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混凝土建筑结构加固技术运用分析

作者

夏国权

湖北省机电院集团股份有限公司 湖北省武汉市 430000

引言

随着城市化进程的加速,混凝土建筑作为现代建筑的主要形式,广泛应用于各类建筑工程中。为确保建筑的正常使用和人员安全,混凝土建筑结构加固技术的研究与应用愈发重要。合理运用加固技术,不仅能够修复受损结构,提高结构承载能力,还能有效延长建筑使用寿命,具有显著的经济效益和社会效益。

1 混凝土结构加固技术应用的基础作用

混凝土结构是由混凝土材料按照结构模板浇筑形成的建筑结构,结构性能与混凝土材料有直接关系,长期使用过程中受到外力、环境等诸多因素影响,导致结构应力减小、材料在使用限度下降的情况其性能也开始降低,混凝土结构出现裂缝、风化、塌陷等诸多问题,影响结构使用安全以及稳定。

(1)提升结构承载能力。混凝土结构性加固后其承载能力显著提升,继而满足更高的使用荷载需求,并满足结构高负荷环境下的相关性能要求。另外,结构承载力得到可使结构预期使用寿命得以延长,保证结构在长期使用过程中的稳定性和可靠性。(2)加固技术应用可优化结构受力性能。混凝土结构实施加固能够有效调整以及优化受力状态,继而提高结构整体稳定性和安全性。加固措施有助于分散和平衡结构内部的应力分布,减少因局部应力集中而导致的结构损伤,确保结构在各种荷载作用下的性能表现更加优异。(3)混凝土结构可实施综合应用技术,一定可提升延长工程使用寿命。项目中可创建修复以及弥补原结构存在损伤以及缺陷,能够有效延缓结构老化过程。加固能够显著延长结构寿命,降低结构老化增加的维护以及更换成本,保证结构未来使用中更加经济以及高效。(4)工程中可提升抗震性能。工程中可创建混凝土结构,抗震性能继而显著提升,能够在地震自然灾害发生时,可降低结构损伤以及倒塌风险,继而降低结构损坏造成损失以及人员伤害。混凝土加固措施提升结构抗震能力,提高极端条件安全性和可靠性。

2 混凝土建筑结构加固技术运用

2.1 增大截面加固法

增大截面加固法是通过增大混凝土构件的截面面积,增加钢筋配置,以提高构件的承载能力和刚度。该结构加固技术是借助增加构件截面面积方法提升总体能力,例如工程增加混凝土现浇层以及提升钢筋截面,继而提高混凝土结构承载能力以及刚度性能。扩大截面加固施工方法具有施工简单,加固效果显著的特点。该加固施工技术主要适合应用梁、板、柱等关键结构加固,如混凝土强度不足或受压出现缺陷的结构。扩大截面积加固施工方法应用高度要点在于设计加固方案,加固材料构件选择、增加截面积设计都需要实施科学配比与设计,如此一来,能够扩大截面,确保截面符合要承载力,提升加固效率更高。

2.2 钢板加固法

钢板加固施工技术应用中在混凝土表面粘贴、焊接钢板材料,借助钢板材料的拉力以及混凝土压力互相作用,使混凝土结构达到质量标准。钢板加固施工技术具有显著效果,同时施工速度较快,对原结构影响相对较小。钢板加固技术适用于结构破损较大,需提高承载力的混凝土结构,如混凝土受弯、受拉构件加固都可应用钢板加固施工技术。钢板混凝土加固技术中钢板加固方法应用之时主要利用钢板材料实施加固,所以在加固之时主要的技术要点包括钢板选材,焊接或粘贴设计。一方面,选择适当的钢板材料才能够确保加固施工更加高效,钢材市场中钢板材料种类多样,但是钢板使用寿命,硬度不同,选择适合混凝土结构,符合加固要求的钢材是钢板加固施工关键要点。例如,工程中比较常见的混凝土加固钢板为Q235 钢板,该钢板材料具有良好的塑性和韧性,更适合应用现代混凝土结构,可增加结构耐久性,提升耐久性。另外一种是 304 钢板材料,该钢板材料在混凝土加固中应用可提升混凝土结构耐久性,具有超强的耐腐蚀性能。另外一方面,加固施工时根据结构破损情况或者加固要求设计钢板加固方法。一般情况下,混凝土结构加固之时采用钢板可采用焊接加固形式,钢材本身更适合应用焊接,焊接加固钢板更加稳定,处理好焊缝,结构耐

久性更高。

2.3 碳纤维增强复合材料(CFRP)加固法

碳纤维增强复合材料加固法是利用碳纤维布或碳纤维板,通过结构胶粘贴在混凝土构件表面,以提高构件的承载能力和延性。碳纤维材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、施工便捷等优点,广泛应用于混凝土结构的加固工程中。与粘贴钢板加固法相比,碳纤维加固法对构件表面处理要求较高,但其耐久性更好,更适用于长期受腐蚀环境的结构加固。

2.4 体外预应力加固法

体外预应力加固法是在混凝土构件外部设置预应力筋,通过张拉预应力筋对构件施加预压应力,抵消部分荷载应力,从而提高构件的承载能力和抗裂性能。该方法适用于大跨度梁、板等构件的加固,能够显著提高结构的刚度和抗变形能力。体外预应力加固法施工时不影响结构的正常使用,且预应力筋可根据需要进行调整和更换,但施工技术要求较高,需要专业的设备和人员进行操作。

2.5 植筋加固法

植筋加固法是在混凝土构件中钻孔,注入结构胶,然后插入钢筋,使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起,形成新的受力体系。该方法主要用于混凝土结构新增构件的连接、构件的补强加固等,具有操作简单、锚固力强、适用范围广等优点。在使用植筋加固法时,要严格控制钻孔深度、孔径和清孔质量,确保结构胶的粘结效果。

3 混凝土建筑结构加固技术发展趋势

3.1 新型材料的研发与应用

随着科技的不断进步,新型加固材料将不断涌现。未来,具有更高强度、更好耐久性、更便捷施工性能的材料将得到广泛应用,如纳米材料改性的结构胶、智能复合材料等,这些材料将进一步提高混凝土建筑结构加固的效果和质量。

3.2 智能化加固技术的发展

智能化技术在混凝土建筑结构加固领域的应用将越来越广泛。利用传感器、物联网、大数据等技术,实现对加固结构的实时监测和预警,及时掌握结构的受力状态和损伤情况,为加固决策提供科学依据。同时,智能化施工设备的应用将提高加固施工的精度和效率。

3.3 绿色环保加固理念的深入

在可持续发展理念的推动下,绿色环保加固理念将更加深入人心。未来的混凝土建筑结构加固技术将更加注重资源节约和环境保护,采用环保型材料和施工工艺,减少加固工程对环境的影响,实现建筑结构加固与生态环境的协调发展。

结论

混凝土建筑结构加固技术对于保障建筑结构安全、延长建筑使用寿命具有重要意义。在实际工程中,要充分了解混凝土建筑结构常见问题,根据具体情况选择合适的加固技术,并严格把控加固方案选择、材料质量、施工过程管理和加固后检测维护等环节。随着科技的发展,混凝土建筑结构加固技术将不断创新和完善,新型材料、智能化技术和绿色环保理念的应用将为混凝土建筑结构加固工程带来新的发展机遇,推动建筑行业的可持续发展。

参考文献

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