框架结构建筑加固工程设计提升途径及加固技术研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：刘芮汐（1990），女，汉族，河北唐山人，工学硕士，工程师，秦皇岛市建设工程抗震防灾服务中心，专注于建筑结构抗震防灾的研究。-174-框架结构建筑加固工程设计提升途径及加固技术研究 刘芮汐 秦皇岛市建设工程抗震防灾服务中心，河北 秦皇岛 066000 摘要：摘要：城市化进程持续推进视阈下，对框架结构建筑的可靠性、安全性提出更高要求。通过优化工程设计与加固技术应用来提升建筑加固效果，能够在有效缓解当前我国土地资源匮乏问题的同时，为框架结构建筑的长久、稳定运行提供保障，并促进框架建筑结构效益的最大化创造。本文从框架结构建筑加固设计优化路径的分析入手，在此基础上阐明加固技术的具体应用。关键词：关键词：框架结构建筑；加固技术；设计；提升 中图分类号：中图分类号：TU746.3 在保留建筑原有框架结构的基础上，通过加固处理可提升建筑整体运行稳定性，且相较于建筑拆除重建，加固设计与施工成本相对更低。为避免框架结构建筑运行期间存在安全隐患，需结合对建筑特点、性质的分析，借助科学对策来优化建筑加固设计，并结合加固技术的有效运用来提升建筑运行年限。1 框架结构建筑加固设计提升对策 1.1 基础平面图设计 若框架结构建筑的地质条件不理想，可将柱下条基作为主要方案，若节点基底存在枯井、防空洞等构筑物，可视情况进行后半跨过设计，进一步提升建筑加固效果1。通常情况下，可将垫板安设于节点基底下，确保建筑运行不受影响。若建筑地下室以钢筋结构为主，无需在加固设计时采用梁结构方案，但需以分隔的形式对沉降缝两侧墙体进行设计。若建筑周边涉及到地基的设置，需结合加固需求来合理控制周边地基高度，以两者间高度 1.52 倍为基准来控制基础间的净高度。1.2 先鉴定后加固 为保证加固设计方案符合框架结构建筑改造需求，需以鉴定工作的有效开展为前提。要求施工人员以相关规定制度为参照，开展建筑评估与鉴定工作，深度、综合分析框架结构建筑存在问题与隐患2。需注意，鉴定期间需以建筑牢固程度作为主要指标，以综合化鉴定分析的形式，帮助设计师全面掌握框架结构建筑运行情况，为后续加固设计的优化提供参考。1.3 BIM 技术融合应用 在建筑加固设计中合理应用 BIM 技术，可促进加固设计效率显著提升的同时，实现将设计成本控制在预期范围内。在具体建筑设计过程中，设计师可在模型中录入图纸等资料，通过构建三维模型来直观、准确呈现出建筑结构分类，并促进建筑分析评估工作的优化3。同时，为保证其加固设计方案符合要求，设计师需在建筑分类后开展图纸深度分析。基于对实际建筑参数的获取，对不同加固方案进行比对分析，选择最佳方案来优化成本控制。1.4 现场环境调研 框架结构建筑加固效果与环境调查工作实施之间存在密切关联，鉴于此，为进一步提升加固设计的合理性、科学性，要求设计师在制定加固方案前做到：一是积极开展地质条件调查勘察工作，结合现有资料对现场地质信息进行整理与分析。二是积极开展气候条件调研工作，结合数据分析来确定现场温湿度、降水量等参数。需注意，为促进环境调研工作的顺利进行，可结合大数据软件来提升环境分析效率。2 框架结构建筑加固技术应用分析 2.1 加大截面加固技术 当前建筑加固改造中加大截面加固技术的应用较为常见，其原理主要是对建筑部分受力区域利用钢筋混凝土来增大面积，通过提升承重能力来优化改造效果。在建筑具体加固改造施工中，为充分展现出加大截面加固技术的应用价值，需加强对以下几点的把控：表层处理。为避免建筑加固效果受到表面问题的影响，需在施工准备阶段开展混凝土凿毛作业，对于凿毛深度的控制，则需结合对框架建筑结构实际情况中国科技期刊数据库 工业 A-175-的分析来确定4。待凿毛作业结束，需及时对表面灰尘、浮渣等进行全面清洁。待表面干透后方可将界面剂涂抹于混凝土构件表面。通过对原有建筑构件表面的有效处理，可为后续截面增大施工的顺利开展提供保障。钢筋施工。建筑加固效果受到钢筋施工质量的直接影响，在加大截面加固技术应用期间，要求人员提高对钢筋施工的重视度，并做到对以下施工细节的严控：进场阶段加大对钢筋材料的验收审核力度，确保钢筋质量、型号、性能符合标准后，方可存放于施工现场5。同时，需借助科学措施来加强钢筋材料的管理，如以型号为基准对钢筋分类存放，并借助防火、防水手段来提升钢筋防护效果，进而在促进钢筋施工顺利进行的同时，避免在施工阶段使用破损、锈蚀钢筋材料。需以主梁下部受力钢筋位置的精准定位为前提，并以设计方案为参照来控制钢筋绑扎间距，利用箍筋来提升绑扎质量。对建筑框架上梁部位开展钢筋施工时，需按照设计标准来控制锚固长度，并对节点位置精准定位。为避免加固效果受到连接位置问题的影响，要求人员在绑扎施工时做好接头位置的加固处理。若建筑加固施工涉及到多层模板方案的应用，需在施工前综合分析现场环境、气候等因素，并结合相关数据参数对模板数量、周转进行精准计算。另外，为避免施工时出现渗漏等问题，需在模板施工时加强缝隙填充、封堵处理。框架建筑加固效果与混凝土施工质量之间存在密切关联，所以需加强混凝土施工管控。准备阶段依据对设计要求、建设标准、实际条件的分析，选择契合建筑加固需求的混凝土种类，并在混凝土运输至现场时进行参数检测，确保符合要求后方可开展规范化混凝土施工。在开展混凝土浇筑施工时，需以1.8m 为基准来控制混凝土坍落度，且禁止在浇筑期间对混凝土材料加湿处理，以保证混凝土水灰比控制符合要求。浇筑结束后及时实施振捣作业，通过对振捣频率的合理控制来规避质量问题出现6。结合对加大截面加固技术的有效应用，有助于促进框架结构建筑运行年限延长。2.2 预应力加固技术 框架结构建筑加固中预应力技术应用可取得理想成效，依托于预应力来提升结构承载与抗震性能。分析其原理，主要是在混凝土构件内部或外部施加预先压应力，以期在受力状态下让混凝土构件形成预压应力，可促进混凝土受力性能的改善。通常情况下，可借助预应力钢筋、预应力碳纤维布等材料施加到混凝土构件上7。在实际建筑加固过程中，对于预应力钢筋加固的应用，主要是在混凝土构件内部设置预应力钢筋，并施加预应力，通过让混凝土构件形成预压应力来增加承载能力和抗震性能。而预应力碳纤布加固，则是利用高强度、高模量的碳纤维布施加预应力，贴附在混凝土构件表面，形成预应力加固层，提高混凝土构件的受力性能，有助于提升建筑整体加固效果。如某高层建筑在地震等外力作用下，存在部分构件开裂和受力不均的问题，为进一步提高建筑结构的整体抗震性能，选择将预应力加固作为主要技术方案，其具体实施流程包括（1）结构评估。要求人员提前对建筑结构进行全面评估，能够对加固范围和重点部位明确掌握。（2）加固方案设计。结合现场情况科学制定预应力加固方案，具体涉及预应力钢筋布置方案、预应力碳纤维布粘贴方案等8。（3）施工准备。为促进加固施工的顺利进行，需做好预应力材料、施工设备的准备工作，并通过施工工艺技术交底和培训开展来提升加固施工顺畅性。（4）施工实施。以设计方案为基准，进行预应力钢筋布置、张拉、锚固，或者预应力碳纤维布粘贴等工序，并要求人员对各施工工序严格控制（5）施工验收。待加固施工结束后及时开展验收和监测工作，以设计标准为参照判断预应力加固效果是否满足需求。基于对预应力加固技术的合理应用，可在促进建筑结构整体抗震性显著提高的同时，实现对原有结构受力状况的有效改善。2.3 碳纤维加固技术 现阶段框架结构建筑加固施工中，碳纤维加固技术应用主要是利用碳纤维布作为加固材料，通过与特定的粘结剂结合，贴附在钢筋混凝土结构表面，形成加固层，提高结构的受力性能。碳纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点，可保证建筑加固改造后其承载能力和抗震性能符合预期要求。为最大化发挥碳纤维加固技术的作用，需在施工时加强对以下几点的把控：一是表层修复。表层修复效果影响到碳纤维加固效果，所以需在施工前及时开展表层修复工作。若发现表层存在蜂窝等问题，可借助环氧树脂水泥砂浆来提升修复效果。对于建筑表层存在的凹陷问题，则需结合实际情况的分析，合理选择材料来有效填补。二是底层树脂涂刷9。为保证树脂涂刷符合预期要求，需中国科技期刊数据库 工业 A-176-在施工前合理控制树脂配比，并严格按照施工方案对树脂进行均匀、缓慢涂抹。同时，需结合现场情况判断是否存在二次涂刷必要，并以涂层干透为前提来提升二次树脂涂抹的质量。三是碳纤维粘贴处理。以设计图纸为参照对碳纤维布剪裁处理，并视情况将树脂材料合理涂抹于混凝土表面。需注意，为进一步提升碳纤维布的粘贴效果，要求人员在粘贴完成后进行反复滚压，避免碳纤维布的粘贴效果受到气泡问题的影响。以某框架结构建筑为例，运行期间受到多方面因素影响导致构件出现开裂和受力不均的问题，为实现对建筑结构的有效加固，并促进框架建筑运行年限的延长，决定采用碳纤维加固技术方案。在具体加固施工期间，需注意以下几点：（1）加固方案设计。基于对建筑条件、建设要求等方面的分析，合理制定碳纤维加固方案，包括碳纤维布选型、粘结剂选择和施工工艺设计等。（2）施工准备。提前按要求准备碳纤维布、粘结剂、施工设备等。（3）施工实施。要求人员严格按照设计要求，开展表面处理、粘结层施工和碳纤维布施加等流程，保证各工序高质量开展。结合对碳纤维加固技术的合理应用，可获取更为理想的加固效果。2.4 粘贴加固技术 作为现阶段框架建筑加固常用技术手段之一，粘贴加固技术的合理应用，可助力建筑运行年限有效延长。通常情况下，该技术应用主要是利用预制的复合材料或加固板材，借助特定粘结剂与结构表面粘贴结合，形成加固层，提高结构的受力性能。鉴于此，可结合框架建筑情况的分析，合理选择玻璃纤维布、碳纤维布、玻璃钢板等粘贴材料，并利用粘结剂结合来促进框架建筑的稳定、可靠运行。在实际加固施工中，要求人员首先做好粘结剂检查工作，禁止次品、质量差材料进场。其次，需按要求对钢筋混凝土结构表面进行清理、修补和打磨，以保证粘贴材料与结构表面的粘结效果符合要求10。再次，视情况在结构表面涂覆特定的粘结剂，将预制的复合材料或加固板材粘贴在结构表面，形成加固层。最后将预制加固板材覆盖在结构表面，根据设计要求进行布置和粘贴。为进一步提升预制板材的粘贴效果，可要求人员用手锤击并判断是否存在空洞声，确保其严密性符合要求后对支撑架及时拆除。通过对粘贴加固技术的融合应用，可保证建筑加固效果符合预期要求。3 结束语 综上所述，在长久运行状态下，框架结构建筑出现裂缝、剥落等问题的概率较大，轻则导致建筑结构运行年限减少，重则对民众人身财产安全产生较大威胁。鉴于此，需在明确建筑加固必要性的前提下，通过优化设计来促进建筑加固施工的顺利开展，基于对框架结构建筑运行特点、现状的分析，结合加固技术的合理应用来提升建筑整体加固成效，在促进建筑可靠、安全运行的同时，实现对建筑结构质量与强度的强化控制。参考文献 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