施工应注意塌方,一有前兆,须立即撤出孔内。
3.9监测措施
为确保施工和建筑物的安全,对建筑物需进行沉降变形观测,布设长观点,每天不间断观测,随时监测建筑物沉降变形情况。如遇异常,及时作出对策。
施工中一直有现场监理和业主代表监督实施,保证了托换过程施工质量和安全。
4.施工工期
此次工程施工工期为15天,拟建建筑物基础施工场地开挖于4月10日完毕,临近建筑物托换项目从11日开始实施,4月25日完成并检查合格。拟建建筑物后续工作继续实施。没有对主体工程造成工期影响。
5.托换工程效果监测
为确保施工和建筑物的安全,对建筑物需进行沉降变形观测,布设了长观点,每天不间断观测,随时监测建筑物沉降变形情况。如遇异常,及时作出对策。在托换实施工程中没有出现塌孔迹象、掉落以及坍塌等安全异常,施工过程安全顺利。
在托换完壁至楼房主体工程及原楼房建筑外部观察、监测原楼房和新建楼房没有发现明显变形异常和失稳现象。托换效果明显。
以上说明托换工程措施成功、安全效果明显。
关键词:建筑结构;加固技术;发展趋势
根据我国建筑行业的统计数据表明,我国现在已经有的几十亿平方米的房屋建筑中,有近三分之一的房屋建筑需要进行加固技术,由此可以看出我国房屋建筑的结构加固技术的研究是具有十分重要的意义的。在经济高速发展的社会中,对房屋建筑的结构进行加固,可以保障人们的生命和财产的安全,对人们的生活和生产有着重要的作用。
一、我国房屋建筑结构加固技术的研究现状分析
(一)我国房屋建筑中黏贴纤维复合材料进行加固方法的研究现状分析
在运用黏贴纤维复合材料进行房屋建筑结构的加固时,主要是运用黏贴纤维布对建筑的材料进行加固,这种技术在房屋建筑加固技术中的运用已经比较成熟了。在《碳纤维布进行房屋建筑加固新技术探究》这本书中,对黏贴纤维复合材料运用于房屋建筑的加固技术进行了详细的阐述,运用黏贴纤维对房屋建筑进行加固,可以在一定程度上增强房屋建筑的抗剪强度,提高建筑抵抗压力的能力,其研究主要运用建筑模型进行实验,对黏贴纤维复合材料运用于建筑加固的理论进行实验,对实验的数据进行科学地整合,从而推导出黏贴纤维复合材料对建筑面板进行加固的原理,并对加固材料的配筋率、剪跨比和建筑设计中使用的混凝土的强度进行分析。
(二)我国房屋建筑中铁丝网复合材料的加固方法研究现状分析
铁丝网复合材料的加固方法是将建筑的结构上进行铁丝网的铺设,运用复合材料或者抗剪性能比较好的铆钉对建筑的结构进行固定,从而增强房屋建筑的坚实度,房屋建筑的抗压能力得以提高。这种方法最初是使用在防止房屋建筑产生裂缝的,运用钢筋水泥铺设在房屋建筑结构上,使房屋建筑的抗压能力增强,在遇到较大的压力时不会发生裂缝的现象。运用铁丝网复合材料对房屋建筑进行加固,这种方法的操作流程不复杂,而且操作过程可以得到保障,能够产生比较可观的经济效益,铁丝网的价格比较便宜,在操作过程中节省了大量的成本费,铁丝网即使在大火中也不会遭到破坏,而且其坚实度比较高,在使用过程中不用专门进行维修,因此,房屋建筑中铁丝网复合材料的加固方法越来越受到人们的青睐。
(三)我国房屋建筑中运用应力复合材料进行加固的方法研究现状分析
这种方法是在房屋建筑的结构表面铺设一层纤维材料,尽管这种方法对房屋建筑的抗压能力进行改善,但是,却不能够防止房屋建筑的裂缝现象发生,在运用这种方法的时候,复合纤维材料的性能没有充分地发挥出来。为了能够提高复合纤维材料的性能,在房屋建筑中采用预应力加固的方法可以有效地增强建筑的抗压和承载能力,提高建筑的整体强度。
(四)我国房屋建筑中运用嵌入的方法将纤维复合材料铺设于建筑中的加固方法现状探究
对房屋建筑进行嵌入纤维复合材料的方法,其步骤是先将加固的材料放到建筑中预先设计好的槽中,然后使建筑与复合纤维材料形成一个有机的整体,从而对建筑的结构起到加固的作用。这种方法与其他的加固方法相比而言,其加固的效果比较好,原因在于嵌入式的方法可以将纤维复合材料牢牢地铺设在建筑的表面,不易脱落,其黏贴的效果非常好,即使发生火灾,也不会引起纤维复合材料的脱落,其可以对建筑进行弯曲的加固效果,有效地改善房屋建筑的承载效果。嵌入式的方法运用在房屋建筑的加固工作中,对房屋结构的性能有很好的效果,已经被广泛地应用到房屋建筑结构的设计中。
二、我国建筑结构加固技术的发展趋势
(一)水泥钢丝网砂浆加固发展趋势
用钢丝网的复合材料对钢筋水泥结构进行解雇,这种方法在我国投入使用的时间已经有几十年了,但是,其应用于房屋建筑行业的时间不长,现在还处于初级阶段,我国在此种方法的使用还处于刚刚起步的阶段。然而,运用水泥钢丝网砂浆对房屋建筑的基础结构进行加固比用有机胶材料进行加固的效果要好得多,原因在于砂浆与其他材料相比,其性质与房屋建筑基础结构的性质差不多,因此,可以更好地与建筑基础结构结合在一起,具有高度的协调性,在使用过程中,水泥钢丝网砂浆可以快速地渗透到建筑基础结构中去,而且,水泥钢丝网砂浆具有抗老化的效果,耐火耐高温,运用到房屋建筑基础结构中可以起到很好的加固作用。
(二)纤维复合材料的加固方法的发展趋势
运用纤维复合材料对房屋建筑的基础结构进行加固,这种方法目前也在起步阶段,但是,其突出的优势已经凸显出来,成为我国建筑行业进行研究的热点,在实际应用中具有很好的效果。特别是在黏贴纤维加固方法的使用过程中,已经形成了比较成熟的体系。按照这种方法的研究现状分析,纤维复合材料的加固方法在进行研究时还要重点研究其在长时间内的抗压能力,研究这种方法对房屋建筑对接点的加固性能,用这种方法加固,在高温条件下不是特别理想,因此,要加强材料的耐火耐高温领域的研究。
三、结语
对房屋建筑进行加固可以满足人们生活的需求,是保证房屋建筑质量的重要举措。现在,随着科学技术的更新与发展,很多房屋建筑加固的新技术已经投入到使用中,本文主要分析了我国房屋建筑中黏贴纤维复合材料进行加固方法的研究现状,我国房屋建筑中铁丝网复合材料的加固方法研究现状,我国房屋建筑中运用应力复合材料进行加固的方法研究现状,我国房屋建筑中运用嵌入的方法将纤维复合材料铺设于建筑中的加固方法现状,并研究了我国房屋建筑结构加固技术的发展趋势,在一定程度上对提高房屋建筑的安全性和可靠性提供了一定的借鉴,从而促进我国房屋建筑行业的发展。
参考文献
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[3]李迎利,郑煜明,贺悦. 分析建筑结构的加固技术的主要措施和应用[J]. 科技信息(科学教研),2007,30:78.
关键词:房屋建筑;结构加固;施工技术;质量管理
中图分类号:TU318 文献标识码:A
引言
结构加固工程是人类历史发展的客观需要,它不但节约能源,符合科学发展观所倡导的可持续发展战略,且减少大体废弃物的排放,从而减少对人们赖以生存环境的污染。但同时,建筑结构加固工程因综合性强、涉及面广,具有不确定因素多、工作复杂繁琐、组织协调复杂等特点,因此,加强对结构加固工程质量管理进行系统的理论研究,具有重要的现实意义。
一、房屋建筑结构加固的主要目的及原因
1、房屋建筑结构加固的主要目的
由于房屋建筑工程地质勘察不到位、设计达不到规范标准、施工过程中使用的主要原材料达不到设计要求、施工技术方案或施工过程不规范、使用不合理等主观原因或因地震、台风等外界自然因素的影响,导致房屋建筑倾斜、结构不稳定、墙体构件开裂,无法满足房屋结构的安全性、耐久性,严重影响正常使用。为了消除这类房屋建筑中的安全隐患,提高长期使用质量,在确信有加固价值的前提下,就应该对存在隐患的房屋建筑进行加固,其目的是提高房屋建筑结构构件的坚固程度,让其满足有关规范要求;提高房屋建筑结构构件的稳定程度,使其满足有关规范要件;提高房屋建筑结构的刚韧程度,使其满足相关规范所允许的变形程度和裂开缝隙宽度的要求;提高房屋建筑结构的耐久性,以便改善使用功能。
2、房屋建筑结构加固的原因
在很多情况之下,我们都要对房屋的建筑结构予以加固,建筑结构的加固具有不同的原因不同的特点,但是主要表现为以下几个方面:第一,房屋建筑的用途发生了改变;第二,房屋建筑出现了一些不合理设计;第三,房屋建筑的设计规范和设计要求逐渐的提高;第四,因为自然灾害的破坏,致使房屋建筑不得不将房屋的建筑结构予以加固。随着社会经济的不断发展,我国的房地产行业也得到了一定的开发,建筑工程项目的逐渐增多,致使我国城市用地面积逐渐的减少,为了推动我国节约型社会的发展,我们就要加大对人们要求的满足,把一些旧的建筑物重新进行评估,并将有利用价值的建筑物进行回收利用,可以通过新技术的运用将我国房屋建筑的原貌和房屋建筑的功用进行改变。
二、常用的房屋建筑施工结构加固技术
1、结构粘钢加固
粘贴钢板加固法就是通过对使用胶粘剂的运用,在建筑结构构件的外部粘贴上一层钢板,以此对房屋建筑结构进行加固。粘贴钢板加固法采用了先进技术,将钢结构的作用和优秀的性能进行充分的发挥和表现。粘贴钢板加固法只需占用较少空间,在工程完成之后,还是能将房屋建筑的原貌予以保持,对房屋建筑的外观以及周边环境造成的影响较小。粘贴放钢板加固法有一个非常明显的特征,那就是花费的时间非常短,建设的周期短。粘贴钢板加固法采用的原材料也非常简单,运用的工艺非常简单,经济实惠。这种房屋建筑结构加固技术施工的速度非常快,是一种少量湿作业,无湿作业,对建筑工程的外界造成的影响非常小,并且在结构加固之后,对原建筑的结构不会造成任何的影响。
2、化学植筋技术
植筋技术就是通过化学粘合剂的使用,将螺杆、钢筋等混凝土进行加固,从而加固房屋建筑的结构。在实施这种技术之前,应该先进行正确位置的选定,之后进行钻孔,在钻孔之后将钻的孔进行清理,然后将准备好的钢筋进行填充,通过锚定胶的使用对钢筋的方向和角度进行控制和矫正,在一段时间后,钢筋就会稳固,之后再进行养护和检验,通过这样的方法对房屋结构进行加固。化学植筋技术主要应用于房屋建筑结构的变更和增建,可以通过对剪刀墙、柱头以及楼板等钢结构的改造对房屋建筑结构进行加固。
3、改变受力体系加固法
改变受力体系加固法是一种非常重要的加固技术,在建筑结构中添加一些托架和托梁,增强建筑结构的承受力。在加固的过程中,要将不同的分类元素进行具体的分析,之后在进行不同的分类。受力点主要分为两种,弹性支点和刚性支点,根据支撑的受力情况,我们将支撑形式分为预应力支撑和非预应力支撑。预应力撑杆是在支撑杆件的基础之上增加预应力,以此来增建房屋建筑结构的预应力。受力体系加固法能将房屋建筑的整体承受力予以一定程度的增加,而且效果非常明显,但是这种加固方法会对建筑外貌进行一些改变。
4、增补受拉钢筋加固法
增补受拉钢筋加固法就是在承受力较大的结构处进行受力拉钢的补充,将结构的承受能力和房梁的承受能力进行加强,通过这样的方法对房屋建筑的结构进行加固。增补受拉钢筋加固法得到了人们的广泛利用,在短短几年的发展之中,创新出了很多非常具有利用价值的工艺和技术。
三、建筑结构加固工程质量管理要点
1、提高全员质量意识,充分认识加固改造工程的复杂性,加强全方位、全过程质量管理
与新建工程施工相比,结构加固施工各种不确定因素更多,因此更为复杂、难度更大,所以业主、监理、施工各方面人员必须提高质量意识,始终把质量控制的重点放在事前和事中,变事后检查为主为以预防控制为主,做到事前、事中、事后全过程质量管理,对人员、材料、机械、施工工艺等实施全方位质量管理。
2、严把材料进场关
进场产品必须按规定填报报验表,提供相应批量的产品合格证明;要求复验的材料,必须按规定进行复试,并提供复试结果;现场搅拌的混凝土必须进行配合比试验,材料的使用必须有记录,保证有可追溯性。
3、加强各方之间的组织协调管理
需要组织协调的关系有三种:(1)企业内部关系;(2)近外层关系,如承包人与发包人的关系等;(3)远外层关系,如企业与政府监督部门之间的关系等。组织协调的内容包括人际关系、组织机构之间的关系、供求关系、协作配合关系等。结构加固工程涉及的组织协调任务较重,如在施工过程中,除了土建加固及新增结构施工外,还有电气、水暖、设备、消防、综合布线、安保等各个专业的穿插施工。在建筑结构加固与整修工程中,多半牵扯到结构安全、使用功能不满足现行设计规范的要求而需增加许多新的系统,而新设计的图纸由于针对性比较差,导致在施工过程中临时增加工程内容引起拆改量较大,非施工方原因返工现象比比皆是。加固工程有时属于典型的“三边”工程,如,某办公楼加固改造工程,内装修已经完成接近一半的工程量,忽然接到甲方通知,楼板的设计强度不能满足结构要求,须重新检测。检测过程前后接近一星期,施工方停工待命。结果是几乎所有楼板都要粘碳纤维加固,以前已经完成的石膏板墙上部拆掉,以利于楼板加固。碳纤维加固的工序本来就要在石膏板墙完成以前,结果却是反工序施工,拆除、石膏板墙的保护问题接踵而来,工期延长、费用增加。再如,石膏板墙已经封堵完毕,忽然增加红机电话,封好的墙只好拆开加线、加管、加面板。类似这种增加,无疑加大了工程管理的复杂程度。因而,不同专业之间的冲突必然会出现,这时组织协调的功能就尤为重要了。
结束语
随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了一定的提高,在这样的基础上人们对房屋建筑的要求逐渐的提高。不仅仅需要满足传统意义上的功能,还要满足建筑物的外观、节能、智能化方面的要求。在高科技技术的运用之下,房屋建筑加固技术能将人们的要求予以充分的满足,并创造出更多的经济效益。
参考文献
[1]谢建军.浅谈房屋建筑结构加固技术[J].广东建材,2012.
关键词:结构加固技术;房屋建筑施工;运用
在房屋建筑实际的施工中,根据建筑工程的具体情况,正确的选用结构加固技术,不仅能提高结构加固技术在房屋建筑施工中的运用效果,也能在一定程度上带来良好的经济效益和社会效益。由此可见,正确合理的研究分析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用,具有积极的现实意义。
1 房屋建筑施工中运用结构加固技术的必要性
在经济社会飞速发展的条件下,我国城市建设随之得到了迅速发展,极大的提高了其建设规模和速度,同时也增大了人们对居住的建筑环境的需求。目前我国房屋建筑实际的施工中,普遍存在施工质量不高、施工材料差等问题,这就很容易造成房屋建筑的结构出现变形、裂缝、错位和断裂等现象,对房屋建筑的安全使用和防灾减灾能力带来了严重的影响。因此,房屋建筑施工单位要实际的施工中,要通过综合考虑其地域性、安全性和经济性等因素,在房屋建筑施工中,采取一些科学、合理和适当的结构加固技术,具有降低建筑成本、保证建筑施工质量、满足建筑使用功能、提高建筑防灾减灾能力等作用。由此可见,结构加固技术在房屋建筑施工中的运用是非常有必要的。
2 房屋建筑施工中常用的结构加固技术
2.1 碳纤维加固修补技术
其是通过采用配套粘结树脂,将纤维布粘贴在混凝土表面上,以达到抗震加固和结构补强的目的。适用于房屋建筑的梁、板、柱、墙节点的加固,也可用于烟囱、简仓、红砖墙等其它土木工程的加固补强。碳纤维加固修补技术在房屋建筑施工中的运用,具有以下几方面的特点:
(1)施工便捷的特点。碳纤维布可任意剪裁,施工简单,工期短。没有湿作业,无需大型施工机具和现场固定设施。
(2)高强高效的特点。优异的物理力学性能是碳纤维布的特点,相比普通钢,碳纤维布的抗拉强度高,其弹性模量接近于钢,比较适宜钢筋混凝土的加固修补。
(3)施工质量易于保证的特点。碳纤维布柔软的特点,使其在不是非常平整的加固表面上能够有效的粘贴。在粘贴表面局部出现气泡时,利用注射器注射粘贴剂的方法,可以容易的将气泡消除,这是粘贴钢板无法比拟的。
(4)良好的耐腐蚀和耐久性的特点。其不需要定期维护,且不仅具有耐碱、盐、酸和大气环境的腐蚀的作用,还具有保护内部混凝土结构的作用,能够实现双重加固修补的目的。
2.2 粘包钢加固技术
(1)粘钢加固技术。粘钢加固是目前国内传统的加固技术,由于其在建筑施工中的运用具有施工简单、快速;提高结构承载力;不影响结构外形等特点。普遍用于梁、板、柱、桥梁以及其它混凝土建筑物的结构加固。
(2)包钢加固技术。房屋建筑施工中的包钢加固,是先将需要进行包钢的结构构件表面整平、凿毛,并将表面粉尘及油污清除,以使结构构件包钢部位的表面,保持清洁干燥;接着对包钢用的钢板及角钢进行打磨、去污、除锈;并焊牢包裹构件的钢板与角钢,调整好与构件间的空隙,用灌胶压力容器将配制好的灌注胶注入构件与钢板的缝隙内;在施工完毕后,在灌注胶未凝固前勿拢动角钢与钢板,以免影响加固效果。其具体加固补强、提高结构构件承载能力的作用。
(3)混凝土裂缝灌注修补技术。混凝土裂缝修补技术广泛应用于建筑物梁、板、剪力墙等细微裂缝。此技术可使裂缝两侧分离混凝土面粘着复合,可阻绝空气,水气渗入裂缝,预防钢筋生锈。此技术与碳纤维加固、粘钢加固相结合使用,可使构件达到内外同时加固的效果。
(4)基层修补技术。混凝土构筑物及构件因使用过程或其它原因造成的保护层剥落、蜂窝、麻面、局部渗漏、钢筋腐蚀等破坏,而影响正常使用时,基层修补(加固)技术就可使安全隐患解除。其在房屋建筑施工中的运用中具有高粘结强度;使修复后的构筑物及构件耐老化、持久性;粘接修复可有防漏、密封、防腐等功能;粘接修复工程工期短等特点。
3 结构加固技术在房屋建筑施工中运用
3.1 工程概况
某房屋建筑有裙房和主楼组成,为现浇框架-核心筒结构。其设计总高为100米,主楼的地上和地下分别为30层、4层;裙房高度为23米,地上和地下分别为5层、2层。由于其在实际的施工中,因受各种因素的影响,造成了房屋建筑的结构表面受到严重的损伤,使其结构的承载力得到了降低。这就需要利用结构加固技术对房屋建筑的结构构件进行加固和修补。
3.2 该房屋建筑加固和修补的内容及特点
通过对给房屋建筑的鉴定分析,需要对该房屋建筑进行碳纤维加固、粘钢加固、包钢加固和原有构件缺陷修复。其具有加固体量大、加固形式多样和交叉作业多等特点。
3.3 结构加固技术在房屋建筑施工中的具体运用
通过对该工程科学、合理和系统的鉴定分析,对工程的加固需要进行以下一系列的综合加固技术:
(1)碳纤维加固技术在房屋建筑施工中的运用。利用碳纤维加固技术,对建筑框架梁、框架柱、板面和楼板底部进行加固。在房屋建筑施工中采用高强碳纤维布,其单位质量要在300g/m2,弹性模量大于等于2.3×105MPa,断裂伸长率大于等于1.5%,抗拉强度大于等于3200MPa。
(2)基层修补技术在房屋建筑施工中的运用。利用基层修补技术,对建筑结构构件基层病害进行修补,要以建筑结构的构件出现的不同病害为依据,采取针对性的基层修补技术。如:对构件表面裂缝进行修补,要采取灌注环氧树脂胶;对建筑局部出现的风化、腐蚀和剥落等轻微病害的修补,要采取聚合物水泥砂浆;对混凝土表面出现孔洞、露筋、酥松混凝土和蜂窝等较重病害的修补,要采取强度等级高一级内掺微膨胀剂的混凝土等。
(3)粘钢加固技术在房屋建筑施工中的运用。利用粘钢加固技术,对建筑剪力墙洞口连梁、梁和框架圆柱的加固。要采用平砂轮、喷砂和砂布对钢板表面打磨粗糙处理,直到金属光泽的出现,再用脱脂棉蘸丙酮擦拭干净;对混凝土基层表面的处理打磨原混凝土构件的粘合面,用清水冲洗或无油压缩空气除去粉尘,干燥后用脱脂棉蘸丙酮擦拭表面;采用配置好的粘贴胶和涂胶黏剂对混凝土表面和钢板面急性粘贴和涂胶;采用支撑、卡具或膨胀螺栓等对粘贴好的钢板进行适当的固定和加压;采用防火涂料和红丹底漆对钢板表面做好防火防腐处理。
(4)外包角钢加固技术在房屋建筑施工中的运用。利用外包角钢加固技术,对该建筑框架柱进行加固。要依据设计图纸进行初步放线,打磨粘合面对基层进行处理;对框架柱的尺寸进行复核,将加固尺寸线放在框架柱上,按照实际的尺寸对缀板和角钢进行下料;采用钢丝轮刷对缀板和角钢粘贴面打磨除锈处理,直至表面出现金属光泽,最后用脱脂棉蘸丙酮擦拭清洗干净;注意和做好缀板和角钢的预贴和安装的细节;对缀板和角钢做好封缝及灌胶的工作;待胶体固化后,用钢丝轮刷打磨钢材表面除锈、清理表面污物,然后按照设计要求进行防腐防火处理。
4 结 语
在房屋建筑工程建设飞速发展的今天,人们对房屋建筑的使用功能和工程质量提出更高的要求,在目前的房屋建筑施工中,结构加固技术越来越受到重视。采取科学、合理和有效的结构加固技术,运用到房屋建筑实际的施工中,有利于保证建筑施工的质量,满足建筑的使用功能,能够带来良好的经济效益和社会效益。
参考文献
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[2] 刘建雄. 浅谈建筑结构加固技术[J]. 科学之友,2010(03).
第二条在抗震设防区从事房屋建筑工程抗震设防的有关活动,实施对房屋建筑工程抗震设防的监督管理,适用本规定。
第三条房屋建筑工程的抗震设防,坚持预防为主的方针。
第四条国务院建设主管部门负责全国房屋建筑工程抗震设防的监督管理工作。
县级以上地方人民政府建设主管部门负责本行政区域内房屋建筑工程抗震设防的监督管理工作。
第五条国家鼓励采用先进的科学技术进行房屋建筑工程的抗震设防。
制定、修订工程建设标准时,应当及时将先进适用的抗震新技术、新材料和新结构体系纳入标准、规范,在房屋建筑工程中推广使用。
第六条新建、扩建、改建的房屋建筑工程,应当按照国家有关规定和工程建设强制性标准进行抗震设防。
任何单位和个人不得降低抗震设防标准。
第七条建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、工程监理单位,应当遵守有关房屋建筑工程抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准的规定,保证房屋建筑工程的抗震设防质量,依法承担相应责任。
第八条城市房屋建筑工程的选址,应当符合城市总体规划中城市抗震防灾专业规划的要求;村庄、集镇建设的工程选址,应当符合村庄与集镇防灾专项规划和村庄与集镇建设规划中有关抗震防灾的要求。
第九条采用可能影响房屋建筑工程抗震安全,又没有国家技术标准的新技术、新材料的,应当按照有关规定申请核准。申请时,应当说明是否适用于抗震设防区以及适用的抗震设防烈度范围。
第十条《建筑工程抗震设防分类标准》中甲类和乙类建筑工程的初步设计文件应当有抗震设防专项内容。
超限高层建筑工程应当在初步设计阶段进行抗震设防专项审查。
新建、扩建、改建房屋建筑工程的抗震设计应当作为施工图审查的重要内容。
第十一条产权人和使用人不得擅自变动或者破坏房屋建筑抗震构件、隔震装置、减震部件或者地震反应观测系统等抗震设施。
第十二条已建成的下列房屋建筑工程,未采取抗震设防措施且未列入近期拆除改造计划的,应当委托具有相应设计资质的单位按现行抗震鉴定标准进行抗震鉴定:
(一)《建筑工程抗震设防分类标准》中甲类和乙类建筑工程;
(二)有重大文物价值和纪念意义的房屋建筑工程;
(三)地震重点监视防御区的房屋建筑工程。
鼓励其他未采取抗震设防措施且未列入近期拆除改造计划的房屋建筑工程产权人,委托具有相应设计资质的单位按现行抗震鉴定标准进行抗震鉴定。
经鉴定需加固的房屋建筑工程,应当在县级以上地方人民政府建设主管部门确定的限期内采取必要的抗震加固措施;未加固前应当限制使用。
第十三条从事抗震鉴定的单位,应当遵守有关房屋建筑工程抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准的规定,保证房屋建筑工程的抗震鉴定质量,依法承担相应责任。
第十四条对经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程,产权人应当委托具有相应资质的设计、施工单位进行抗震加固设计与施工,并按国家规定办理相关手续。
抗震加固应当与城市近期建设规划、产权人的房屋维修计划相结合。经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程在进行装修改造时,应当同时进行抗震加固。
有重大文物价值和纪念意义的房屋建筑工程的抗震加固,应当注意保持其原有风貌。
第十五条房屋建筑工程的抗震鉴定、抗震加固费用,由产权人承担。
第十六条已按工程建设标准进行抗震设计或抗震加固的房屋建筑工程在合理使用年限内,因各种人为因素使房屋建筑工程抗震能力受损的,或者因改变原设计使用性质,导致荷载增加或需提高抗震设防类别的,产权人应当委托有相应资质的单位进行抗震验算、修复或加固。需要进行工程检测的,应由委托具有相应资质的单位进行检测。
第十七条破坏性地震发生后,当地人民政府建设主管部门应当组织对受损房屋建筑工程抗震性能的应急评估,并提出恢复重建方案。
第十八条震后经应急评估需进行抗震鉴定的房屋建筑工程,应当按照抗震鉴定标准进行鉴定。经鉴定需修复或者抗震加固的,应当按照工程建设强制性标准进行修复或者抗震加固。需易地重建的,应当按照国家有关法律、法规的规定进行规划和建设。
第十九条当发生地震的实际烈度大于现行地震动参数区划图对应的地震基本烈度时,震后修复或者建设的房屋建筑工程,应当以国家地震部门审定、的地震动参数复核结果,作为抗震设防的依据。
第二十条县级以上地方人民政府建设主管部门应当加强对房屋建筑工程抗震设防质量的监督管理,并对本行政区域内房屋建筑工程执行抗震设防的法律、法规和工程建设强制性标准情况,定期进行监督检查。
县级以上地方人民政府建设主管部门应当对村镇建设抗震设防进行指导和监督。
第二十一条县级以上地方人民政府建设主管部门应当对农民自建低层住宅抗震设防进行技术指导和技术服务,鼓励和指导其采取经济、合理、可靠的抗震措施。
地震重点监视防御区县级以上地方人民政府建设主管部门应当通过拍摄科普教育宣传片、发送农房抗震图集、建设抗震样板房、技术培训等多种方式,积极指导农民自建低层住宅进行抗震设防。
第二十二条县级以上地方人民政府建设主管部门有权组织抗震设防检查,并采取下列措施:
(一)要求被检查的单位提供有关房屋建筑工程抗震的文件和资料;
(二)发现有影响房屋建筑工程抗震设防质量的问题时,责令改正。
第二十三条地震发生后,县级以上地方人民政府建设主管部门应当组织专家,对破坏程度超出工程建设强制性标准允许范围的房屋建筑工程的破坏原因进行调查,并依法追究有关责任人的责任。
国务院建设主管部门应当根据地震调查情况,及时组织力量开展房屋建筑工程抗震科学研究,并对相关工程建设标准进行修订。
第二十四条任何单位和个人对房屋建筑工程的抗震设防质量问题都有权检举和投诉。
第二十五条违反本规定,擅自使用没有国家技术标准又未经审定通过的新技术、新材料,或者将不适用于抗震设防区的新技术、新材料用于抗震设防区,或者超出经审定的抗震烈度范围的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,并处以1万元以上3万元以下罚款。
第二十六条违反本规定,擅自变动或者破坏房屋建筑抗震构件、隔震装置、减震部件或者地震反应观测系统等抗震设施的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,并对个人处以1000元以下罚款,对单位处以1万元以上3万元以下罚款。
第二十七条违反本规定,未对抗震能力受损、荷载增加或者需提高抗震设防类别的房屋建筑工程,进行抗震验算、修复和加固的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,逾期不改的,处以1万元以下罚款。
第二十八条违反本规定,经鉴定需抗震加固的房屋建筑工程在进行装修改造时未进行抗震加固的,由县级以上地方人民政府建设主管部门责令限期改正,逾期不改的,处以1万元以下罚款。
【关键词】房屋建筑工程;常用施工技术;发展
1房屋建筑工程常用的施工技术
1.1房屋建筑桩基施工技术。桩基施工技术在房屋建筑工程中有着举足轻重的作用。桩基施工过程中,打桩前要首先平整场地并清理施工范围内的障碍物,确定桩基施工范围,其次要保证桩基施工现场的排水;根据先期的勘探情况确定桩位后,进行桩基试验,试验时要记录,根据实验结构再确定桩基施工顺序,在群桩施工的复杂情况下,要依据桩的规格.长短与密度确定打桩顺序,避免对施工现场周围建筑物的破坏。
1.2加固技术。(1)加大截面加固法。由于混凝土的构件是受力最大的部分,所以为了保证房屋建筑筑的稳定性, 我们可以采用加大截面加固法对混凝土构件,如梁,柱进行加固,用以保证施工效果,提高建筑物质量 。这种加固方法的具体流程是先彻底清扫原有构件混凝土表面的灰尘和颗粒性物质,并将其表面的凹凸处整平;再在表面浇上一层新混凝土,让新旧混凝土紧密结合,让两层混凝同承担重量。这样就增大截面积,增加了混凝土构件的承重能力,大大改善了构件的性能。这种加固方法最大的优点在于简单易操作,所需成本低,并且适应性很广,基本上能在任何地方施工;但它也有一个明显的缺点,那就是严重干扰施工区域周围人群的正常作息。(2)包钢加固法。包钢加固法指的是用乳胶水泥或 环氧树脂化学灌浆 将型钢或钢板包裹在混凝土梁柱外面。虽然其原理与加大截面加固法基本相同,但效果却完全不一样,最大的区别在于这种方法不能明显增大原构件的截面积。但包钢加固法的优势在于它比加大截面加固法的效果更好,因为它是直接对构件进行加固,因此受力更加可靠,用这种方法对构件进行加固也是最能提升建筑物质量的。(3)粘钢加固法。粘钢加固法与上两种加固方法的不同之处在于它是部分加固,而不是全局加固。这种方法主要针对的是承载能力比较薄弱的构件,通过对薄弱构件进行粘钢处理,增大它的承载能力,进而提高整体的稳定性。粘钢加固法是如今采用的比较多的一种方法,因为它是不同于上面两种方法,是无湿作业,因此对周围居民没有多大影响。更重要的是,它因为是部分加固,工作量相对而言很少,因此能节省施工时间,降低施工成本,提高施工效率,这种方法也是最具经济效益的方法。
1.3节能技术。(1)墙体节能技术。作为建筑主体的墙体,其节能设计的好坏会对建筑的整体能耗产生重要影响。建筑墙体节能分为内外保温两部分,墙内保温可以通过在建筑墙体的内层加装保温材料的方式,避免保温材料受室外雨水的影响。外保温处理要在墙体外保温层上覆盖防水材料,降低太阳辐射对建筑墙体的影响作用。注重对建筑墙体墙角等部位的处理,避免产生热桥,增大能耗。随着国家提出的低碳环保的概念,使得当前环保和节能成为了房屋建筑的发展趋势,其中应用最多的就是墙体节能技术。墙体节能技术主要分为三个方面,分别为玻璃幕墙,双层幕墙和光电幕墙,这里我们主要详细介绍最绿色环保且利用太阳能的光电幕墙技术。光电幕墙的发展之处在于设计者通过安装一块具有反射装置的特殊幕墙,消除了太阳光的强烈炫光,使其变得异常柔和和舒适,再将这个太阳光用来为人类照明。这种技术充分考虑到人类的需求,因而非常人性化。(2)隔热设计。建筑工程的隔热节能设计,主要集中在建筑的墙体与屋顶。当前可采用空气层隔热的方式,实现对建筑墙体.屋顶以及窗户的隔热处理,空气层隔热应用于墙体上时,在起到隔热效果的同时还能实现保温的作用。(3)采暖节能技术。当前建筑采暖设计应用较为广泛的方式是水源热泵系统。该系统通过地表水源对太阳能吸收以及地下水源对地热能吸收的效果能够形成丰富的低温低位热能能用,减少高位电能的输入,从而能够实现建筑热能的转移。(4)太阳能技能技术。太阳能节能技术在建筑设计的应用,实现了建筑散热.能量收集与遮阳效果的一体化,混合型太阳能技术的应用,为建筑提供的光照与热能,能够明显降低建筑整体能耗。
1.4房屋建筑工程施工防渗技术。(1)外墙防渗技术。外墙防渗作为一个整体性工程,建筑主体施工阶段就应注重防渗处理,最大限度避免雨水渗漏问题的出现。房屋建筑外墙施工时应注重对混凝土与砖墙交接处.穿墙孔洞.预留洞,外墙配电箱等易出现渗漏现象部位的防渗处理。(2)建筑门窗防渗处理技术。建筑物门窗是建筑物上活动次数,活动范围最多的部位,防漏处理具有一定难度,门窗防渗处理人员只有具备熟练的操作技术科学的建筑理论,才能够确保门窗区域的防漏效果。由于门窗会对建筑物的外观产生整体影响,因此,在建筑门窗防渗处理时,不能忽视门窗安装的美观问题。(3)建筑屋面防渗技术。建筑施工原材料中的砂浆.水泥均具有水硬性特质,施工时应注重天气环境变化,保证屋面终凝前不会出现降雨的情况。屋面施工前,要首先对屋面基层情况进行检查,找平基层。 在保温材料上覆盖找平层时,要确保保温层平整 ,发现松动的问题,要及时嵌填平整。完成基层修整后,对基层进行全面清理,在已处理完的基层上,通过刷素水泥浆的方法,保证基层与找平层的粘结效果。
2 房屋建筑工程中施工技术的发展
房屋建筑工程中施工技术的发展主要体现在以下:(1)环保技术的运用。当前,我国的房屋建筑行业整体上还是高耗能.高污染的行业。房屋建筑工程行业普遍把经济效益放在行业发展的首位,对外部生态环境保护不够重视。在房屋建筑工程施工过程中,技术的发展必须注重环保技术的应用与发展,在建筑施工阶段质量与工程进度的基础上,大力加强环保技术的运用。(2)信息技术的应用。当前我国的房屋建筑筑施工正处于施工技术转型的重要时期,房屋建筑工程施工阶段,建筑施工技术发展应注重信息技术的应用。((3)监理技术的科学应用。在房屋建筑工程施工过程中,要重视科学监理技术的运用是。施工技术的发展,不是单纯对施工技术的发展模式与组织形式的发展,还应注重对工程施工技术的监理,确保工程施工技术的效果。 如果缺少了科学监理技术的应用,房屋建筑工程施工发展技术效果无法得到保证,发展技术的的应用也将无从谈起。
3结束语
房屋建筑工程施工技术作为房屋建筑工程施工的关键,对工程质量起着决定性作用,并且贯穿于房屋建筑工程施工的全过程。为了保证房屋建筑工程的质量,必须严抓施工技术;通过多年来对房屋建筑工程施工技术的研究以及实践,我国的房屋建筑工程施工技术已经得到了长足的进步。近年来随着科技以及建筑业的发展,对房屋建筑工程施工技术的研究也越来越受到关注。
参考文献:
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[2]李晓丹.关于工民建中的防渗漏技术的研究[J].中国科技纵横,2010
关键词:房屋建筑;结构;地基加固;加固孔;钢筋;技术;
引言
作为房屋建筑设计中的重要技术支撑,结构加固工程技术能够在施工中利用一定的技术手段来对房屋建筑的结构进行改造加固,使得房屋建筑的施工质量和机构的强度得到改善和提高,对房屋建筑的安全性有着很好的保障作用,延长了房屋建筑的使用寿命。随着社会的发展,房屋建筑的结构和功能等方面的要求也在不断的改变,为了适应这种改变,需要对某些房屋建筑进行结构加固处理,使得结构加固工程技术得到了广泛的应用。通过对房屋建筑的设计图纸和施工情况等方米进行充分的了解,全面有效的将结构加固工程技术运用到房屋建筑中,对加固技术中地基、钻孔和钢筋等方面进行主动性的操作,实现结构加固工程技术在房屋建筑中的应用和体现。
一、地基加固技术分析
(一)灌浆加固
液压和气压等方面的基本原理是灌浆加固的主要动力,利用相关的设备将浆液灌注到土体和岩石等的裂缝中,利用固化作用使得浇灌后的土体及岩石等结构能够构成一个整体,能够改变土的物理学和水文学。灌浆加固方法在房屋建筑中能够起到很好的防渗堵漏的作用,利用砂石等土料或者是人工填土的方法来进行地基的加固,使得地基的强度和载荷明显提高,能够很好的减少地层的出现沉降现象。
(二)高压喷射注浆法
在我国众多的土质中,软土地基也是有着一定分布范围的,针对软土地基,需要采用高压喷射注浆技术来进行加固,在进行高压喷射注浆的时候,主要利用的原理是在化学灌浆的基础上应用了高压射流技术。除了软土地基之外,还有不少的土质在进行房屋建筑的地基处理时,不能够具备良好的承载能力而发生的地基沉降变形等情况,采用这种高压喷射注浆技术能够很好的对地基的过大不均匀沉降进行改善。在实际操作中,旋喷桩能够起到很好的作用,旋喷桩设置在基础部分上,具有较高的灵活性,除了可以设置在基础部分的下方,还可以设置在基础部分的边缘处。高压喷射注浆法主要是运用在施工过程中的建筑物托换的时候,在进行高压喷射注浆时,应该先用相关的设备在地基上打出一定大小的小孔,直径一般为50到90毫米,然后用直径在0.4到2.5米范围大小的仪器将浆液喷射到孔内。在喷射的过程中应该注意喷射的速度,喷射的速度可以根据实际情况进行改变调整,通过对喷头的孔径和喷射的压力来调整喷射的强度,利用高压喷射注浆技术还能很好的控制固结体的形状。
(三)预应力加固
预应力加固也是对结构进行加固,主要采用的是外加预应力钢拉杆,预应力钢拉杆的施工方法根据实际情况可以分为很多种,比如水平钢拉杆和下撑式钢拉杆等等。预应力加固技术能够降低加固构建的应力水平,在提升墙体的正界面和谢界面的承载力上很有效果,不仅如此,预应力加固法还能使得后加杆件的应力滞后现象得到减缓甚至消除,部分的荷载弯矩可以利用预应力所产生的负弯矩进行抵消,减少墙体的外倾量,能够抑制墙体的裂缝跨度,还有可能使得墙体的裂缝几近消失。预应力加固技术主要应用在高盈利和高应变状态的砌体结构上,使得这些结构的承载力度得到加强,达到加固的效果。
(四)结构构造性加固法
墙体结构的砌体有时候会因为承载力不足而导致砌体发生严重的破碎,对于这种情况,可以利用结构构造法来进行结构的加固。结构构造性加固法又可以飞为增加横墙、换砖柱承重为砖墙承重、托梁换柱和托梁加柱几个小的方式。增加横墙法主要应用在相对宽广的房屋建筑中为了改善房屋的结构强度,利用足够刚度的横墙进行处理,在横墙的增添时,要注意横墙之间的间距,在施工时房屋在进行静力计算方案时,利用刚性代替弹性,这些都是在相关的规章制度中明确规定的。关于砖柱承重换为砖墙承重,主要是利用砖墙来代替承载能力严重不足的砖柱,完善房屋建筑的结构强度。托梁换柱主要应用在原有的砖柱能够满足房屋建筑应有的承载力,在对房屋建筑的顶梁进行临时的支撑后,对原有砖柱进行拆卸,然后根据计算好的砖柱按照一定的比例大小进行施工,提高现有砖柱对顶梁的承载能力。托梁加柱主要是应用在单一或者较少的砖柱不能完全的满足大梁下窗间墙的承载能力,将大梁进行一定的支撑之后增添砖柱,使得新的砖柱与原有砖柱能够满足承载能力的要求。
(五)加大截面加固法
使用加大横截面加固法主要是对受压区域进行处理,通过加盖混凝土现浇层来实现受压区域的加固,通过增加受压区域的面积和增加截面的高度,使得受压区域构建的正界面的抗弯能力得到明显的加强,提高斜截面的强度和抗剪能力。这种方法中会运用钢筋进行辅助,钢筋的横截面积和强度对钢筋混凝土的受弯构件正截面的承载力有一定的影响。加大横截面加固法使用的时间比较长,所以施工设计比较成熟,有着很丰富的施工经验,另外加大截面法加固方法还有施工工艺简单和适应性强的优点等等。加大截面加固法在梁柱和墙体等构造物上有着很广泛的应用,但是有的施工中会出现施工时间过长的现象。为了保证房屋建筑的使用者原先的生产生活活动不受影响,需要控制施工前后的建筑物内部净空一致。
(六)置换混凝土加固法
置换混凝土加固法与加大截面加固法有着类似的地方,在对建筑物内部的净空方面比加大截面加固法更好控制。在进行置换混凝土加固的施工过程中,也会出现施工时间较长的情况,所以这种方法主要应用在受压区域的混凝土强度较低或者混凝土承重构件上出现严重缺陷的情况上的。
(七)增加支点加固法
增加支点加固法是在受弯构件上进行施工,能够降低受弯构件上的计算跨度,进而使得被加固构件上的作用效果相应的减少,最终实现结构的加固,提高结构的承载力。这种方法施工比较简单,但是容易使得建筑物内部结构发生改变,相应的使用功能和使用空间也会受到影响,所以在使用这种方法是应该条件允许的情况下合理的进行使用。
二、加固孔处理技术分析
(一)加固孔定位
在结构加固施工现场,对加固孔进行定位的时候一般采用的是放线的方法,注意控制加固孔中心的偏差在1毫米以内,可以以中心为圆心对孔的大体轮廓进行标注,使得后续的钻孔人员能够对孔产生直观的感受,使得钻孔人员的施工方便,还能使得对放线和加固孔中心的定位便于检验。
(二)加固孔钻孔
一般来说,孔的加工直径应该控制在比钢筋直径多出6毫米左右的距离,而加固孔的深度则要控制在孔径的20倍及以上,这是在加固孔钻孔及以后进行整个加固施工的基础和前提,不能出现丝毫的错误。在机械设备方面,应该根据加固孔的情况规范的选用钻孔设备,一般使用风钻和锤击钻两种,在对钻孔设备进行使用的过程中,应该正确的进行操作,防止出现钻孔的精度与质量问题。钻孔的过程中容易出现钢筋密集的问题,针对这种情况应该通过对加固孔钻孔的位置进行变更来进行干预,也可以通过加强钢结构的强度等因素来进行加固。
(三)加固孔清理
加固孔的处理是钻孔中值得注意的地方,钻孔处理的质量对结构加固的效果有着很大的影响。在对加固孔进行清理的时候,首先需要对钻孔内部进行吹灰处理,吹灰的时候可以使用吹风机或者是压缩空气机进行操作,部分很难清理的部分可以使用人工清理,利用长刷或者一定长度的毛巾进行清理。在清理完成之后,需要对孔口进行封闭处理,一般采用丝棉或者棉纱球来进行堵塞,减少外界物品对钻孔的侵扰。向加固孔植入钢筋的时候应该做好防水工作,保持孔洞内的干燥。
(四)加固孔灌胶
拌胶的细节是值得注意的地方,一定要严格的控制,因为结构加固的复杂性,使得相对于平常建筑施工中的用胶要求来说加固孔用胶的要求更高,所以拌胶的细节以及过程都要严格全面的控制。要做好固化剂和粘度计的使用精度,拌胶的过程中应该连续均匀的进行搅拌,还要控制搅拌的强度,至于搅拌过程中胶量和容器体积的比例,应该控制在8比10左右。在灌胶的时候应该注意几项原则:灌胶过程中要防止其他物质比如水分杂质等对加固孔的污染;灌胶过程中应该控制好灌胶的用量,利用适当的使用方式来顺利的完成灌胶,尽量一次性的完成灌胶的过程;为了适应不同的加固孔深度和直径,应该加强对灌胶过程的规划,提高灌胶的质量和效率,为后续的钢筋植入打好基础。
三、钢筋处理技术分析
(一)钢筋预处理
结构加固技术中对钢筋的处理也有很高的要求,在进行钢筋的预处理时,需要注意一下两个方面。第一个方面,要控制相邻钢筋的错开距离和钢筋的搭接长度,错开距离为钢筋直径的35倍左右,而搭接长度控制在直径的20倍左右。另一方面,要做好钢筋的表面处理工作,通过钢丝刷来实现钢筋的除锈工作,处理的标准以留出深层的银灰色本质为准;在对钢筋的植埋部位和焊接的位置进行油污处理是比较麻烦的,这些位置的油污可以利用丙烷的方法进行处理,必要时可以对油污部位进行刷除。对于出现严重锈蚀的钢筋,不能应用在结构加固的施工中。
(二)钢筋埋植
钢筋的埋植对结构加固的质量影响很大,是一项关键的施工环节,与买的钢筋是经过上述的钢筋预处理的,这样能够使得结构加固的效果更明显。为了使得钢筋能够很好与灌胶进行全面快速的结合,防止钢筋和灌胶之间出现气泡和裂缝,需要在植入的过程中反复的旋转甚至不断的拔插。对于加固孔中的灰尘,应该通过不断的拔插和旋转来使得结合部位的灰尘消失。在进行钢筋埋植的时候应该注意对钢筋位置的扶正,防止在固定的时候出现位置的偏差。要做好钢筋的保护工作,防止钢筋因为过大的冲击和载荷而发生变形,使得钢筋的锚固效果和稳定性受到干扰。
(三)钢筋焊接
在进行钢筋的焊接的时候应该从中心开始,一般才用的是两面焊接的方法,在焊接位置合理的基础上进行焊接,及时的对焊接过程中出现的焊瘤和残渣进行处理,同时做好应力的释放。
(四)钢筋植筋控制
钢筋的植筋控制主要实在结构胶初凝的30分钟之内进行实践控制,尽快完成钢筋的植入,控制好植入的时间,提高结构加固的质量。通过对固化剂的用量进行控制来结构胶的初凝时间发生变化,保证不同完成时间的工作的能够合理顺利的完成,保证钢筋植筋的性能。
结语
结构加固工程技术在房屋建筑中有着很重要的作用,根据房屋建筑的实际情况和客户的要求对结构加固工程技术进行合理的选择,使得房屋建筑经过结构加固能够更好的满足人们的各种需求。
参考文献
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【关键词】房屋建筑;优化技术;建筑设计;设计应用
1建筑结构设计优化方法
房屋建筑结构优化设计一般包含屋基结构优化、护栏结构优化、房顶结构优化和细致结构优化等设计工作。对房屋结构的优化设计需要结合实际条件,再整体分析考虑,以达到设计的功能需求。然后通过合理设置建筑的平面布局,来缩小建筑中心和刚度之间的差距,将承载的力度均匀分配。另外,房屋建筑结构设计优化技术也有效的提高了土地资源的利用率,给建筑行业带来巨大的经济效益,同时也能充分满足住房用户的生活需求和安全保障,所以建筑结构设计优化技术对房屋建筑意义重大。
1.1优化房建结构模型
建筑结构设计优化的基础是数学模型,所以在房屋结构设计过程中,需要结合实际条件来构建数学模型,并运用科学合理的优化方法来调整建筑结构设计,以达到最佳效果。结构设计优化模型一般先进行设计变量的合理选择,保留牵动因素比较小的预定变量,再以控制建筑成本为目标构建由建筑尺寸与相关数据所表示的目标函数,最后结合房屋尺寸、结构强度、变形要求和预应力等因素,全面考虑建筑结构的限制条件,以达到房屋构造最优的设计标准。
1.2优化房建结构设计的数学计算
优化建筑结构设计属于非线性的数学问题,其中包括很多限制因素和相关变量。实际结构优化设计通常采用拉氏乘子法和符合型法等方法,把限制条件换成无限制条件来简化计算过程,再输入相应的运算程序就可以得到建筑结构设计的最优方案。
1.3优化概念设计
优化过程不能一味的依靠计算机设计软件,还应结合计算机设计与人工设计,充分发挥概念设计在优化技术中的关键作用。例如,在进行建筑材料优化选择时,适合采用人工方法分析各类材料的性能;在进行技术参数设定时,适合采用计算机方法对设计标准进行优化。虽然在设计过程中计算机能够有效解决人工难以完成的庞大计算问题,但是它并不能设计出非常切合实际需求的结构设计方案。因此在建筑工程的实际设计中,应该根据实际情况灵活的运用概念设计优化技术和计算机技术,对建筑结构进行合理的分析和改进,这样实现建筑工程整体的最优化。
1.4价值工程优化设计
价值工程,即以最少的周期成本有效的实现建筑结构的必要功能。其核心是通过对建筑进行功能分析,及时的排除不切实际的功能需求和过剩功能,以达到降低成本,提高效益的目的。建筑产品的价值是由它的成本和功能共同决定的,对于建筑产品来说,不同的价值方法带来的价值表现也会有所差异。有些方法是保持建筑成本不变来提高房屋的功能,或是保证功能不变的情况下降低投入成本,还有些方法是小幅度的增加其成本以满足房屋功能的大幅度提高等。这些方法在做成本分析的时候,不仅只是考虑建筑生产的总投资,还做到了预算建筑产品的使用成本和后期维护成本等全周期的成本分析。价值工程必须依照价值原则性、功能多变性、成本的波动性、成本与功能的相互性和创新性等原理来实施。在工程造价控制的过程中价值工程主要考虑的是如何实现建筑的核心价值。通过合理的建立项目的内部反馈和外部反馈,有效的掌握用户的实际需求,以实现项目最终的价值目标。
1.5加固过程的优化设计
为保障建筑物建成后长期的的安全使用,就需要在建筑过程中制定合理的加固方案。加固方案在一定程度上也决定了建筑物的使用性能,一旦加固方案设计失败,整个建筑的安全使用将会受到严重的威胁,基本的的使用标准也根本达不到,因此就会给建筑工程带来不可估量的经济亏损。加固工程的重点工作是加固方案的制作,由于其具有多样化的供给、单一化的需求和难以更改的设计方向等特点,一旦确定将加固方案实施到加固工程中,后期就不容易对加固方案822•工程结构•在进行调整,因此会导致大量的人力、物力和财力资源的白白浪费,所以为了保障和增强房屋建筑结构的稳定性,必须依照现行规定的国家标准水平来合理的选择加固方案,以达到建筑物使用功能的要求水平。
2优化技术的实际应用
2.1建筑前期设计过程优化技术的运用
建筑的前期设计在整个建筑经济设计中起着主导的作用,会直接影响建筑项目的总投资量。在房屋设计过程中,建筑结构优化设计实施方案的落后一直是当前普遍存在的问题,如果在设计初期不进行科学合理的结构设计,后期房屋结构的设计可能会产生不可逆转的损失。所以就要求设计人员充分应用建筑结构优化设计方法,在前期设计过程中选择可行的结构模型,制定合理建筑设计方案,为建筑的整体设计打下良好的基础。
2.2结构材料的优化应用
房屋建筑结构的优化设计中,结构材料将会直接影响建筑整体的结构性能,表1对各种材料的性能指标做出了对比。在结构设计中需要重视材料的选择,良好性能的材料是房屋建筑优化设计实施的重要基础。比如建筑中混凝土具有良好的抗压性能,而钢铁结构具有良好的抗拉扯能力,这些材料都有其独特的用途,充分利用它们的优势可以在很大程度上提高建筑工程的整体质量。事实证明,在6.9级的地震区域中,与普通钢筋混凝土转换柱相比,型钢混凝土转换柱作为框支剪力墙结构可以有效地减少20%左右的截面面积,如果再利用钢管混凝土柱的抗拉、抗剪和抗压等优势还可以进一步减小截面面积。因此建筑的有效使用面积和使用功能都会得到相应的增加。由此看来,合理的选择材料在高层建筑和庞大建筑的结构设计中十分关键。
2.3建筑地基优化技术的运用
房屋的地基是建筑结构设计的首先任务,也是施工过程的关键。合理有效的规划地基的结构可以实现房屋结构的优化设计的目标。在建筑业不断发展的过程中,由于建筑产品在功能和形态方面千差万别,对地基的选择标准也会各有不同,所以要从实际情况入手,制定实际的地质勘测方案。在考虑工程造价经济效益的前提下进行房屋结构的优化设计,以地桩为基础的地基设计则需要对房屋进行具体的受力分析,详细的考察地桩材质特性,最后选出最优的地基设计方案。
2.4节能设计技术的运用
在房屋建设中,建筑结构优化设计的作用就是在降低工程造价的前提下,提升房屋整体的经济效益。为了提高经济效益就需要从能源利用的角度选择节能系数较高的结构设计方案。房屋结构形式一般有3种:第一种是短肢剪力墙结构,其结构设计具有较好的抗震性能,所选择的材料也不多;第二种是框架结构,其结构设计的柱截面比较大,从而影响了房屋的内部的布局设计;第三种是框架与剪力的融合结构,其结构具有比较强的综合适应能力,抗震和抗侧力的效果也十分良好。因此在选择优化设计方案时需要权衡以上三种结构类型的优缺点,根据实际情况充分考虑建筑的工程造价和实际效益,然后选出最佳的房屋建筑结构的设计方案。
2.5建筑抗震结构设计的运用
安全是检验房屋建筑结构设计质量的重要标准,也是住户考虑的基本问题之一。当遇到不可抵抗的自然因素时,房屋的安全会受到巨大的威胁,因此在建筑结构设计中需要充分考虑地震荷载作用,采取合理的设计方案和有效措施来增强房屋建筑的抗震能力。通过学习和观察,可以发现为了提高抗震能力,大多数建筑设计采用了结构对称式的方法,可用来增大建筑物的延伸性,减小建筑的危险截面,使其荷载被均匀支撑。其中延伸建筑结构可以利用次要的结构来保护建筑的主体以提高建筑结构抗震性能。除此之外,建筑设计还要对细致结构做优化处理。在整体设计完成后,对基础部分的设计还要加强精细处理。“细节决定成败”就充分说明了细致工作在整个建筑设计过程中的重要作用,所以做好精细设计是建筑过程必不可少的基础工作。
3总结
房屋建筑结构设计中的优化技术一方面提高了建筑的安全性、实用性和多功能要求,另一方面也增强了建筑的美观效果。所以设计人员应该将优化技术充分运用到房屋建筑设计当中,对建筑结构设计方案进行合理选择,以达到降低建筑工程预算成本的作用。随着科学发展观的不断深化,设计过程更需要紧密的结合直觉优化技术,提高房屋建筑安全结构设计的抗震作用,以达到经济效益的最大化。
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