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對混凝土工業建筑結構加固問題的分析

2014-12-25 01:25王淑燕
城市建設理論研究 2014年37期
關鍵詞:工業建筑加固混凝土結構

王淑燕

摘要:裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會降低混凝土的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,結合實際,采用合理的加固技術進行處理,從而保證工業建筑的安全性與穩定性。本文主要對工業建筑混凝土結構的裂縫進行了分析,并對其加固技術進行了探討。

關鍵詞:工業建筑;混凝土結構;裂縫;加固

中圖分類號:TV331文獻標識碼: A

一、混凝土結構特點

混凝土結構就是由鋼筋和混凝土組成的復合結構,在建筑中起著固定的作用,保證著建筑的結構和外觀,混凝土則是對鋼筋的加固和保護。有混凝土的包裹鋼筋才不容易被腐蝕軟化,不易發生各種彎曲變形。在建筑過程中一般根據建筑的規模和建筑的結構,設計鋼筋混凝土的使用。按照國家標準對鋼筋混凝土進行建造才能保證建筑的使用時間,以及安全可靠。如果施工中不加以注意導致鋼筋混凝土出現裂縫,則會使鋼筋容易被風化,更容易被腐蝕,對建筑的安全存在著重大的危險,如發現有此種情況應及時的采取補救措施。

二、混凝土結構裂縫的危害性

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會影響正常使用功能,甚至威脅到結構的安全。第一,降低了結構的耐久性、整體性、甚至承載能力。裂縫的普遍存在使得水分侵入結構內部,造成鋼筋腐蝕,裂縫較寬時,將引起內力重分布。第二,影響正常使用,往往因裂縫的存在而喪失了防水功能。第三,裂縫的存在,尤其是裂縫比較明顯時,會從心理上給使用者造成較大的恐慌感和壓力,不利于身心健康,尤其對于綜合樓項目而言,如何防止砼結構裂縫,將是質量管理工作的重中之重。

三、工業混凝土建筑結構常見裂縫原因

(一)因材料質量而導致裂縫。施工技術人員為了節約成本,減少工程預算,在購買材料時,不考慮材料的質量,只考慮材料的價格。購買一些價格低而質量偏差的鋼筋混凝土建筑材料,因為劣質材料對工程的質量沒有保證,在工程結束后的短時間內就出現了很多問題。鋼筋混凝土建筑結構裂縫問題是最嚴重也是最突出的問題,這一問題的出現,不僅給建筑企業本身帶來了負面的影響,而且還影響人們的生命安全。

(二)混凝土自身發生收縮及水泥水化。鋼筋混凝土在發生水泥水化的過程中,大量的水分脫離水泥而被蒸發到空氣中,在蒸發的過程中大量的熱量通過混凝土排放到大氣中,在熱量通過混凝土的時候混凝土的溫度突然上升,當混凝土水泥水化結束后,混凝土建筑結構的溫度又突然下降,這種溫度差的突變使混凝土產生了收縮變形、干縮變形、體積變形,從而使得整個混凝土的建筑發生裂縫。

(三)由施工技術而導致裂縫。建筑工程的施工技術不僅影響著整個施工單位建筑產品的質量與安全,而且還影響著整個企業在市場的競爭力。鋼筋混凝土中含有大量的水分,在施工過程中大量的水分會隨著天氣溫度的升高而不斷的蒸發,使建筑結構產生很大的收縮,從而導致了鋼筋混凝土建筑結構產生裂縫;建筑工地上的建筑施工技術人員對混凝土拌制過程中管理督促工作不到位及施工人員沒有按技術要求施工,最后使混凝土攪拌不均勻、振搗不實,再加上后來混凝土澆筑不當和混凝土彈性模量不均勻導致整個建筑結構產生裂縫;在施工過程中,如果施工人員沒有對鋼筋與混凝土采取適當的保護,也會導致鋼筋被腐蝕而混凝土出現質量問題,從而使得整個建筑結構中大量的鋼筋出現錯位以及混凝土結構出現斷裂,這種情況的發生不僅僅導致了整個混凝土建筑本身發生了斷裂,而且還影響建筑的堅固性和安全性能,另外混凝土的后期養護與維護工作也很重要,如果沒有及時采取措施對混凝土結構進行養護與維護,特別是在混凝土建筑剛剛竣工后的早期養護工作做的不及時不到位,一般混凝土建筑結構更容易出現裂縫。

四、混凝土建筑結構的加固原則

(一)加固方案遵循總體效應原則

在混凝土建筑結構的加固方案設計中,要綜合考慮建筑的總體效應,首先是要對建筑結構進行全方位的質量監察,發現問題的根源,并制定詳細科學的加固方案,最重要是明確加固目的;再者要考慮到建筑加固之后對于建筑整體結構的影響,避免由于建筑結構局部的加固對整個建筑造成不良的影響,從而改變了整個建筑的特征,甚至影響到建筑物的抗震、抗剪切、抗風性能等。因此,加固方案制定是加固技術中的關鍵,要全面了解建筑結構的受力狀況,消除加固工作帶來的消極影響。

(二)加固材料的選擇和加固強度計算

加固強度是加固設計中的關鍵,通常而言,結構強度的選擇遵守以下的原則:

1、加固材料的選擇和原建筑結構的材料選擇一致,尤其是在水泥、等材料的選擇上,保證其型號、種類、性能一致性;

2、如果沒有確切的建筑結構材料強度資料,要進行強度級別監測,在確定加固材料的類型;

3、加固材料的質量等級要求較高,這樣才能夠充分的保證加固效果,在加固施工之中,其鋼材的選擇為一級或者二級鋼材,同時使用標號高于32.5的水泥,充分提高加固建筑結構的性能。

(三)承載力驗算

在混凝土建筑結構加固施工過程之中,應當驗算建筑結構的承載力,并根據結構設計的實際情況確定承載力的大小。通常而言承載力的計算要除去結構的缺陷、損耗、腐蝕等不利因素,采用合理有效的方式進行組建。驗算過程中,要考慮混凝土建筑結構在加固時的實際受力大小和特點,對加固材料的強度嚴格要求

五、混凝土工業建筑結構加固技術分析

(一)現澆加固法

這是最常用的一種加固方法,在橋梁、壩體等建筑結構中廣泛應用,現澆加固技術要根據待加固建筑的實際狀況確定加固方案,并在施工現場設置澆筑模具進行澆筑,保證混凝土澆筑之后的加固作用?,F澆加固法的工程造價低,操作工藝簡單,同時其加固效果明顯,加固后的建筑結構性能得到明顯提升,此外其應用范圍廣泛,不需要借助大型的機械設備,降低了加固設計成本。

(二)截面加固

混凝土建筑結構受到彎構件的壓力過大,造成混凝土建筑結構使用性能下降。因此,加固設計可以根據圖紙要求擴大界面面積,提高受彎構件的抗彎強度和抗拉強度,從而增強了混凝土結構的性能。截面加固法的設計方案簡單,成本適宜,在混凝土梁柱、板面、墻體的加固應用中卻得了良好的效果,但是截面加固法加固后,空間變小,同時施工時間較長。

(三)型鋼外包加固法

型鋼外包處理是在混凝土建筑結構構件的周圍包裹型鋼,通過型鋼支撐來提高建筑結構的性能,這種方法的優點是不增加構件的截面面積,同時提高了構件的強度、承載力等,在梁體、建筑屋架、煙囪等高度較高的建筑結構中應用較多。但是型鋼外包加固法在施工過程中需要專業的施工隊伍進行操作,并在施工結束后,進行防腐處理,提高加固效果,同時其鋼材用量較大,加固成本高。

(四)纖維粘帖加固法

隨著材料合成行業的發展,涌現出了大量的高強度、高性能的合成纖維材料,并在混凝土建筑結構的加固中應用效果良好。通常要把纖維加固材料黏貼在固定的位置,提高建筑結構構件的受拉性能,例如在房屋建筑結構加固中,可以把纖維復合材料粘貼在構件的受拉位置,從而增強了局部結構的承載能力,實現了加固的效果。纖維加固法在施工中,受周圍環境的影響較大,尤其是溫度和濕度會極大影響加固效果,因此要把施工溫度控制在5℃以上,同時對于加固表面要進行找平處理,提高加固建筑的美觀性。

(五)化學灌漿加固法

化學灌漿加固是通過壓力把加固漿液灌輸到加固對象中,從而提升建筑結構的強度和承載力,化學漿液對于混凝土裂縫的處理效果明

顯,可以和混凝土反應形成致密的結構,消除混凝土結構的質量缺陷,在水庫大壩、地基、梁體等構件裂縫加固中應用廣泛?;瘜W灌漿加固法的關鍵是化學漿液的選擇,要根據混凝土裂縫的類型選擇合適的灌漿漿液配比,同時要控制好灌漿壓力,避免壓力過大造成灌漿孔的劈裂,同時也要避免灌漿過程中出現灌漿不緊密的操作問題。

(六)地基加固法

地基是建筑結構的關鍵,決定了建筑結構的質量,當前建筑結構的地基都是采用混凝土的結構形式,加固地基可以全面提高建筑結構性能。地基加固分為地基處理、地基加深、地基擴展等,增加筏板基礎最為常用的一種加固方式,其施工成本較低,對建筑結構的整體不造成影響,同時加固效果明顯。

六、結語

混凝土的裂縫是不可避免的,有害程度的標準是根據使用條件決定的,它的有害程度是可以控制的。為此,需要采取可學合理的措施進行預防,并要對裂縫采取有效的加固技術,從而確保工業建筑物的安全性。

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