高層建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)

(中國水利水電第八工程局有限公司 湖南 長沙 410000)

引言

高層建筑，作為地區(qū)進行現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)水平的重要體現(xiàn)，其建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性直接決定了地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展步伐。然而，受施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)應(yīng)用局限以及材料設(shè)備市場環(huán)境多元等因素影響，降低了結(jié)構(gòu)作用于工程項目的安全穩(wěn)定效果。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)采用結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)，來保證工程項目各部分結(jié)構(gòu)作用的效果。但實際技術(shù)應(yīng)用過程效果，并未達到目標需求，故，研究人員應(yīng)在明確結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)應(yīng)用局限的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。如此，高層建筑就能以高穩(wěn)定性、高可靠性以及高持續(xù)性狀態(tài)，服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展進程。

一、研究高層建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)的現(xiàn)實意義

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與加固效果，是決定所處地區(qū)建筑業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展水平的關(guān)鍵。具體來說，就是根據(jù)既定的規(guī)范標準，對高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果進行檢測；利用儀器設(shè)備，對高層建筑的加固技術(shù)，其不僅提升了加固技術(shù)的安全性能，還能拆除危險部位。但在實踐過程中，高層建筑的結(jié)構(gòu)檢測與加固技術(shù)應(yīng)用不甚理想，這就阻礙了現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實踐角度出發(fā)，即在明確高層建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)應(yīng)用局限的情況下，找出優(yōu)化控制的方法策略。如此，建筑工程項目就能在更趨安全穩(wěn)定的環(huán)境下發(fā)揮作用，進而服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展步伐[1]。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)應(yīng)用局限

(一)結(jié)構(gòu)檢測局限

以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑工程為例，其設(shè)計問題主要體現(xiàn)在短肢剪力墻、結(jié)構(gòu)體系建設(shè)以及結(jié)構(gòu)超高，三個方面。在設(shè)置短肢剪力墻結(jié)構(gòu)過程中，設(shè)計人員未按照規(guī)范要求進行數(shù)量控制。這種情況下，就會在一定程度上增加后期處理的難度。然而，對于地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)環(huán)境較為穩(wěn)定的情況，當建筑上部結(jié)構(gòu)能夠保證變形限制后，設(shè)計人員應(yīng)通過減小剛度的設(shè)置，來提高建筑物的外觀設(shè)計效果。而規(guī)范要求中，對層間位移與頂點位移的限值設(shè)置存在一定局限，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員須充分結(jié)合高層建筑工程的實際情況，來提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學合理性[2]。

在增加結(jié)構(gòu)水平加強層的側(cè)向剛度時，外柱剪力會有所增加，而規(guī)范設(shè)計中并未涉及到這一問題影響。對于結(jié)構(gòu)超高問題，設(shè)計人員在進行抗震規(guī)范設(shè)計應(yīng)用過程中，存在不同等級的高度要求。而實際設(shè)計過程，部分結(jié)構(gòu)設(shè)計人員并未將其重視起來，這就導(dǎo)致超高問題難以通過竣工審查。工程項目建設(shè)只能通過二次施工設(shè)計，才能保證結(jié)構(gòu)作用的問題性。上述問題，均增加了結(jié)構(gòu)檢測的難度，故，相關(guān)人員應(yīng)加大對其的研究力度，以提高建筑結(jié)構(gòu)作用的科學合理性。

(二)加固技術(shù)應(yīng)用局限

高層建筑的加固技術(shù)應(yīng)用，不僅能提高工程項目建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性，還能保證拆除危險部位作業(yè)的安全性。然而，在對施工技術(shù)進行應(yīng)用控制時，相關(guān)人員并未按照施工設(shè)計標準進行加固處理。這是因為施工過程中，技術(shù)應(yīng)用效果易受自然環(huán)境、建筑材料與建筑設(shè)備等因素影響。這種情況，將使設(shè)計采用的加固技術(shù)應(yīng)用達不到目標要求。為此，研究人員應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況，著手進行加固技術(shù)應(yīng)用效果的優(yōu)化控制[3]。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固施工技術(shù)應(yīng)用控制策略

(一)明確結(jié)構(gòu)檢測方向

以湖南地區(qū)某高層建筑工程為例，其結(jié)構(gòu)設(shè)計為鋼筋混凝土。由于抗震結(jié)構(gòu)具有功能性目標，為此，結(jié)構(gòu)檢測人員應(yīng)按照規(guī)范要求進行區(qū)別控制。即根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型、高度以及烈度要求，來確定高層建筑的抗震等級檢測依據(jù)。例如，當高層建筑結(jié)構(gòu)處在層數(shù)較多或是結(jié)構(gòu)剛度突變系數(shù)較大的情況，設(shè)計人員應(yīng)多取振型數(shù)。即結(jié)構(gòu)頂部含有小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)換層等，檢測人員應(yīng)將振型數(shù)控制目標確定為12以上。值得注意的是，高層建筑結(jié)構(gòu)檢測人員應(yīng)將其控制在大于工程總層數(shù)的3倍左右，否則就會影響高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。此外，還要遵循既定的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等級，來進行優(yōu)化控制[4]。如表1所示，高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級。

表1 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級

(二)結(jié)構(gòu)強度檢測

對于高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)強度與拉伸力的檢測，相關(guān)人員應(yīng)采用抽樣檢測，即通過選取鋼筋中合適部位來反映結(jié)構(gòu)作用的整體效果。具體來說，就是把鋼筋送至相關(guān)機構(gòu)進行強度、張力以及抗拉力等內(nèi)容的檢測。此過程，鋼筋樣品的抽取，須在實際施工現(xiàn)場，不能以目的性選取鋼筋樣本。換句話說，就是保證抽樣方法應(yīng)用的隨機性。值得注意的是，在應(yīng)用直接檢測方法進行鋼筋結(jié)構(gòu)強度的檢測時，能夠直接得出檢測建筑的安全穩(wěn)定效果。但其作用于檢測實踐，不僅會破壞高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性，還會增加工程項目的施工環(huán)節(jié)。針對這種情況，結(jié)構(gòu)強度檢測人員可采用間接檢測方法，來提高應(yīng)用的適用范圍[5]。

(三)加固技術(shù)應(yīng)用控制

以剪力墻結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用過程為例，施工技術(shù)人員應(yīng)采用雙面加固方法，來提高300mm厚度墻體的效果價值。施工材料主要是厚底適當?shù)募袅ε浣睢Ｓ缅^栓把配筋和原來的墻體固定住，混凝土和結(jié)構(gòu)膠結(jié)合在一起，注入到錨栓之中，按照不同的方位植入到墻體之中。值得注意的是，黏合劑的選擇必須是注入混凝土的結(jié)構(gòu)膠，如果沒有結(jié)構(gòu)膠，可以用鋼筋來代替，通過高溫焊接作用，使鋼板結(jié)合起來。這樣做的好處就是能避免結(jié)構(gòu)膠在高溫焊接中出現(xiàn)的問題，還能使鋼板與鋼板之間的空隙大大減小。針對結(jié)構(gòu)膠在高溫焊接中出現(xiàn)的問題，可以采用注膠的方法。在施工之前，在圖紙上標出需要施工的節(jié)點，把鋼板用高溫焊接完之后，在采用壓力灌漿的方法，對焊接中出現(xiàn)的縫隙進行結(jié)構(gòu)膠的注入，如此，就能對裂縫進行黏合處理，以延長結(jié)構(gòu)作用的使用壽命[6]。

(四)混凝土結(jié)構(gòu)加固

本工程采用預(yù)應(yīng)力加固法，即在建筑工程的施工建設(shè)階段，經(jīng)增加適當?shù)念A(yù)應(yīng)力，來提高鋼拉桿的壓力影響，進而改善高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力不穩(wěn)定性的影響。在應(yīng)用增加鋼拉桿壓力方法進行混凝土加固，不僅能夠使建筑結(jié)構(gòu)得到加固，還能改變卸載作業(yè)面的應(yīng)力穩(wěn)定性，進而使其結(jié)構(gòu)作用的效果與設(shè)計使用要求一致。此外，針對結(jié)構(gòu)防火性能的控制要求，加固施工技術(shù)人員大多采用高密度的防火布，來進行防火保護處理。此過程，還可使用防火涂料，來提高結(jié)構(gòu)作用的安全性能。就目前來說，可供選擇的混凝土加固施工方法有：植筋加固、修補裂縫加固與托換加固。其中托換加固，能夠在保證加固效果的情況下，減少對建筑物造成不必要的傷害。但因技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜，應(yīng)派遣具有操作經(jīng)驗的人員進行實際施工控制，以起到事半功倍的效果[7]。

(五)剪力墻結(jié)構(gòu)檢測

在對高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強度進行檢測過程中，大多采用回彈法，以使檢測不會對建筑物帶來過多的影響。經(jīng)分析，回彈法主要應(yīng)用大規(guī)模的結(jié)構(gòu)性檢測工作情況。此過程，由于實際結(jié)構(gòu)檢測過程，會受到碳化深度與標準規(guī)范間差異問題的影響，因此，結(jié)構(gòu)強度大多與設(shè)計使用要求不符。故，相關(guān)人員應(yīng)采用鉆芯法對剪力墻結(jié)構(gòu)進行檢測，以提高檢測數(shù)據(jù)信息獲取的準確性。但此方法的實踐應(yīng)用，是從建筑外部鉆取混凝土進行檢測的，因此，會對外墻造成破壞影響，故，并不適用于大規(guī)模結(jié)構(gòu)的檢測工作。

在實際檢測過程中，可隨機抽取高層建筑樓層中的剪力墻，作為檢測樣本，并從中取出混凝土芯來進行檢測分析，進而保證剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑物施工建設(shè)達到了相應(yīng)的強度標準。值得注意的是，由于高層建筑建設(shè)使用市場環(huán)境日趨多元，且涉及的材料、設(shè)備以及技術(shù)應(yīng)用條件較多，因此，要想更進一步的提升高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果的準確性，應(yīng)將現(xiàn)有的科學技術(shù)成果充分利用起來[8]。

四、結(jié)束語

綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)檢測并未按照既定的規(guī)范標準進行控制，相關(guān)人員應(yīng)從材料、設(shè)備以及設(shè)計角度出發(fā)，即將現(xiàn)有的科學技術(shù)水平充分利用起來，即采用試驗方法，來提高結(jié)構(gòu)作用于實踐的效果價值。而加固施工技術(shù)，則要采用細節(jié)控制策略，即通過明確結(jié)構(gòu)檢測方向、結(jié)構(gòu)強度檢測、加固技術(shù)應(yīng)用控制以及混凝土結(jié)構(gòu)加固，來將各項施工內(nèi)容的存在狀態(tài)充分掌握的情況下，才能使技術(shù)的應(yīng)用控制起到事半功倍的效果。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將上述研究成果更多地作用于實踐，以提升高層建筑工程建設(shè)使用的安全穩(wěn)定效果。

【參考文獻】

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