结构加固技术在房屋建筑施工中的运用
李伟
内蒙古恒希工程项目管理有限责任公司 内蒙古赤峰市 024000
引言:
在当代房屋建筑工程实践中,结构加固技术已成为保障建筑安全性和耐久性的关键技术手段。随着建筑形态日益多元化和功能需求复杂化,不同结构类型的房屋需要采用差异化的加固方案。科学选用适配的结构加固技术不仅能提升建筑整体稳定性,还能有效延长建筑使用寿命,为使用者提供可靠的安全保障。当前建筑行业面临激烈的市场竞争压力,创新性的结构加固技术成为企业提升核心竞争力的重要突破口,尤其是在应对复杂地质条件、抗震设防要求或既有建筑改造等特殊场景时,精细化加固方案的设计与实施更为关键。通过合理运用碳纤维加固、外包钢加固、增大截面法等先进技术,可显著改善建筑结构的承载性能与环境适应能力,最终达成提升建筑安全等级与经济价值的双重目标。
一、结构加固技术在房屋建筑施工中运用的重要性
地震作为破坏性极强的自然灾害,对建筑结构稳定性构成严峻挑战。结构加固技术通过增强建筑整体性、提高构件连接强度、优化荷载传递路径等方式,显著提升建筑的抗震性能。具体而言,采用碳纤维加固、钢筋架构技术等技术可提高结构延性,使建筑在地震作用下具备更好的变形能力和能量耗散特性。对于老旧建筑,通过增设抗震墙、梁柱包钢等措施,能将抗震等级提升 1-2 个设防烈度。实际工程数据表明,经过抗震加固的房屋在地震中的损坏率可大幅度降低,有效避免“弱柱强梁”等典型震害模式。尤其是在地质活动频繁区域,加固技术通过改善结构动力特性,使建筑固有频率远离地震卓越周期,大幅减少共振风险。此外,现代加固材料如形状记忆合金的应用,还能赋予建筑自复位功能,进一步保障震后使用功能[1]。
二、结构加固技术在房屋建筑施工中的运用
(一)钢筋架构技术的运用
在房屋建筑加固工程中,钢筋架构技术主要通过增设受力构件实现结构补强。支点加固是典型应用形式,包含增设钢筋混凝土柱、钢梁和钢索三种方式。其中钢筋混凝土柱需提前预留位置进行整体浇筑,钢梁则通过螺栓与原结构刚性连接,钢索系统则利用高强度钢缆形成空间受力网络。该技术特别适用于需要提升整体抗震性能的框架结构,施工时需根据建筑形态选用柔性或刚性连接方式。关键控制点在于新旧钢筋的可靠搭接和混凝土浇筑密实度,施工前需通过 BIM 建模模拟应力传递路径,避免产生新的应力集中点。此外,在节点处理方面,还需采用化学植筋技术时需特别注意清孔质量,使用专用吹风机清除孔内粉尘。对于框架梁加固,可采用 U 型箍筋配合结构胶锚固的方案,既能保证传力路径连续又可避免大面积凿除保护层。同时再施工过程中要严格控制钢筋定位精度,采用激光投线仪辅助放样。在潮湿环境作业时,应选用耐潮湿型结构胶并做好临时防雨措施[2]。
(二)预应力加固技术的运用
预应力加固技术通过主动施加反向应力改善构件受力状态,尤其适用于大跨度梁板加固。工程实施时采用高强度钢绞线或碳纤维筋作为张拉材料,在结构两端设置锚固端后通过千斤顶施加预应力。相比被动加固方法,可显著减小构件挠度并闭合既有裂缝。施工要点包括张拉力的分级控制和预应力损失补偿,需配合应变监测系统实时调整张拉参数。值得注意的是,该技术对原结构混凝土强度有最低要求,当基材强度低于 C20 时需先进行基面处理。现代工程中开始应用智能张拉系统,通过压力传感器和数控油泵实现精准应力控制。对于曲线布筋的情况,需设置专用转向块来减少摩擦损失。在文物保护建筑加固时,可采用隐藏式锚具设计以保持建筑外观。施工期间要特别注意预应力筋的防锈处理,可以涂抹专用防腐油脂并加装PE 保护套管 [3]。
(三)截面加固技术的运用
作为最传统的加固方式,主要通过扩大构件截面尺寸提升承载能力。具体分为混凝土外加层和钢筋水泥砂浆层两种工艺,前者适用于柱、墙等竖向构件,后者多用于梁板加固。例如,某老旧住宅楼改造通过采用环形扩大截面法加固剪力墙,新增钢筋混凝土层并植入剪力键,使抗震等级从丙级提升至乙级。该技术施工时需重点控制界面处理质量,包括凿毛深度、植入拉结筋间距等要点。虽然会牺牲部分使用空间,但其耐久性和可靠性经过长期工程验证,特别适合腐蚀环境中的基础加固。新型复合砂浆材料的使用大幅提升了加固层耐久性,其抗碳化性能是普通砂浆的 3 倍以上。对于薄层加固情况,可采用喷射混凝土工艺确保结合面密实度。在低温环境施工时,应掺入防冻剂并采取保温养护措施。近年来发展的自密实混凝土技术,有效解决了钢筋密集区浇筑难题。
(四)外包钢加固技术的运用
外包钢加固技术通过型钢骨架包裹原有构件形成组合结构,分为干式和湿式两种工艺。关键工序包括型钢除锈处理、压力注胶饱满度控制以及端部锚固措施。相比混凝土加固,具有施工周期短、占用空间小的优势,但需注意钢材防火防腐处理。最新发展出的碳纤维 - 钢复合加固技术,通过交替铺贴碳纤维布和钢板,兼具轻量化与高强特性,已成功应用于多栋超高层建筑的核心筒加固。此外,钢结构防火涂料的选择直接影响加固体系安全性,可以选用膨胀型防火涂料。对于异形构件加固,可采用 3D 扫描技术辅助型钢下料。此外,在高层建筑应用中,还需要注意风振效应对外包钢节点的影响[4]。
三、结束语
随着我国城镇化进程的加快和居民生活水平的提升,现代建筑行业正面临着新的发展机遇与挑战。在房屋建设领域,人们的需求已从单纯追求居住功能转向对建筑品质的多维度考量,既注重外观设计的美观性,更强调结构安全的可靠性。由于建筑材料老化、设计缺陷、施工工艺不当以及自然灾害等因素的影响,既有建筑结构往往存在安全隐患,这就使得结构加固技术在现代建筑施工中具有不可替代的重要地位。本文通过系统分析钢筋架构技术、预应力加固技术、截面加固技术外、包钢加固技术等多项技术,深入探讨不同加固方法的适用条件和技术要点,从而提升从业人员对建筑结构加固的认知水平,确保建筑物在全生命周期内的安全性能。
参考文献:
[1] 钟丽雯 . 结构加固技术在房屋建筑施工中的应用研究 [J]. 中国地名 ,2024(10):0169-0171.
[2] 李青 . 结构加固技术在房屋建筑施工中的运用探究 [J]. 电脑爱好者(普及版)(电子刊),2023(7):81-82.DOI:10.
[3] 刘 镕 杉 . 结 构 加 固 技 术 在 房 屋 建 筑 施 工 中 的 应 用 [J]. 中 国 地名 ,2024(7):0139-0141.
[4] 刘银凤, 张天仓, 张春杰. 结构加固技术在房屋建筑施工中的运用研究[J].散装水泥 ,2023(1):170-172.