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關鍵詞:古建筑;轆筒瓦屋面;開裂;發白;漏雨;防治
Abstract: the ancient building roof many forms, common have rest from mountain, hard mountain, roll the tent and other forms. However, various forms of roll TongWa roof are prone to crack, white, leak phenomenon, affect the buildings for daily use and roof the service life of the wooden frame. This paper summarized a set of ancient architecture TongWa roll surface construction technology, effectively prevent tile roof craze, white, leak phenomenon.
Keywords: ancient buildings; Roll TongWa roofing; Cracking; White; Leak rain; Prevention and control
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
古建筑轆筒瓦面開裂、發白、漏雨的成因
古建筑瓦面開裂有多種原因,較多出現在轆筒位置,主要由瓦面下沉、溫度和濕度的變化等引起。屋面發白主要是轆筒材料的選用,過多使用水泥,導致轆筒表面返堿發白。屋面漏雨的原因更多,主要原因為屋脊交接位置滲漏,瓦件開裂、轆筒開裂等等。
屋面轆筒開裂的防治
古建筑瓦屋面通常由木構架支撐,瓦屋面轆筒開裂,木構架的變形下沉是主要原因。木構架的木材種類繁多,不同的木種,其木材的變形情況均不同,硬木相對于軟木,其穩定性相對較好,因此屋面木構架的制作首選硬木。其次,必須嚴格控制木材的含水率,新木材含水率較高,不論是硬木還是軟木,含水率太高,過了一段時間后,木構件就會出現變形、爆裂等現象,隨著屋面木構架的變形下沉,瓦屋面轆筒也會隨之開裂。因此,預防屋面轆筒開裂,新制作的木構架含水率不宜過高,施工時可采取自然風干或干燥機風干的方法降低木材含水率。但木材也不能過于干燥,在潮濕地區,過于干燥的木材會吸濕膨脹,同樣會產生變形。具體木材含水率控制應參考建筑物所在地的空氣平均含水率。另外,木構架安裝過程應該注意檢查每塊木構件之間的連接是否牢固,只有屋面木構架處于穩定狀態,屋面轆筒才不容易出現開裂情況。
另一方面,轆筒施工用的草筋砂灰應該注意控制配合比。草筋砂灰制作時,先把干稻草截成4至5cm長,用水濕透,放入大容器(大缸、大桶等)內鋪平,然后加上一層石灰膏,把下層的稻草全部覆蓋,一層稻草,一層石灰膏,一層一層往上加,加至所需的用量,然后沿著大缸或大桶的內壁慢慢地灌入清水,高于稻草和石灰膏20~30cm左右,然后密封、泡浸、發酵,等到一個月以后才能啟封,經過長時間的水浸和發酵,稻草已經霉爛,并與石灰一起沉淀,使用前加入紅糖、中砂攪拌,草筋砂灰中稻草應盡量保持條狀,不宜過分攪拌而全部斷裂,并與砂灰均勻融合。這樣制作而成的草筋砂灰韌性較好,能有效減少屋面轆筒開裂。草筋砂灰重量配合比為:砂:灰:稻草=32.4:8.4: 1。
瓦面轆筒發白的防治
古建筑轆筒瓦面一般在瓦筒表面抹一道黑色的烏煙膏,但現在的施工工人過于依賴使用水泥,在配制烏煙膏的過程加入大量水泥,許多轆筒瓦面在施工完成一個月后,普遍會出現轆筒發白的現象,原本漆黑的瓦面變得白茫茫一遍,嚴重影響建筑物外觀。配制烏煙膏時應盡量避免使用水泥,但我們也需要保證在沒有加入水泥的情況下,烏煙膏能具有一定的硬度和粘結力。因此,我們必須注重白灰的質量。為了增強白灰的強度和韌性,一般加入紅糖、糯米一起攪拌,攪拌完成后,將白灰全部平鋪曬干。白灰干結后再加入紅糖重新攪拌然后又再曬干,這樣重復3次攪拌后才能使用。配制烏煙膏的時候也應注意控制配合比,制作時先將烏煙粉用酒精溶解,然后倒入經特殊加工的白灰,充分攪拌即可。烏煙膏重量配合比為:白灰:烏煙:酒精=16.6:1.6:1。
古建筑瓦面漏雨的防治
古建筑瓦屋面漏雨是比較常見的現象,出現漏雨現象后進行查漏補漏也比較困難,對建筑物的日常使用造成不便。因此,在蓋瓦施工中應該特別小心處理,盡可能避免出現瓦面漏雨現象。
古建筑屋面一般都設有屋脊,有陶瓷屋脊、灰塑屋脊、陶瓷灰塑相結合的屋脊等等,形式多種多樣,無論哪一種類型的屋脊,瓦面蓋瓦過程應該小心注意屋脊與瓦面接合位置的處理,日后出現屋面漏雨的地方往往就是在這些部位,特別是歇山屋面,如果處理不當,屋面漏雨的幾率高達90%。為預防屋脊與瓦面接合位置漏雨,一般可以加設一道防水,防水材料的選用可根據古建筑的性質決定。如果是文物古建筑,可選用鉛皮防水,如果是普通的非文物古建筑,可使用一些現代防水卷材(如三元乙丙防水卷材)。在制作或安裝屋脊前,先在屋脊安裝位置鋪設防水卷材,卷材需有一定寬度,可向外延伸5~6片瓦的位置。這樣,屋脊的雨水可以順著卷材流回瓦面。另一方面,特別是歇山屋面,屋脊轉角位置容易出現沉降、拉裂,加設防水卷材有效可以防止因屋脊沉降、拉裂引起的漏雨。
為防止屋面瓦件下滑,一般瓦面設置1~3排瓦鈸,瓦鈸位于檁條與桷板交接處,卡住底瓦和面瓦,直至瓦筒底部。如果瓦片與瓦鈸的接合位置處理不夠緊密,瓦面完成后該位置也容易出現漏雨現象。施工時,應根據瓦鈸的實際規格及位置開設每一塊瓦的卡位,卡位不能太大,比瓦鈸稍寬1~2mm即可。另外瓦鈸不能設得太高,太高的瓦鈸會頂住瓦筒底部,瓦筒受到外力(如有人踩踏),瓦筒容易破裂,從而造成漏雨的可能。瓦鈸的高度比最頂面一塊瓦片稍高為最合適。
古建筑瓦面施工其它注意事項
古建筑屋面蓋瓦施工既要保證瓦面的使用質量,也要保證瓦面的外觀整體劃一。完成一個高質量的瓦屋面,還需注意以下幾點:
5.1底瓦使用前底面先掃白,對縫鋪設,搭接吻合緊密,行列齊直,無歪斜。
5.2底瓦鋪設完成后,在底瓦面坐漿鋪面瓦,嚴格控制面瓦排瓦規則(如 “搭七留三”、“搭六留四等等),行距整齊,拼緊每列面瓦間的縫隙,瓦片規格應盡量與瓦面桁寬相適合。
5.3面瓦鋪設完成后,先用草筋灰封好每列面瓦之間的縫隙(俗稱“封鼠路”),在縫隙兩側的面瓦面分別壓抹草筋灰,形成“劍尖”的形狀,然后在“劍尖”頂抹一團草筋灰,用瓦筒緊壓,確保草筋灰裹滿整個瓦筒內部,通線調整瓦筒的位置,保證整條瓦筒順直。
5.4檐口用草筋灰安裝滴水瓦、瓦當,瓦當須用銅線栓緊,扣住飛檐或瓦鈸,防止下滑。轆筒前先用草筋灰轆成筒形,面層刮1~2cm厚黑色烏煙膏抹光。成型后的轆筒各條規格要基本一致,盡量減少誤差。
結語
明代中后期以來,隨著社會經濟的發展,我國古建筑形式逐漸由早期的木結構形式演變為磚石砌體等結構形式。磚石建筑類型的增加,使得磚石類墻體建筑在建筑藝術的發展史上占據著重要地位,充分體現了中國古建筑獨特的建筑風情和藝術風格,很多磚石建筑都相當具有代表性。但長期以來,隨著環境變遷,風雨侵蝕,甚至一些人為的破壞,很多古建筑中的磚石類墻體都伴有不同程度的損傷、殘壞甚至坍塌。為了將古建筑中蘊含的歷史和人文內涵進行完整的傳承與表達,通過正確的方式方法對古建筑進行加固、改造顯得勢在必行。古建筑群體非同于一般建筑,其背后所承載的歷史與意義重大,在對其進行相關加固施工時,不但要滿足其結構補強要求,更要結合古建筑修繕“修舊如舊”基本原則,不能破壞構件本身的文物價值。本文針對古建筑大面積單片磚墻搶救加固,利用混凝土結構加固找平膠及粘貼碳纖維雙重組合加固的辦法,對墻體進行二次補強,且不改變原有磚墻的外立面風格,從而大大提高了古建筑大面積單面墻體的安全性和穩定性。
2工程概況
位于蘇州閶門外北側外城河東北碼頭的30號“三愧堂王界”、34號“潤盧潘宅”等民國建筑,始建于1931—1932年,原建筑為2層木結構,墻體為單片墻類型,屬于蘇州市控保建筑。因砌筑年代一般都在民國時期及更早時期,墻體構造上基本沒有設置構造柱及圈梁,且砌筑用材料砂漿已嚴重風化,基本沒有強度,甚至有些墻體本身采用的是早期泥漿砌筑的方法,上述原因造成墻體強度及穩定性都非常低,加固施工前古建筑墻體部分已經倒塌,對剩余墻體的保護迫在眉睫。
3本工程施工特點分析
1)形勢緊、難度大施工時原建筑已部分倒塌,對古建筑剩余墻體的保護和搶救性加固顯得刻不容緩,這也在無形中加大了施工難度。2)加固材料的選擇要求高對剩余古建筑墻體的保護,不僅要保證安全,還不能破壞磚墻原來的面貌?;谏鲜鎏攸c,為防止在加固施工中因加固材料本身的質量給原有墻體帶來額外的負荷而造成墻體破壞倒塌,加固材料的選擇顯得尤其重要。結合設計要求,經過認真遴選,最終確定某廠家生產的混凝土結構找平膠,由于其質輕、強度大最終替代普通M15砂漿,作為加固材料。
4施工工藝原理
4.1高強度結構找平膠加固施工施工中先將原粉刷層鑿除清理,并將原砂漿摳縫20mm,再用找平膠嵌縫,利用找平膠良好的黏結性能使磚塊與磚塊形成一個整體,大大提高了整塊單面墻體的穩定性;因找平膠本身強度極高,在完成找平施工后現場利用回彈儀實測,平均強度大于C20混凝土強度,遠遠高于M15砂漿強度。4.2碳纖維布加固計算碳纖維布抗拉強度f1=230N/mm2,設計平面粘布為2-0.167×200@400,折減系數取K=0.9,折算每米碳纖維布有2.5道,每米碳纖維布面積S1=150.3mm2,抗拉強度F=S1×f1=346kN。同樣強度如折算成鋼筋網片(假設采用HRB400級),鋼筋抗拉設計值f2=360N/mm,鋼筋面積S2=F/f2=961mm2,相當于10@100。4.3碳纖維布加固施工施工中粘貼碳纖維布,碳纖維布本身是一種輕質高強、具有良好施工性能的加固材料,而且其本身具有較好的耐高低溫性能,通過碳纖維布對墻體進行二次補強,原設計碳纖維布施工2-0.167×200@400,每米抗拉強度達346kN,相當于采用了HRB40010@100鋼筋網片,但是增加的質量卻只有鋼筋網片的不到1%。
5施工工藝流程
鑿除、清理原墻面粉刷層清理原墻面,人工摳縫20mm界面處理找平膠嵌縫、找平,打磨2遍環氧固砂放線、碳纖維布粘貼環氧固砂。5.1原墻面粉刷層鑿除1)鑿除施工順序為從上至下依次進行,先按要求對墻面彈線,間距500mm×500mm,使用手動切割機,為保證不破壞原墻體的磚,割縫深度宜為粉刷層厚度的9/10;如遇粉刷層較難鏟除時可加密切割距離,但不得調整切割深度。2)剔縫人工鑿除原墻面粉刷層后,再人工將灰縫剔除至深20mm,用鋼絲刷輕輕刷凈殘灰,用吹風機吹凈表面粉灰,灑水濕潤。3)抹灰層鑿除過程中嚴禁對墻體進行野蠻施工,避免對原結構造成破壞,造成質量隱患。5.2找平膠施工1)處理流程:嵌縫整面墻體找平第1遍打磨整體墻體找平第2遍打磨環氧固砂。2)嵌縫前墻面采用清洗劑進行清洗,常用清洗劑有酒精、丙酮、二甲苯等,要求清洗劑對清洗表面不產生腐蝕、污染和破壞現象。3)嵌縫找平膠按照規定的配合比進行調制,做到隨調隨用。嵌縫沿磚面對角線方向將找平膠壓入縫內,填滿縫隙,并用刮刀壓平抹光。4)找平及打磨將調制好的找平膠均勻涂抹在需加固墻體上,厚度控制在10~15mm,固化后(2~3h)打磨找平,每遍找平打磨層厚7~10mm。5.3碳纖維布施工1)施工流程墻面找平后環氧固砂彈線配制并涂刷底膠粘貼碳纖維片材配制并涂刷面膠碳纖維布表面防護(環氧固砂)。2)表面補平補平施工前須確認底膠已經干透。補平施工后須確認表面平整,并按照碳纖維布粘貼方向彈線。3)配制并涂刷底膠在現場根據粘布工作量配置碳纖維粘貼專用粘合劑,按產品使用說明書要求進行調配,必須攪拌均勻。配置好的建筑結構粘合劑必須在適用期內使用完畢。4)粘貼碳纖維布用硬毛刷或滾筒將調好的膠均勻地涂刷到粘接面上,膠量必須充足、飽滿,把裁好的碳纖維布貼于磚墻找平表面,順著碳纖維布粘貼方向用刮板往復刮壓,使膠充分滲透,趕出氣泡,刮壓后認真檢查碳纖維布無皺褶、無歪斜現象。根據施工現場溫度情況,靜置2~3h至膠完全固化,再粘貼下層碳纖維布。5)碳纖維布面層膠涂刷最后一層碳纖維布粘貼,待膠水固化后,在表面再次均勻涂刷面膠。6)碳纖維布表面防護采用環氧固砂的方法來保護成品碳纖維布。面層膠在現場溫度條件下達到固化后,在施工完畢的碳纖維布表面涂刷樹脂,然后撒上黃砂防護。環氧樹脂施工前應充分攪拌,混合均勻,涂刷須均勻,涂刷后不垂流,在環氧樹脂未完全固化前,用中號黃砂均勻撒布。
6施工質量控制
1)粘貼碳纖維布時施工現場的環境溫度不得高于35℃,也不得低于5℃;施工場地設置排風扇或軸流風機,控制場地的揚塵。2)原材料到達施工現場后應根據規范要求進行復檢,合格后方可用于施工。3)墻面清理應將原墻表面的抹灰層、塵土、浮漿、污垢清除干凈,對已出現剝落、疏松等缺陷的墻面應剔除,對原墻面的摳縫必須是人工完成,確保不對墻體造成更大傷害,摳縫深度滿足設計要求。4)碳纖維布粘貼需滿足《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》GB50550—2010中的操作要求。5)建立質量管理網絡體系及QC小組,加強過程控制。6)由專業質量員對工序檢驗進行把關,工序之間互相監督、檢查。7)加強質量意識,將保護古建筑的使命感融入質量管理中。8)自覺做好成品保護。
7結語
關鍵詞:結構檢測加固技術應用
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑結構檢測主要是指在不破壞結構或構件的前提條件下,在結構或構件的原味上對結構或構件的承載力、材料強度、結構缺陷、損傷變形及腐蝕情況等進行直接定量檢測。
1.1 建筑結構檢測的作用。
建筑物在規定的時間內,在規定的條件下,如正常設計、正常施工、正常使用和維護,應滿足安全性,適用性和耐久性的要求。在需要對建筑物的施工質量進行評定時,或當建筑物由于某種原因不能滿足某項功能的要求或對滿足某項功能的要求產生懷疑時,就需要對建筑物的整體結構、結構的某一部分或某些構件進行檢測。當判定被檢結構存在安全隱患時,就應該對其進行加固處理,或者拆除。建筑結構試驗檢測技術是以相應現行規范為根據、以實驗為技術手段,測量能反映結構或構件實際工作性能的有關參數,為判斷結構的承載能力和安全儲備提供重要依據。建筑結構試驗檢測不僅對新建工程安全性能的評定起重要作用,而且對于危舊房屋的更新改造、古建筑和受損結構的加固修復等提供直接的技術參數。
1.2 建筑結構檢測常用方法。
結構檢測工作包括的內容比較多,一般有結構材料的力學性能檢測、結構的構造措施檢測、結構構件尺寸檢測、鋼筋位置及直徑檢測、結構及構件的開裂和變形情況檢測及結構性能實荷檢測等。我們按所檢的結構種類把建筑結構檢測方法分為:混凝土結構檢測,如結構性能實荷檢測、混凝土強度回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法、取芯法、拉撥法;砌體結構檢測,如軸壓法、扁頂法、原位單剪法、原位單磚雙剪法、推出法、筒壓法、砂漿片剪切法、回彈法、點荷法、射釘法;鋼結構檢測,如結構性能實荷檢測與動測、超聲波無損檢測、射線檢測、渦流檢測、磁粉檢測、涂層厚度檢測、鋼材銹蝕檢測;混凝土組合結構檢測,如鋼管混凝土的強度與缺陷檢測等。
1.3 建筑結構檢測技術應用現狀。
建筑結構檢測技術一般為材料科學、物理學、化學、電子學與計算機科學等多學科緊密結合的技術,其工作難度大,技術含量高。在我國,該技術的研究應用起步比較晚。到目前為止, 混凝土強度的檢測技術已基本成熟,成熟的標志在于測試理論的完善和測試儀器性能。目前我國已經有了第二代鋼筋測定儀,該儀器可測定 120mm厚混凝土層下的鋼筋,并可測定鋼筋直徑,其測試原理為電磁感應。國產儀器可基本上滿足建筑結構檢測的需要。而砌筑結構檢驗測試技術起步比混凝土結構略晚一些,技術成熟程度比混凝土強度檢測技術略差,但該項技術的發展勢頭猛,結構檢測技術已經達到了經濟發達國家的技術水平。與混凝土結構和砌體結構相比, 工程建設中鋼結構的數量相對較少,加之冶金、機械、交通、航空、石油、化工等工業部門對鋼材物理力學性能、內部缺陷、焊縫探傷等檢驗方法比較完善,因而其檢驗測試技術發展之路基本是借鑒學習國內其他行業的先進方法,如焊縫和鋼材的超聲波探傷方法、射線探傷方法、磁粉探傷方法和滲透探傷方法等。
1.4 檢驗測試技術的發展前景。
檢測技術應更加準確、減少損傷、快捷方便,這是已有檢驗測試技術改善和提高的發展目標。開發新的檢驗項目,使檢測技術更加完善。加大檢驗儀器和設備的開發研究,只有質量好、操作方便的儀器設備才是高質量檢測工作的保障。檢測方法改善和提高的第二個方面是檢測理論提高和檢測數據分析方法的改善。合理確定檢測數量、合理布置檢測位置、減小檢測結果的不確定性、充分利用檢測數據等,是所有結構檢驗與測試工作面對的問題。
2 建筑結構的加固方法
建筑結構的堅固程度對于整個建筑的質量具有重要的影響。在建筑工程施工過程當中由于種種原因需要對原本的設計進行變更,這勢必對建筑原本的結構造成影響,需要采取相應的措施進行加固。
2.1 混凝土結構加固。
一是加大截面加固法。該法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現場施工的濕作業時問長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。二是置換混凝土加固法。該法的優點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。三是預應力加固法。該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結構整體承載力,但加固后對原結構外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不宜用于混凝土收縮與變大的結構。
2.2 砌體結構加固。
一是鋼筋網水泥砂漿加固法。采用在砌體兩側表面設置鋼筋網片抹壓聚合物砂漿的一種裂縫修補方法。即鏟除墻面的舊抹灰層,剔鑿灰縫砂漿 10mm深,清除墻面浮灰灑水潤濕,采用專門工藝固定鋼筋網片,抹聚合物砂漿。這種方法施工工藝簡單,適應性強,但提高承載力的效果不是太突出,適用于一般墻體的裂縫修補。二是鋼筋混凝土銷鍵加固法。采用在墻體裂縫處騎縫開鑿豎向條帶,條帶內配置鋼筋,用高強無收縮漿料將條帶灌實,從而與墻體形成整體,使墻體截面承受剪力的能力得以恢復。該方法一般與鋼筋水泥砂漿加固法同時使用,通過條帶內伸出墻面的拉接筋形成整體效果。
2.3 鋼結構加固。
一是改變鋼結構計算圖形的加固法。是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法;改變結構計算圖形的一般方法為:增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算:加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等,以提高結構承載力和改善結構動力特性;增設支撐或輔助桿件,使結構的長細比減小以提高其穩定性;在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷。二是增設支點加固法。增設支點加固法是通過增設支承點來減小結構計算跨度,改變結構內力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設支點后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結構中梁、板、桁架、網架等水平結構的加固。增設支點加固法優點是簡單可靠,缺點是使用空間會受到一定影響。
3 結論
綜上所述,建筑結構的科學檢測、加固是建筑工程質量安全保障體系中的一個重要組成部分。嚴格遵循規范要求是建筑工程檢測、加固工作的前提。加固施工重視施工監測,是保證施工質量和施工安全的最好途徑。
參考文獻
[1] 徐鎮凱,袁志軍,胡濟群.建筑結構檢測與加固方法[J].工程力學,2006(S2).
關鍵詞:校園;仿古建筑;波形琉璃瓦;施工技術
一、前言
最近這些年由于我國經濟正在飛速發展,社會文化也在經濟發展進程中不斷進步,關于校園建筑類型也在不斷改進,種類也更加全面。仿古建筑就是一種加入了古代建筑的元素,來達到古色古香的建筑效果,以此形成一定的景觀形象,提高城市的古文化氣息。而琉璃瓦最為古建筑材料的中杰出代表,是在仿古建筑工程施工中最常采用的建筑材料,對于琉璃瓦屋面的施工質量好壞對于仿古建筑的整體施工質量是有著很大影響的。以目前在建筑方面比較受歡迎的就是仿古建筑風格,所以關于仿古風格校園建筑中琉璃瓦屋面也在逐漸被廣泛應用,這種建筑風格具有簡單大方及規格多樣化等不同優點,本文主要對比做出具體分析。
二、波形琉璃瓦施工準備
琉璃瓦技術是一項傳統屋面建筑施工技術,它在歷史發展的長河中至今仍然被應用,具有傳統和歷史性。現在所應用的琉璃瓦施工技術已經和現在屋面施工技術相融合是一種具有現代特性的仿古技術。在現代仿古建筑屋面波形琉璃瓦施工時,主要需要保證的就是施工技術,整體質量好壞和施工技術密切相關。除此指在還需要從多個不同方面綜合考慮,屋面波形琉璃瓦施工過程中每一個步驟都要嚴格進行,以下對施工流程做出分析。
1.施工前準備
(一)技術方面準備
在任何一項工程開始之前都需要對工程全體做出一個具體設計分析,首先需要在工程進行環節做出分段,每一個步驟都要定點設計。具體操作人員要嚴格按照預先設計圖紙操作,理解好圖紙上每一個細節步驟。在實際操作時可以及時提出不合理問題,并有相對應配瓦方案。施工之前要對工程現場具體測量,對數據進行綜合整理,對設計方案詳細規劃,對圖紙熟悉掌握。在現場測量時要對于房屋正脊,細節不容易注意到的陰溝,房檐借口,四個翼角這些非常細節的部分進行具體設計,一旦出現操作問題也可以有效進行解決,在進行測量放置樣品之后,對數據進行記錄和綜合測量。
(二)材料提前準備
在工程進行時如果出現材料不夠或是質量出現問題對于施工現場來說是重大失誤。因此在施工之前提前要將材料準備充分,是指在保證工程順利完工前提下琉璃瓦準備工作要細致進行。需要有專門工作人員進行采購選擇,根據校園仿古建筑數量多少還需要對寶頂和滴水瓦的數量進行管理。只有這樣才能保證在施工進行中不受材料限制而影響施工進程。
(三)施工工具準備
進行校園仿古建筑屋面波形琉璃瓦施工時主要應用的設備有桅桿式吊車和測量用水準儀等。施工進行時所需要應用的材料有工具用棉紗,測量用線繩、裝置石灰的灰桶、腳踏板和各種類型的測量用尺。在施工之前要對這些設備進行具體細致的檢查,并且需要準備備用工具,只有這樣才能保證工程施工順利完成。
(四)施工作業條件準備
在具體施工時有具體施工要點,首先在施工時要目測房屋側面弧形流暢程度并且對于整體高度要有一個準確測量。其次在進行現場澆板施工時,如果為了保證主體澆筑砼不進行上浮,在具體操作時對于房梁面負壓彎矩筋的處理就十分關鍵,要對其進行嚴格固定來防止校園仿古建筑屋面發生變動影響其順暢性。對于房屋脊梁高度要保證足夠,如果高度不夠在此基礎上可以考慮用砼加高,具體高度應該考慮到筒瓦、底瓦和溝瓦總體的高度。關于校園仿古建筑屋面防水層施工以前需要注意的問題是對于屋面上存在的雜物要做徹底清除,如果存在不平要對其進行平整度修理。按照規定要求和規范進行防水層鋪墊,進行鋪墊時要保證其不能存在氣泡和其他破損處。對于琉璃瓦鋪墊和普通屋面鋪墊操作過程沒有一致性,在操作時需要保證其橫向平整性,順暢性并據此對其粘合力進行加強,防止底層波形琉璃瓦和粘層發生分離而出現問題。
三、琉璃瓦施工工藝
在琉璃瓦施工是需要在進行琉璃瓦安裝隨后才能安裝脊,這種方式就是調脊方案。[1]另外一種操作方案就是先進行脊安裝隨后進行瓦安裝工作。這種方法在具體操作上工序十分復雜,在縱向進行琉璃瓦分布時對于尺寸難以很好控制。在不同類型琉璃瓦進行銜接是可能因為和屋脊之間搭接不方便而造成施工出現問題。對于這個問題來講方法一可以解決這個難題,并且非常容易操作。在進行施工時主要操作流程包括瓦件質量數量挑選隨后進行分別歸攏居中然后對于屋面坡度進行瓦數控制,最后安裝底瓦和屋脊上的琉璃瓦。在進行這些步驟之后對屋面灰塵做出徹底清掃然后再涂抹保護劑,下文將對這些步驟做出具體描述。在對校園仿古建筑琉璃瓦進行施工時根據筒瓦和板瓦施工所需長度對其進行加工。在加工過程中不可以采用過去舊方法對板瓦進行砍打,目前普遍應用的是手提式切割來對其進行具體裁量。這樣新技術應用在寬度準確問題上有著很大提升并且材料損耗小,如果下雨更不容易滲漏,這樣對于校園仿古建筑施工有效保證了其質量。在屋面波形琉璃瓦施工過程中工期時間很緊張,在施工時需要保證有足夠工作人員進行操作,并采用工作面擴大方法來保證施工快速進行,這樣才能有效縮短工作時間,創造出更加優秀的施工工程。[2]在屋面進行琉璃瓦安裝時,要保證屋脊前后兩面對稱進行施工,在這個過程中需要有計劃進行,在進行操作時也要進行第二次琉璃瓦選擇,這樣可以保證整體工程質量,一定要嚴格禁止質量不合格琉璃瓦被應用到工程當中。工作人員在進行波形琉璃瓦安裝時,不可以穿硬底鞋,防止在工程操作時滑倒導致安全問題或者是損害已經安裝完工的瓦面。需要施工時配置腳踏板,并且在屋面周圍設置防護設施才可以有效保證操作安全。在瓦片安裝之前要在其底部放置三十毫米厚度的砂漿,并覆蓋到脊根都。一定要保證均勻鋪蓋,在進行這些初步工作之后才可以進行底層琉璃瓦擺放。需要嚴格按照房屋建筑規定的壓六露四方法進行操作,并結合具體操作時實際情況進行調整。這是一種科學性安裝方法,這樣既可以避免了完工之后兩段塌陷問題,也避免了發生漏水問題,提高了整體美觀性。進行底瓦鋪設時,具體操作是要將外側瓦沿放置稍稍高于內測邊緣,在壓實之后它會自然發生改變。[3]底瓦如果在雨水存積情況下會坐中。如果不按照這種方法有可能會發生偏斜現象。對于邊緣角瓦在進行收工時要適當對其進行加密處理,所以一定要對瓦口進行適當調整,保證其在不同天氣狀況下應用時都可以有效解決漏水問題。
四、注意問題及改進方向
在校園仿古建筑屋面波形琉璃瓦施工時元注意到關于存在裂縫問題。在進行勾縫時需要應用專業工具對其進行多次操作才能勾滿,時縫密實不易漏水。在覆蓋進行測量時要具體使用尺來進行測量,不能依靠目測方式,那樣會造成屋面不順暢。仿古建筑工程在實施過程中可能會遇到很多問題需要工作人員根據現場具體情況及時進行解決。防止以后校園建筑使用過程中出現問題,影響整體效果。
五、結束語
根據上文所做的描述,仿古建筑是對于傳承民族風貌一種重要體現。在校園建筑中采用仿古琉璃瓦風格更具特色,對于這樣傳統施工工藝需要保護。施工工藝是否良好涉及到整體建筑效果,對于其功能和觀賞方面也有重要作用,因此對于加強屋面波形琉璃瓦施工技術需要更加重視。總之,在對仿古建筑的琉璃瓦屋面進行施工時,要注意考慮到仿古建筑的景觀特色要求,精心設計,確保施工設計方案合理優化,且施工圖紙要明確標明相關的施工參數,不可馬虎大意,以免施工人員不能正確領會設計者的意圖。另外,要做好施工準備,嚴格按照設計要求與施工技術規范進行作業,注意對施工中出現的缺陷進行合理修補,確保仿古建筑的琉璃瓦屋面能夠滿足建筑屋面的基本功能要求且美觀大方.
參考文獻
[1]劉小楠.仿古建筑屋面琉璃瓦施工工藝[J]時代建筑,2013,56-58.
[2]楊洋.古建筑琉璃瓦坡屋面施工工法[J]建筑工藝,2012,89.
關鍵詞:房屋;建筑施工;加固技術;植筋技術;注意事項
中圖分類號:TU7文獻標識碼: A
我們得知結構加固活動非常的嚴緊,它是一種非常全面的活動,不僅僅在加固的措施以及設計和建設等層次中積極地落實活動,還要從根源上應對,強化管控力度,提升項目的品質能夠合理的應對不利現象。由于目前整個世界中普遍的開展建筑加固活動,其知識體系以及建設措施等都獲取了顯著成就,此時加固的措施也朝著多樣化的方向發展,在具體項目中應該對建筑的鑒定以及檢測等多項要素,從技術等的很多層次開展比對工作,在比對的時間段中,確保獲取優秀的方案,進而提升加固的意義,得到優秀的內容,增加建筑的使用時間,切實的體現出其積極地意義,進而帶動整個社會的進步。
1 加固活動的意義和它的基礎理念和措施
由于我們國家的安居項目不斷的推廣,同時住宅向著產業化的
方向進步,此時使用者對于項目的品質以及使用性質等方面的規定
越來越嚴苛,如果對設計開展變更活動,或者是建設時期存在偏差,
又或是出現了災情等問題的時候,就要對之前的建筑進行加固活動,確保它能夠體現出具體的意義。加固構造在受力特征上出現了變化,和沒有處理的常見的構造比對來看,其受力特征出現了非常大的改變。關鍵的體現為如下的一些層次中。
1.1 此時的結構是再次的受力,在處理之前的時候早就受力尤其是對受力性較差而開展的加固面的應力等都要處在非常高的層次之中。 不過,那些新加的區域在開展加固的時候,并不會即刻的分
擔力,是在新的力出現的時候才反應。 此時,就會導致加固構造在再次受力的時候,一直處于一種應變滯后的狀態。在房屋建筑受到破壞時新加部分可能會因為達不到自身的極限狀態而無法發揮潛力。
1.2 對于處理過的構造,其實質上是二次組合得到的,其兩種結構很顯然的要面對著怎樣開展綜合活動,和一起面對受力的內容。
綜合活動的重點就是結合區域的構造的處理以及建設措施。 通常來講,對于結合區域來說,其粘結強度要比混凝土自身要低很多。因
此,在承擔總的力的時候,受過處理的構造較之于第一次的來說相比的要低一些。加固構造有著以上的一些特征,在對多項構造開展運算的時候,不應該按照過去的那種思想來應對。
2 施工結構加固技術
房屋建筑施工常見加工技術有加大截面法、化學植筋以及粘貼纖維復合材料加固法,粘貼鋼板加固法等,根據本工程實際情況,參照表 1 所示的加固結構耐久性年限估算,工程最后選用化學植筋加固有機膠技術。植筋技術是一種新型的鋼筋混凝土結構加固改造技術,近年來普遍用于混凝土工程改建和加固中,它是在根據結構
表1 加固結構耐久性年限估算
的受力特點,確定鋼筋的數量、規格、位置,在需要連接的構件上經過鉆孔、清洗、 注入植筋膠粘劑,再插入所需的鋼筋,是鋼筋和混凝土通過結構膠粘結在一起,然后澆筑新混凝土,有效連接新舊混凝土,達到整體受力的作用。這種加固技術不僅施工方便、工作面小、工作效率高,而且還具有較強的適應性、較廣的適用范圍、 較好的整體性及價格低廉等優點。實際工程中質量事故或施工中臨時變更,采用鉆孔植筋技術相當普遍。
柱植筋錨固技術是采用植筋錨固劑將直徑20mm柱筋粘結在原結構柱上的一種化學錨固技術,其方法是鉆孔、注膠、錨固。其性能指標見表2:
表2 植筋錨固在施工現場做埋筋抗拔力試驗
2.1 定位及鉆孔
在現場標出鉆孔位置,進行放線定位,預計鉆孔深度為 20d,孔徑>d+6mm,使用風鉆或電錘進行鉆孔。在鉆孔過程中,無法按設計要求位置鉆孔時,大多是因為遇到鉆孔部位鋼筋太密的原因,這時候原鋼筋仍按正確位置放置,在其附近鉆一附加孔洞再植入鋼筋。如果偏移距離≤35mm,則可在其間焊接長為 5d 的適當規格的聯系筋,使其受力轉移,再把二者聯系在一起。焊接時每隔600mm焊一個連系筋,采用雙面焊。當偏移距離>35mm時,則每間隔800 設一道,同樣采用雙面焊。
2.2 清孔
針對殘積于孔內的灰塵需在鉆孔成型后進行清理,首先掃出大部分的粉塵,使用圓形長條毛刷進行反復刷掃,然后專用吹風機或壓縮空氣吹凈余下的灰塵。處理完畢,為了避免水流入孔內或其它雜物落入其中,還需用絲棉將洞口塞緊,保持孔洞干燥。
2.3 鋼筋下料,鋼筋除銹
按設計要求的搭接長度,植筋錨固長度選用 20d,相鄰兩根錯開35d。鋼筋加工完畢,應進行除銹處理。應鋼絲刷將普通沒有嚴重銹蝕的鋼筋的埋植部分的浮銹清刷干凈,應用丙酮進行粘有油污的鋼筋清洗。鋼筋下料的過程中嚴禁使用嚴重銹蝕的鋼筋。
2.4 調制結構膠、灌膠
工程中采用的有機膠是雙組合高強粘結-WSJ 建筑結構膠(WSJ建筑結構膠物理力學性能參照表見表 3 所示),以分子原料為主體,對金屬及非金屬而言這種結構膠均具有很高的粘結強度。
表 3 WSJ 建筑結構膠物理力學性能參照表
拌膠前,按結構膠所需用量用天平稱量,重量比為 100: 0.5~100:2.0,提取粘度劑和固化劑進行稱量,然后攪拌均勻,將其裝進手動泵漿機或直接用送膠棒,膠量應占孔體積80%以上,將膠灌進孔內。
2.5 鋼筋埋植
在灌有結構膠的孔內插入經過除銹處理的鋼筋,將孔壁殘存的灰塵攪入結構膠內,反復的插入拔出,并旋轉鋼筋,直至附在鋼筋上的結構膠表面不帶有灰塵。在膠固化前不能擾動鋼筋,將鋼筋扶正固定,以免影響錨固效果。
2.6 植筋的時間要求
結構膠初凝時間很快,應在 30min 內完成拌膠到植筋完畢整個工序,下道工序施工在植筋完成24h后進行。結構膠初凝結硬后,不可再用于植筋。固化劑料用量的多少對錨固強度沒有明顯影響,但是初凝時間是根據使用時的環境溫度及所需的錨固件使用要求所決定的。通過增減固化劑的用量來控制膠的初凝時間,可以實現對初凝時間的特殊要求。
3 加固技術注意事項
鋼筋植入前應根據設計要求尺寸下料打磨,與混凝土結合處的鋼筋應除銹打磨,使之露出金屬光澤,除銹長度大于錨固長度的50mm。然后用脫脂棉絲擦洗干凈。并碼放整齊作好防護工作,鋼筋植筋前應用丙酮再清洗一遍。鉆孔深度為20d,孔徑大于鋼筋直徑的4~8mm。對鉆孔深度進行檢測。
用汽泵、毛刷清孔,清孔完畢后用棉絲丙酮清刷孔洞內壁,使孔達到最終的清潔,手觸無明水為度。清孔完畢用干凈的棉絲將清潔的孔洞嚴密封嚴。植筋前現場作拉拔試驗,試驗樹目為300根為一組。分現場檢測和模擬檢測兩種。
鋼筋錨固前用丙酮再擦拭鋼筋一遍。根據植入深度在處理好的鋼筋除銹端做好明顯標記,然后插入孔內,一邊插一邊向同一方向旋轉,直至達到孔底,此時應由膠從孔洞內溢出。植筋固化時間為24h。固化期間禁止擾動。
4 結語
綜上所述,建筑物結構加固是一項系統工程,除了在加固方法、 設計及施工技術方面努力外,還應從源頭上抓起,加強管理,提高工程質量可以有效避免損壞的發生。隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料不斷出現,更好的加固施工方法將會有更大拓展,因此,加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
參考文獻
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[2]隋東,章東林,華錦耀.植筋施工技術在工程中的應用.浙江建筑.2007 (1)
關鍵詞:框剪結構;砼柱置換;加固設計;加固施工
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
第一章、工程概況
凱禾一期樓盤10#樓,結構形式為24層框剪結構,主體結構已完工。根據現場實體檢測,發現該樓18層P軸交44、50軸線二根框剪柱(見圖1):混凝土強度未達到設計強度C30的要求。18層框剪柱,同等條件養護28天砼強度及回彈砼強度﹤C20,造成建筑結構不能滿足正常使用的功能性、安全性及耐久性要求,需對原18層二根400×600框剪柱采用砼置換處理。以保證原結構不改變截面大小情況下達到正常使用所需的安全性及建筑的耐久性,為了保證該樓的結構安全,須要對其進行砼置換加固處理。
第二章、原因分析
澆筑混凝土時由于商混站配合比出現問題造成中途堵泵管,混凝土在現場等待時間過長(已達到初凝時間),施工單位要求退回商混站,但商混車駕駛員不但沒有返回而在中途私自加生水后(制造砼已返回的假象)。由于是在深夜施工就重新澆筑到2根框剪柱上,造成2根框剪柱1.44立方米砼出現質量問題(28天強度C15左右)。經調查、分析、檢驗,混凝土強度未達到設計強度C30的要求。
第三章、混凝土框剪柱置換拆除設計
1、框剪柱置換與拆除總則:將要置換結構柱構件部分逐步依次轉換為二根獨立混凝土小柱進行置換拆除。結構柱構件拆除時需做好結構支撐系統以免結構在拆除時失穩,結構框剪柱拆除采用人工手提機械(嚴禁采用離散性壓碎機)輕振動拆除,避免損傷要保留的結構構件。
2、柱構件拆除順序:本次拆除按結構傳力體系方向順向拆除,即先拆除豎向柱頂部再向柱底部拆除,原柱體截面尺寸600㎜×400㎜,需將原柱體劃分為二次拆除,每次拆除截面尺寸為300㎜×400㎜,相鄰兩柱采用換位(不在軸線同側)同時拆除。
3、材料選用:置換部分材料選用,采用高強度無收縮專用豆石型灌漿料(CGM-2型)。拆除過程中若原鋼筋有損傷需選用同原結構級別的鋼筋,新植入錨固加入原構件鋼筋使新舊鋼筋形成整體骨架。
4、施工要求:嚴格按照《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2006規范及設計圖紙施工。因本工程為拆除改造工程、在拆除時做好相關技術資料并與設計單位及時溝通,做到每個質量工序環節都能有針對進行控制。施工時并派專人對結構隨時進行觀察。
5、置換結構框剪柱構件重點:置換中需先全部清除置換部位上部所有荷載(避免置換結構構件二次受力),并對結構進行有效受力支撐(采用可調節式腳手架“H”型鋼結構相結合)然后進行置換,原需換構件內鋼筋需完整保留,并用人工清除原鋼筋表面電解層膜,使鋼筋于新澆筑置換混凝土能有效握裹。砼置換后構件與原有結構要做到無痕施工。
6、有效受力支撐: 置換結構框剪柱構件先從十五層樓十九層樓對要置換的豎向受力構件區域周圍進行可調節式鋼管腳手架頂撐,使上部荷載有效分擔到支撐架上,然后在施工18層置換結構框剪柱時再采用“H”型鋼柱緊靠需置換的豎向構件支撐上部豎向荷載,對需置換豎向受力構件進行二次受力卸載支撐(見圖2-圖6)
第四章、置換受力支撐設計
1、受力支撐計算:
1.1、相關物理性能級測試方法:
《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001
《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-2001
1.2、《建筑結構靜力計算手冊》(第二版)
2、基本參數
2.1、建筑所在地區:
成都市新都區;
2.2、地面粗糙度分類等級:
按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)(2006年版)
A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區;
B類:指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;
C類:指有密集建筑群的城市市區;
D類:指有密集建筑群且房屋較高的城市市區;
依照上面分類標準,本工程按B類地區考慮。
2.3、抗震烈度:
按照國家規范《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)、《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2008)規定,成都市新都區地震基本烈度為7度,地震動峰值加速度為0.10g,
3、第十八層框剪柱荷載計算
X方向:a=2.7/2+3.8/2=3.25m,
Y方向:b=2.2/2+4.2/2=3.20m
3.1、材料容重:
鋼筋砼γ1=28KN/m3,鋼材: γ2=78KN/m3
3.2、荷載及荷載系數:
客廳、臥室恒載(取板厚h=100),施工荷載按模擬施工荷載2考慮其系數為αo=2.0:q1=h×γ1×αo=0.10×28×2=5.6KN/m2,
客廳、臥室活載:q2=2.0KN/m2,
恒載系數k1=1.2;活載系數k1=1.4
4、第十八層框剪柱豎向荷載計算:
n=18層-24層=6層
(1)各層樓面恒、活載:
N1=a×b(q1×k1+q2×k2)×n=3.25×3.2(5.6×1.2+2×1.4)×6=597.05KN
(2)各層梁柱恒載:
柱子斷面A=0.40*0.60=0.24m2 ,層高H=3.00m
n1= A×H×γ1×n1= A×H×γ1×k1×n=0.24×3.0×28×1.2×6=145.15KN
k1×n=0.24×3.0×28×1.2×6=145.15KN
L1(1)200×400×2500,L2(1)200×350×2500,
L3(1)200×350×1900,L4(1)200×350×1800
梁體積:V1=0.2×0.4×2.5/2+0.2×0.35×2.5/2+0.2×0.35×1.9/2+0.2×0.35×1.8/ 2=0.317m3
n2=V1×γ1×k1×n=0.317×28×1.2×6=63.91KN
N2= n1+n2=145.15+63.91=209.06KN。
(3)框架柱總緊向恒載:
N=N1+N2=597.05+209.06=806.11 KN
5、H型鋼組合柱的抗壓承載力計算:
查表JGJ102-2003表5.2.3得鋼材的強度設計值(1-熱軋鋼材)fs=310 N/mm2計算值取fs=300 N/mm2,
托換組合鋼柱H250×125×8×10,共計9根,取8根計算,
取計算系數r0=0.8。
H型鋼組合鋼柱總面積:A1=[(250-10×2)×8+125×10×2]×8=34720mm2
組合鋼柱抗壓強度:
P= r0*A1× fs=0.8×34720×300=8332800N=8332.8KN>N=806.11 KN
組合H型鋼柱抗壓承載能力滿足要求!
6、錨板剪力計算:
每根H型鋼所承受的豎向荷載:
f=N/n=806.11/8=100.8KN
每個錨板所受豎向剪切荷載:V1=2f=201.6 KN
1.1增加房屋使用時間
房屋所能夠使用的年限對于房屋建筑質量是一個較為重要的衡量指標,因為受到多種因素不良影響,使得房屋建筑所達到的使用年限有不斷減少現象,由此產生較多資源浪費,經濟也出現嚴重損失。采取結構加固技術應用到房屋建筑中可以使得房屋建筑質量得到明顯提高,緩解不良因素對房屋建筑造成的不利影響,由此可以使得房屋建筑使用時間增加。
1.2增強房屋耐久性
房屋建筑整個使用過程中,往往因自然環境及人為因素而受到一定的影響作用,其耐久性對于房屋質量考察也是一個比較重要的指標。自然環境對房屋建筑產生一定的影響作用,包括風霜雨雪、自然災害等,人為因素對其也會產生一定影響,包括人為造成的破壞、及社會動蕩等,采取結構加固技術可以自房屋結構方面對建筑質量進行加強,使得房屋更具有耐久性。
1.3增強房屋抗震性
確保房屋建筑具有較高抗震性是目前我國房屋建筑的一個基本要求。由地理學方面來講,目前地質板塊處于運動多發階段,地震是經常出現的自然災害,且導致經濟社會無法保持正常發展,且對人們正常生活造成嚴重破壞,而且地震頻發往往使得房屋建筑出現大量倒塌情況,所以房屋建筑施工時,需加強房屋建筑抗震功能[2]。結構加固技術應用到房屋施工中可以增強其穩定性,由此可以增強房屋抗震性,對目前我國經濟社會發展具有重要意義。
2房屋建筑施工結構加固技術運用
2.1加大截面加固法
當房屋材料應用鋼筋混凝土時,加大截面加固法是較為常用的一種方法,鋼筋混凝土截面存在較高受壓位置實施混凝土現澆層。在原有的混凝土受力構件單側或雙側均澆注上混凝土以便擴大截面面積,而且應用一定量的鋼筋使得構件承載力得到提升。此方法在板、梁、柱、墻、基礎等構件中具有較高適用性。此方法加固效果較為良好,經濟性高、適用面較為廣泛,但是施工時具有一定復雜性,而且濕作業工作量較多,工期延長,對于房屋凈空及美觀性均存在一定影響作用。
2.2外包鋼加固法
此方法主要在混凝土周圍或其兩面分別包上型鋼,以便使得建筑物承載力得到增強。在具體實施過程中,根據截面的具體形狀予以合理包角處理。四周均包角鋼且橫向加上綴板可應用到矩形或方形截面中。扁鋼加套箍方法則應用到圓柱或弧形體中。不管予以哪種加固方法,具體應用過程中,型鋼與原柱間形成縫隙時,均需實施乳膠水泥漿或環氧砂漿或細石混凝土填充的濕式外包法;若型鋼與原混凝土柱間未存在任何連接,則實施無水泥砂漿的干式外包法。四角包型鋼方法具有較為可靠的受力性,施工較為簡便,但存在較高維護費。主要應用到梁、柱、屋(橋)架構件。
2.3預應力加固法
經外加預應力的鋼拉桿(分水平拉桿、下撐式拉桿和組合式拉桿三種)或撐桿對結構實施加固處理。在預應力與新增外部荷載同時作用下,預應力拉桿會形成一定軸向拉力且傳遞至建筑構件,此時建筑構件出現一定偏心受壓作用,由此可以對一些外荷載形成的彎矩進行抵擋,減少外荷載效應,使得房屋建筑構件具有的抗彎能力得到提高。此加固法在應用時需注意溫度要求,且應進行一定防護。主要應用到梁、柱、屋(橋)架構件。
2.4增加支點加固法
此方法可以降低構件單位作用力。增加支點能夠在建筑物受到破壞時使得構件彎曲承受力明顯增加,由此可以使得房屋遭受到的破壞程度明顯降低。此方法較為簡單可行,但同時具有一定缺陷,當支點增加時會導致建筑物外觀、功能及使用均受到一定損壞,而且房屋空間有明顯減小現象。此方法在應用時可以使得受力較為明確,得到較為顯著效果。主要應用在板、梁、桁、架構件中。
2.5粘鋼加固法
此加固方法主要使用粘貼劑,依據加固施工設計使得鋼板粘貼到鋼結構上或在混凝土表面,如此能夠使得鋼板于結構一起形成作用力。當前粘鋼加固技術主要有粘鋼加固技術、包鋼加固技術、混凝土裂縫灌注修補技術和基層修補技術。不同加固技術存在自身特點,所以房屋結構在進行加固時達到的作用存在一定差異。粘鋼加固技術在施工較為簡便,而且可以快速完成,此技術在應用過程中不會使得建筑結構受到不良影響,此技術通常在房屋建筑施工中的梁、板、柱和橋梁等混凝土建筑結構中得到應用。施工工藝簡單、快速,不會使得生產生活受到較大影響。所需環境溫度一般不高于60℃、相對濕度不高于70%,并未存在化學腐蝕使用條件,不然則需對其進行合理防護,此加固方法并不適合應用到混凝土強度等級低于C15的構件中。
2.6碳纖維加固法
此方法應用碳素纖維和結構膠對建筑房屋結構予以有效加固。應用樹脂膠結材料使得碳纖維布或碳纖維板粘貼到構件表面,由此使得結構承載力明顯上升。材料輕質高強、施工較為簡單,適用面較為廣泛。對房屋基層處予以修補時,需根據不同位置的具體情況予以對應材料,當房屋構件表體層面產生裂縫時,需應用灌注環氧樹脂膠;聚合物水泥砂漿應用到局部建筑層體遭到風化腐蝕情況下具有良好效果。所需環境溫度不高于60℃,不然則需實施合理防護措施,當棍凝土強度等級低于C15時,此構件并不合適應用此加固方法。此方法適合應用到板、梁、墻、屋(桁)、架構件。
3結語
關鍵詞:建筑施工 結構加固 必要性
前言:我國幅員遼闊,地質結構復雜,且有不少的大中型城市都處于地震較為多發的地區,對建筑物的抗震性要求較高。同時,隨著城市化進程的不斷加速,建筑物從數量和結構上都在向密集化的方向發展,而地震在不同程度上對建筑物造成損壞,同時地震也會引發相關的其他災害,這不僅造成了極大的經濟損失,同時也嚴重威脅了國家和人民的生命財產安全。此外,我國目前的建筑結構的情況是相當多的建筑已經進入中老年期,相關的維修和加固已經勢在必行。同時,對剛修建好的各類房屋建筑橋梁,進行及時的維修、保護和加固,確保功能能正常使用,延長使用壽命,對我國的經濟和環境壓力都會有很大的幫助,不僅可以節約相關的物質投如,同時也能夠減少土地的征用,極大地緩解了日益緊張的城市用地,避免征用農用土地。
1、建筑結構加固的必要性
簡單來說,可以將建筑結構進行加固的必要性總結為以下兩方面:
1.1提高建筑結構的功能需要
隨著技術化進程的不斷加速,需要對現有建筑基礎設施的進行必要的改進,對正在使用的工業和民用建筑及其它基礎設施進行技術改造和維修,引入必要的現代化設施,完善建筑物的使用功能,這樣既可以節約投資,減少不可回收利用的建筑垃圾,避免物質資源的浪費,也可以減少土地征用,緩解日趨緊張的城市用地矛盾,對我國實現可持續發展的目標有著十分重要的現實意義。這也意味著建筑物的加固與改造將面臨更多的挑戰,相關技術方法的研究與開發有著十分廣闊的發展空間與運用前景。
1.2滿足建筑結構的強度需求
根據相關的法律法規以及行業規范,滿足對建筑結構的實際需求,建筑物應按照極限狀態設計法進行設計,相關的鋼筋混凝土結構必須滿足結構需求,相應的強度、剛度、耐久性等應滿足設計與使用要求,但也會出現以下的情況:⑴建筑物改變了原有用途,導致其使用功能發生變化,從而出現了與設計初衷有異的荷載分布和荷載大小,造成原結構的強度和剛度不能滿足要求;⑵設計結構不能滿足要求,造成了結構物承載力和剛度不足,甚至留有嚴重的安全隱患;⑶由于各種自然災害和戰爭,對結構物造成的不同程度的損壞。
2、建筑結構加固的常用方法
2.1加大截面加固法
一般來說,加大截面加固法就是在構件外部外包混凝土,增大構件截面面積和配筋量以提高集購物載力的加固方法,是一種傳統的加固方法,具有工藝簡單、適用性強的優點,根據構件的受力特點和加固要求不同,可選用不同的加固方式,可廣泛用于各種建筑結構部件的加固:⑴在以加大混凝土截面為主的結構中,為了保證后澆混凝土的正常工作,需適當配置構造鋼筋,配筋除采用鋼筋外,也常用型鋼和鋼板。然而,加大截面加固法要求現場濕作業工作量大,養護時間較長,對生產和生活有一定影響,同時,構件的截面增大也會影響結構物的外觀和房屋凈空。⑵以配加鋼筋為主的加固施工中,即增加鋼筋截面積,為保證加固鋼筋的正常工作,需按構造要求澆灌混凝土保護層,外包材料一般以普通混凝土為主,當外包層較薄、鋼筋較密時,可用細石混凝土;
2.2外包鋼加固法
簡單來說,外包鋼加固法就是將型鋼外包于構件角以加強受力性能的加固方法,分為濕式和干式兩種情況:濕式加固法應用于外包型鋼與構件之間采用乳膠水泥粘貼或環氧樹脂灌漿等粘結,這樣保證了型鋼與原構件能整體工作能夠共同受力,對建筑物的載力有明顯的提高。外包鋼加固法的特點是施工簡便,工作量較小,同時受力較為可靠,適用于不能改變原構件截面尺寸,但需要大幅度地提高截面承載能力的建筑結構,主要用于結構物的梁柱和腹桿的加固。而干式加固法應用于原構件與外包型鋼之間無任何粘結的情況,有時即使填有水泥砂漿,但彼此只能單獨受力,互不影響,但對于建筑物載力的提高不如濕式加固法有效;
2.3預應力加固法
預應力加固法就是采用外加預應力鋼拉桿或撐桿,對結構進行加固的方法。其特點是具有加固、卸載和改變結構內力的三重效果,后加拉桿或撐桿和原有結構能夠較好地共同工作,結構承載能力能夠得到較大的提高。預應力加固適法用于大跨度結構或難以加固的較高應力應變狀態下的大型結構,但此法一般不能用于高濕度環境下的建筑結構的加固。
2.4增設支點加固法
通常來看,增設支點加固法就是通過增設支承點來減小結構計算跨度,從而改變結構內力分布,提高結構物承載能力的加固方法,適用于房屋凈空不受限制的大跨度結構中梁板、桁架、網架等水平結構的加固:梁、板在跨中增設支點后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,同時也能減小和限制梁、板的撓曲變形。其優點是簡單可靠,缺點是在一定限度上會影響使用空間。
2.5碳纖維材料加固法
纖維一般具有耐腐蝕、高強度、質量輕等特點,隨著纖維增強塑料的不斷發展應用,將纖維和基體組合形成的纖維增強復合材料,不僅能很好地繼承纖維的優良特性,同時也能對基體原有特性加以體現。近年來,隨著纖維材料產量的不斷提高,纖維復合材料在土木工程中得到了越來越多的應用,其應用于結構物的修補和加固中的范圍也原來越廣泛。
2.6粘貼鋼板加固法
粘鋼加固法是將構件表面用建筑結構膠粘貼鋼板,使其與原構件能夠共同工作,整體受力,提高結構承載力的一種加固方法。
結語
建筑結構加固方法很多,在選擇時應根據可靠性鑒定結果和結構功能降低的原因,結合結構布置的特點、主體結構傳力承力的特征、新的功能要求、周圍環境等因素,從安全、適用、經濟的角度出發,注意受力與抗震的要求,考慮施工條件以及時間,保證施工質量,兼顧經濟效益。
參考文獻
關鍵詞:房屋建筑;結構加固技術;施工
引言
目前,在實際的房屋建筑施工過程中,保證房屋建筑施工過程中的施工質量,需要根據實際的房屋建筑施工情況,選擇合適的結構加固技術,實現結構加固技術在房屋建筑施工中的有效作用。應用結構加固技術,保證了房屋建筑施工質量,發揮了房屋建筑的使用功能,在一定程度上,有效的提高了房屋建筑的經濟效益和社會效益。
一、結構加固技術的運用對房屋建筑施工的重要意義
在實際的房屋建筑施工過程中,由于施工材料、房屋建設人員、建筑施工設備以及施工環境等各種主觀或者是客觀因素的影響,很多的房屋建筑都存在不同程度的質量問題,例如房屋出現裂縫、變形甚至是錯位等問題,不僅會帶來巨大的經濟損失額,而且還會對住戶的人身安全產生威脅,因此,運用結構加固技術對房屋建筑質量進行提升具有十分重要的意義。
(一)、延長建筑使用年限
建筑質量的好壞與否,使用年限是非常重要的一項指標。在現今城市建筑中,其在建設完畢、投入使用之后往往由于受到多種因素的影響而對其使用年限出現了縮短現象,對于經濟以及資源都是一種較大的損失。而通過結構加固技術的運用,則能夠在降低多種房屋質量因素影響的同時提升建筑整體質量,進而使建筑的使用年限得到了延長。
(二)、結構加固技術能夠提高房屋建筑的抗震性
提高房屋建筑的抗震性是當前我國對房屋建筑提出的基本要求。在地理學上來說,當前的地質板塊進入運動多發期,地震也成為一種經常發生的自然災害,并且給經濟社會的發展和人們的生活造成了破壞性的影響,地震頻發導致的房屋建筑倒塌現象比比皆是,因此,在現代房屋建筑施工過程中,必須提高房屋建筑的抗震能力。而結構加固技術能夠在房屋結構方面提高房屋建筑的穩定性,進而提高房屋的抗震能力,滿足當前經濟社會發展的需要。
二、房屋建筑施工結構加固技術分析和運用
(一)、加大截面加固法
當房屋材料應用鋼筋混凝土時,加大截面加固法是較為常用的一種方法,鋼筋混凝土截面存在較高受壓位置實施混凝土現澆層。在原有的混凝土受力構件單側或雙側均澆注上混凝土以便擴大截面面積,而且應用一定量的鋼筋使得構件承載力得到提升。此方法在板、梁、柱、墻、基礎等構件中具有較高適用性。此方法加固效果較為良好,經濟性高、適用面較為廣泛,但是施工時具有一定復雜性,而且濕作業工作量較多,工期延長,對于房屋美觀性存在一定影響作用。
(二)、后錨固連接技術
這種技術主要用在房屋建筑的各種鋼筋的接地處,施工過程簡單,效果好,危險性低,還具有一定的環保和節能效果,這種技術是建筑施工過程中的補救措施,簡單來看就是通過一種加固技術達到對建筑物的加固方法,具體的實施方案是在原有混凝土結構上進行鉆孔然后把設計好的鋼筋插人大號的鉆孔中,用專業膠水和快速凝固混凝土對鉆孔進行密封加固,讓后加人的鋼筋結構與原有建筑結合緊密可以達到一樣的加固效果。這種方法可以讓房屋的承載能力快速提高,不斷提升一定的結構的抗壓力和各種應力,是當前建筑結構加固技術中效果最為突出的一種。
(三)、外包鋼加固法
外包剛加固法就是在混凝土的四周或者兩面包上型鋼的一種方法,目的就是提高了建筑物最初了承載力。在實際操作中,針對不同形狀的截面要采用不同的包角方法。四周包角鋼并在橫向加綴板的方法適用于截面為矩形或方形。扁鋼加套箍加固法適用于圓柱或者弧形體。無論采用何種方法,在實際操作中,在型鋼和原柱之間出現縫隙時,就采用采用乳膠水泥漿或環氧砂漿或細石混凝土填充的濕式外包法; 當型鋼與原混凝土柱之間沒有任何連接,采用無水泥砂漿的干式外包法。
(四)、預應力結構加固技術
預應力結構加固技術是預應力和外部荷載都對加固的混凝土受彎構件產生作用,為了房屋建筑的預應力結構,對預應力水平拉桿進行混凝土加固,促使拉桿內產生軸向的拉力,然后這個拉力會通過水平拉桿的桿端傳到受彎構件上,進而在受彎構件中產生偏心受壓的作用,這個偏心受壓的作用能夠有效的克服外部荷載對構件作用產生的彎矩,進而提高受彎構件的抗彎力。受彎構件的抗彎力提高能夠有效的減少外部荷載帶來的壓力,避免受彎構件出現裂縫,提高房屋建筑結構的斜截面抗剪承受力,進而提高房屋建筑的結構穩定性。例如在房屋建筑出現混凝土結構出現裂縫或者是墻體出現歪斜的時候,可以運用預應力結構加固技術對其進行加固,效果較好。
(五)、置換混凝土加固技術
對于該種技術來說,其在原理方面同加大截面結構加固技術具有著較為相似的特征,在施工工藝以及適應性方面具有著更大的優勢,且能夠對減少房屋建筑凈空面積問題進行較好的解決。但其在具有這部分優點的同時,也存在著一定的不足,即其在施工中需要較長時間的濕環境作業,可能因此對建筑施工產生一定的影響,正是基于這種特點,其更加適合應用在受壓區混凝土強度較低的情況下。
(六)、增設支點加固技術
對于該種加固技術來說,其主要是通過增加建筑支撐點方式起到降低建筑計算跨度、控制結構內力、提升結構承載力的作用。對于該種技術來說,其目前主要應用在板、梁柱以及網架等結構的加固工作中。其主要具有兩種施工工藝,即增設剛性支點以及增設彈性支點。其中,剛性支點是通過提升建筑軸心荷載力方式起到結構加固作用的,而彈性支點則是通過提升結構受彎力而起到結構加固作用的。對于該種技術來說,其在實際應用的過程中可能會對建筑結構造成一定的損壞,而這也是我們在實際應用中需要引起重視的。
(七)、碳纖維加固法
此方法應用碳素纖維和結構膠對建筑房屋結構予以有效加固。應用樹脂膠結材料使得碳纖維布或碳纖維板粘貼到構件表面,由此使得結構承載力明顯上升。材料輕質高強、施工較為簡單,適用面較為廣泛。對房屋基層處予以修補時,需根據不同位置的具體情況予以對應材料,當房屋構件表體層面產生裂縫時,需應用灌注環氧樹脂膠;聚合物水泥砂漿應用到局部建筑層體遭到風化腐蝕情況下具有良好效果。所需環境溫度不高于 60℃,不然則需實施合理防護措施,當棍凝土強度等級低于C15時,此構件并不合適應用此加固方法。此方法適合應用到板、梁、墻、屋(桁)、架構件。
結束語
房屋建筑施工技術隨著我國社會經濟的發展和科學技術的進步,得到了一定的提高。在房屋建筑施工過程中,應用結構加固技術,保證房屋建筑的施工質量,發揮房屋建筑的使用功能,才能適應不斷增長的房屋建筑使用功能和施工質量要求,促進房屋建筑施工的發展,提高房屋建筑的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 龔南屏. 淺談現代建筑結構檢測與加固施工技術[J]. 中華民居(下旬刊),2013,04:114-115.