引言:
随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,土木工程建设领域越来越受到社会各界的重视。因此,在建筑业可持续发展的背景下,为了提高土木工程和建筑领域的施工质量,有必要从建筑中最常用的混凝土材料结构入手,有效解决混凝土的开裂问题。为提高混凝土抗裂性能,采用合理有效的施工方法和工艺,确保工程质量达标。
一、土木工程中混凝土建筑加固原则
等效代换原则。在混凝土建筑中,如果建筑结构构件的配筋不足,且结构截面小到足以满足建筑结构的承载力要求,则应遵循等效代换原则进行加固。通过增加结构截面,用等效钢板或纤维材料代替原钢筋,可以通过偷梁换柱的方法有效地代替原混凝土构件。
正常使用原则,如果混凝土建筑物原有构件表面出现混凝土裂缝、明显碳化、蜂窝等现象,应遵循正常使用原则,并采取化学灌浆封堵等加固方法,保证混凝土建筑物的正常使用。
机械力原理。事实上,土木工程中的混凝土建筑在加固后会发生一定的结构变化,因此应力也会发生变化。为了结合加固前后不同的受力状况,对混凝土建筑的薄弱环节进行应力分析计算和加固,钢筋混凝土建筑属于新旧结构材料的组合。因此,有必要通过力学计算分析,控制结合面抗剪强度,保证加固后结合面抗剪强度高于原结构,从而达到合适的建筑加固效果。
二、混凝土建筑结构的检测方法
判断一个建筑物是否需要进行加固需要对其进行检测,一般的检测方法有:钻芯法、回弹法、超声法、拔出法及荷载检验法等检测方法。拔出法操作简便,容易掌握且检测精准度比较高,钻芯法是对建筑物直接进行抗压强度检测的方法,其结果非常精准,但是该方法容易对建筑物局部机构造成破坏。非破损检测法则是包括混凝土回弹法及超声回弹法两种,该种检测方法的检测精度不高,一般都是采用综合法进行检测,也就是将几种方法两两结合进行运用,如钻芯——回弹方法、回弹超声——拔出方法、回弹——钻芯法等。混凝土结构的现场检测方法有两种即工程质量检测和结构性能检测。对工程实行哪种检测方法都有它既定的情况,如以下6中情况适合使用工程质量检测法进行混凝土结构检测:
(1)工程质量的试件及行管材料检验不足时;
(2)建筑物实体结构质量抽查不合格时;
(3)对建筑实体结构质量存在异议时;
(4)发生了工程安全事故时;
(5)同步制定的相关标准对工程进行第三方检测时;
(6)相关检查部门要求工程质量第三方检测时。
另外有4种情况适合选择结构性能检测方法:1.混凝土结构发生改变时;2.达到建筑物规定使用年限时;3.混凝土结构遭受了自然及人为灾害时;4.需要对其进行可靠性鉴定时。
三、土木工程中混凝土建筑的加固技术分析
3.1植筋技术
植筋技术是在原有混凝土结构的基础上,通过植筋来提高钢筋混凝土结构的强度。在混凝土施工中,应先确定植筋在混凝土构件中的位置,然后钻孔、清理、注筋,最后插入待植筋。在结构粘合剂的帮助下,钢筋粘结到混凝土构件上,然后重新浇筑混凝土。因此,新旧钢筋混凝土可以有效地粘结在一起,形成一个完整的整体。加固技术一般只需要在钢筋混凝土上钻孔,不需要在钢筋混凝土上开大的孔,在强化学钢筋的粘结下,可以保证新埋设钢筋与混凝土的有效粘结。因此,该技术可以最大限度地减少对原混凝土构件的损伤,有效地减少混凝土加固的工作量。更重要的是,钢筋技术施加的锚固力来自钢筋胶的粘结力,而不是钢筋与原混凝土构件之间的摩擦力。钢筋混凝土构件主要依靠钢筋的粘结强度和机械咬合力来承受钢筋的拉伸荷载,从而达到较好的加固效果。
3.2混凝土裂缝压力注胶补强技术
该技术主要应用于岩土工程中混凝土建筑物的后期养护,长期受日照、降雨和长期荷载作用,混凝土建筑物表面会出现裂缝和麻面。如果任其自由流动,裂缝会逐渐加深,最终严重影响建筑物的正常运行。建筑物的渗漏和开裂给建筑物带来了重大的安全隐患。因此,采用混凝土裂缝压力注浆加固技术对混凝土建筑物进行加固是十分必要的。一是裂纹表面修复技术。该工艺主要采用粘结力强的碳纤维布,将其粘结在建筑物的裂缝上,能有效地加固结构,成本低,施工简单。但这种修补加固技术是从混凝土表面开始的,属于治标不治本的补救措施。二是从混凝土裂缝内部开始的钢筋修补方法。通过在混凝土裂缝中注入结构胶,可以有效地实现混凝土裂缝的修补。这种加固从混凝土内部开始,有效防止水分和有害气体继续破坏建筑物的混凝土结构,另外,结构胶的性能和稠度比以前的环氧树脂更稳定,保证了裂缝注入更均匀,有效提高了建筑混凝土裂缝的加固效果。
3.3外粘型钢加固技术
外粘型钢加固技术顾名思义,即是在原混凝土结构上外包一层型钢的结构加固技术,从而有效提升混凝土结构的承载能力。一般情况下,在混凝土结构面的四角,通常会设置一些角钢,通过利用螺栓套箍,将这些型钢连接在一起,从而成功形成一个外包于混凝土构件的钢架构整体,并且在完成加固后,这种钢架构能够有效承担部分甚至完整的加诸于原混凝土构件的荷载,从而有效达到混凝土结构加固的目的,这种技术能够在不增加原结构截面面的情况下提升混凝土结构的承载力,并且在外包型钢对原混凝土构件的约束下,有效提升了原混凝土构件的延性,并且实际加固施工周期较短,施工也比较简单,在土木工程梁柱混凝土构件加固中有着较为广泛的应用。
外粘型钢加固技术在具体实施上主要包含两种方式,一种是干式外粘型钢加固方式,即是直接在原构件之外,完成型钢的外包加固,尽管在型钢与混凝土缝隙之中有水泥砂浆灌注,但剪力依然无法有效通过结合面进行传递,因此相当于外部钢架构与原混凝土构件各自承担相应荷载,难以形成有效的整体,因此这种外粘型钢加固方式效果低于湿式外粘型钢加固方式。而湿式外粘型钢在加固过程中,会在原混凝土构件之间预留一定缝隙,然后向缝隙之中关注环氧砂浆、乳胶水泥浆等,从而通过这些填充物实现剪力的有效传递。
结束语
综上所述,混凝土建筑是土木工程常见的建筑结构,做好混凝土建筑结构的加固,可有效改善整体混凝土建筑受力水平,提升混凝土建筑运行的稳定性,延长混凝土建筑使用寿命。因此需要明确土木工程中混凝土建筑加固原则,并结合混凝土建筑结加固实际,选择合理的加固技术,有效推动土木工程建设实现更好的发展。
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