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12墻;加固方法;建筑安全;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
在建筑工程中,墻體作為承載結(jié)構(gòu)和分隔空間的重要組成部分,其強度和穩(wěn)定性直接關系到整個建筑物的安全,12墻(即厚度為12厘米的墻體)由于自身特點,在某些情況下可能需要進行加固處理,隨著建筑使用年限的增加、功能的改變以及外部環(huán)境因素的影響,12墻可能會出現(xiàn)裂縫、傾斜等問題,這時就需要采用科學合理的加固方法來恢復和提高其承載能力,延長建筑物的使用壽命,本文將對常見的12墻加固方法進行詳細介紹,包括它們的原理、操作步驟、優(yōu)缺點以及適用條件等,以幫助工程技術人員更好地應對實際工程中的相關問題。
12墻的特點與常見問題分析
(一)12墻的結(jié)構(gòu)特點
12墻通常采用磚砌體或混凝土小型空心砌塊等材料建造,相對于更厚的墻體而言,它具有自重較輕、占用空間小的優(yōu)點,也正因如此,其在抵抗側(cè)向力方面的能力相對較弱,在地震作用下,較薄的墻體容易發(fā)生剪切破壞;在風荷載較大地區(qū),也可能因抗彎剛度不足而出現(xiàn)變形過大的情況,由于墻體較薄,內(nèi)部配筋設置有限,進一步影響了其整體性能。
(二)常見問題及原因
- 裂縫產(chǎn)生:這是12墻最常見的問題之一,導致裂縫的原因多種多樣,如基礎不均勻沉降會使墻體受到額外的應力作用,從而引發(fā)豎向裂縫;溫度變化引起的熱脹冷縮效應也可能導致表面龜裂;長期承受動荷載(如車輛通行帶來的振動)同樣會造成疲勞裂縫,這些裂縫不僅影響美觀,更重要的是會降低墻體的整體性和密封性,嚴重時甚至危及結(jié)構(gòu)安全。
- 承載力下降:隨著時間推移,建筑材料老化、腐蝕等因素會導致墻體的實際承載能力逐漸減弱,特別是對于一些老舊建筑,原有的設計標準較低,加上多年使用后的損耗,使得墻體無法滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求,如果在后續(xù)的使用過程中擅自改變房屋用途,增加了樓層負荷,也會超出原設計的承載范圍,加速墻體損壞。
- 穩(wěn)定性不足:當遇到強風、地震等自然災害時,未經(jīng)加固的12墻很難保持足夠的穩(wěn)定性,尤其是在高層建筑中,薄弱的墻體會成為整個結(jié)構(gòu)的安全隱患點,一旦失穩(wěn)倒塌,將造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。
12墻加固方法詳解
(一)碳纖維布加固法
- 原理:利用高強度碳纖維材料的優(yōu)異力學性能,通過專用樹脂將其粘貼在墻體表面,形成復合受力體系,碳纖維布具有極高的抗拉強度和彈性模量,能夠有效分擔墻體所受的壓力和剪力,從而提高墻體的承載能力和延性,它還具有良好的耐腐蝕性和耐久性,適用于各種惡劣環(huán)境條件下的應用。
- 施工流程
- 基層處理:首先清除墻體表面的灰塵、油污和其他雜質(zhì),確保粘貼面的清潔干燥,對于松動的部分要進行修補找平,以保證碳纖維布與墻體緊密貼合,可以使用砂輪打磨機對粗糙部位進行打磨光滑處理。
- 裁剪下料:根據(jù)設計要求準確測量所需碳纖維布的長度和寬度,并在現(xiàn)場進行裁剪,注意預留一定的搭接長度,以便相鄰片材之間能夠有效連接。
- 配制膠粘劑:按照廠家提供的配合比將主劑和固化劑混合均勻,制成適用于本次工程的專用結(jié)構(gòu)膠,攪拌過程應充分徹底,避免產(chǎn)生氣泡影響粘結(jié)效果。
- 涂抹底膠:用滾筒或刷子將適量底膠均勻涂覆于待加固區(qū)域,滲透到混凝土內(nèi)部微孔隙中,增強界面粘結(jié)力,待底膠初凝后即可進入下一步工序。
- 粘貼碳纖維布:將裁好的碳纖維布平整地鋪放在涂有底膠的位置上,用手輕壓使其初步定位,然后用刮板從一端向另一端反復擠壓刮拭,排出空氣并擠實多余的膠水,使碳纖維布完全浸潤在膠液中且無褶皺現(xiàn)象,多層粘貼時應錯開接縫位置,每層間隔一定時間待上層固化后再繼續(xù)施工下層。
- 表面防護:最后一層碳纖維布粘貼完成后,在其外表面再均勻涂刷一層保護膠,防止紫外線照射和其他外界因素對材料的損害,必要時可在表面增設防護層,如抹灰罩面等。
- 優(yōu)點:重量輕、強度高、施工便捷快速;不影響原有結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能;具有良好的耐腐蝕性和耐久性;可針對性地加強特定部位的薄弱處。
- 缺點:成本相對較高;對施工環(huán)境和溫度有一定要求;需要專業(yè)人員操作才能保證質(zhì)量。
- 適用范圍:適用于各類混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固、抗彎加固以及裂縫修補等多種場景,特別是在不允許大幅度增加原構(gòu)件尺寸的情況下,該方法優(yōu)勢明顯。
(二)鋼板網(wǎng)水泥砂漿面層加固法
- 原理:先在墻體兩側(cè)固定鋼板網(wǎng),然后噴射或涂抹高性能水泥砂漿形成厚實的保護層,鋼板網(wǎng)起到骨架支撐的作用,增強了砂漿層的抗裂性和整體剛度;而水泥砂漿則提供了良好的握裹力和耐久性,二者共同工作提高了墻體的綜合性能,這種組合方式既保留了傳統(tǒng)抹灰工藝的優(yōu)點,又引入了現(xiàn)代復合材料的概念,實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。
- 施工流程
- 鉆孔植筋錨固鋼板網(wǎng):沿墻體高度方向每隔一定距離鉆孔至結(jié)構(gòu)主體內(nèi),植入膨脹螺栓或其他類型的化學錨栓作為固定點,將預先裁剪好的鋼板網(wǎng)片用這些錨固件牢牢固定在墻面上,確保網(wǎng)片平整度符合要求。
- 掛設鋼絲網(wǎng)并綁扎牢固:為了進一步提高抗裂效果,可以在鋼板網(wǎng)上再附加一層細密的鍍鋅鋼絲網(wǎng),兩者之間通過鐵絲綁扎連接成一個整體,這樣不僅可以分散應力集中現(xiàn)象,還能有效阻止裂縫擴展。
- 噴抹水泥砂漿:選用優(yōu)質(zhì)硅酸鹽水泥與級配良好的骨料按比例配制成高強度砂漿混合物,采用機械噴涂設備或者人工鐵抹子將砂漿均勻地覆蓋在整個鋼板網(wǎng)上方,厚度一般控制在20 - 30毫米左右,施工過程中要注意分層壓實,消除空隙和氣泡。
- 養(yǎng)護成型:完成噴抹作業(yè)后及時澆水保濕養(yǎng)護至少7天以上,讓水泥充分水化硬化達到設計強度,期間要做好成品保護措施防止碰撞損壞。
- 優(yōu)點:原材料來源廣泛易得;工藝簡單成熟易于掌握;造價低廉經(jīng)濟實惠;能有效改善墻體外觀質(zhì)感;兼具防火隔熱等功能特性。
- 缺點:增加的重量較大可能會對基礎產(chǎn)生額外負擔;手工操作較多依賴工人技術水平;后期維護較為困難。
- 適用范圍:廣泛應用于工業(yè)廠房、民用住宅等建筑物外墻體的保溫隔熱、防水防潮及裝飾裝修工程中,特別適用于既有建筑改造項目,可在不大拆大建的前提下顯著提升建筑品質(zhì)。
(三)增設鋼筋混凝土構(gòu)造柱加固法
- 原理:沿著墻體轉(zhuǎn)角處、縱橫墻交接處以及其他關鍵受力部位設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并與圈梁相連形成一個封閉穩(wěn)定的框架體系,構(gòu)造柱內(nèi)的縱向鋼筋承擔主要的軸向壓力,箍筋約束核心混凝土防止其被壓碎散落;新澆注的混凝土填充了原有墻體與構(gòu)造柱之間的間隙,增強了兩者之間的共同工作能力,該方案借鑒了框架結(jié)構(gòu)的設計理念,大大提高了整個墻體系統(tǒng)的抗震性能和變形協(xié)調(diào)能力。
- 施工流程
- 放線定位:依據(jù)設計圖紙精確放出構(gòu)造柱的位置線和截面尺寸線,標記清楚主筋插入點的位置,必要時可采用經(jīng)緯儀輔助校正垂直度偏差。
- 鑿毛清理:對待植筋部位的混凝土表面進行鑿毛處理,去除浮漿露出新鮮骨料面,然后用壓縮空氣吹凈粉塵雜物,這樣做有利于新舊混凝土的良好結(jié)合。
- 植筋錨固:選用合適的化學錨固劑注入孔洞內(nèi),插入預先加工好的帶肋鋼筋作為連接件,等待錨固劑固化后抽樣檢測拉拔力是否達標合格。
- 支模澆筑混凝土:搭建木質(zhì)或鋼制模板支撐體系圍合出構(gòu)造柱的形狀輪廓,綁扎好水平分布筋和拉結(jié)筋后灌注C25及以上等級的商品混凝土,振搗密實排除氣泡空洞缺陷。
- 拆模養(yǎng)護:待混凝土強度達到規(guī)定值后方可拆除模板支架系統(tǒng)轉(zhuǎn)入自然養(yǎng)護階段,定期灑水保持濕潤狀態(tài)直至達到預期強度標準。
- 優(yōu)點:顯著增強墻體的整體性和抗震性能;可根據(jù)需要靈活布置構(gòu)造柱的位置數(shù)量;與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)融合性好;耐久性強使用壽命長。
- 缺點:現(xiàn)場濕作業(yè)較多受氣候條件制約明顯;施工周期較長影響正常生活秩序;造價相對較高但性價比高。
- 適用范圍:主要用于多層砌體房屋及底部框架上部磚房結(jié)構(gòu)的抗震加固改造工程中,特別適合于那些平面布局不規(guī)則、質(zhì)量和剛度分布不均勻的建筑類型。
案例分析
(一)某老舊小區(qū)住宅樓12墻加固實例
該小區(qū)建于上世紀九十年代初期,共有六棟六層單元式住宅樓組成,經(jīng)過多年的風雨侵蝕和使用磨損,部分樓棟出現(xiàn)了不同程度的墻體開裂、滲水等問題,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)主要原因是基礎不均勻沉降導致的結(jié)構(gòu)性損傷,針對這一問題,設計單位采用了碳纖維布加固結(jié)合局部修補的方法進行了綜合治理,具體做法是在所有受損嚴重的縱橫墻上滿貼一層3K規(guī)格的碳纖維布,并在裂縫密集區(qū)加密布置U型箍進行重點加強,經(jīng)過半年多的精心施工和維護管理,最終成功消除了所有可見裂縫,恢復了建筑物原有的使用功能,回訪調(diào)查顯示居民滿意度極高,證明了此方案的有效性和經(jīng)濟合理性。
(二)某工廠車間廠房12墻加固實例
位于沿海地區(qū)的一個大型機械制造企業(yè)的生產(chǎn)車間廠房始建于八十年代末,由于生產(chǎn)工藝更新?lián)Q代頻繁加之海洋氣候潮濕鹽霧腐蝕嚴重,導致外圍護墻大面積風化剝落、鋼筋銹蝕膨脹等問題日益突出,考慮到生產(chǎn)不能中斷的特殊要求,業(yè)主選擇了鋼板網(wǎng)水泥砂漿面層加固方案進行修復,施工單位先對所有外露鋼筋進行了除銹防腐處理,然后掛設雙層雙向φ6@150mm鋼絲網(wǎng)并噴射80mm厚C30細石混凝土作為防護層,該項目歷時兩個月順利完成全部施工任務且未影響正常生產(chǎn)活動,竣工驗收結(jié)果表明各項指標均優(yōu)于設計預期目標,為企業(yè)節(jié)約了大量維修成本的同時延長了廠房的使用壽命。
結(jié)論與展望
針對不同類型的12墻存在的問題有多種有效的加固方法可供選擇,每種方法都有其獨特的優(yōu)勢和適用范圍,在實際工程應用中應根據(jù)具體情況綜合考慮各種因素來確定最佳方案,未來隨著新材料新技術不斷涌現(xiàn)和完善,相信會有更多高效便捷的加固技術和產(chǎn)品投入到建筑工程領域中來,為保障人民生命財產(chǎn)安全做出更大貢獻,同時我們也呼吁廣大從業(yè)者要加強學習交流經(jīng)驗總結(jié)創(chuàng)新思維,推動行業(yè)技術進步和發(fā)展
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