加固技术论文范文

时间:2023-10-07 01:00:10

加固技术论文

加固技术论文篇1

1 防渗灌浆技术 

灌浆技术是通过高压喷射灌浆技术是借助高速射流(水、浆液或空气)直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料,受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物,以满足工程需要的一种技术措施。帷幕灌浆技术是在水利工程中重要的技术措施,帷幕灌浆主要是对水库坝基进行加固处理,对于减小大坝渗漏至关重要。 

2 高压喷射灌浆技术在水库除险加固工程中的应用 

2.1高压喷射灌浆特点 

在传统的化学注浆法中进行改进,结合物理原理,演变成为高压喷射灌浆法。这种技术的施工过程首先要对灌浆地面进行打孔,将连接喷射头的输送管插入孔内,对灌输装置内施加20M帕以上的压力,触动开关,喷射出来的材料与破坏土质混合,形成新的加固材料,凝固在表层,达到除险加固目的。这种技术使用的原料浆液价格底料方便采取,喷射点集中,土质不易流失,使用设备简单便捷,不需要大型运输工具,运用物理方法进行材料送达,对周围生态环境不会产生影响。灌输孔尺寸结合实际情况拟定,不受限制,不会出现爆破大面积塌方的现象。 

2.2 调制高压喷射灌浆浆液 

浆液调配的主要材料是水泥,结合不同水库的实际险情情况,添加适量的外加剂。浆液中不能存在大颗粒物质,水与粘土的比例要经过科学计算。在混凝土浆液中添加减水剂或者促进凝固材料时,要先了解好其酸碱度和化学性质,避免出现与水库修筑材料发生腐蚀反应,形象结构稳定性。 

2.3 高压喷射灌浆技术要求 

运用高压喷射技术进行加固只需要在损坏的结构上钻取一个30mm至50mm的孔,这一过程看似简单实际操作时要格外小心,前期需要做好精准的测量划线,对作业时间严格控制,避免出现灌孔过深或者纵线倾斜的现象。有些区域需要连续加固,对孔的分布要科学合理。确保高压设备连接牢固再进行操作,按照施工顺序执行。新形成的加固层位置与喷射时喷头移动范围有关,要求技术人员有土木工程建筑的相关知识,了解设备性能,应对突发情况及时做出变动。实施多个运输管共同工作时,要选取合适的角度,对灌孔依次进行标记,避免出现重复操作的情况,确保加固工作高效稳定进展。 

2.4 高压喷射灌浆施工质量控制 

水坝加固除险工作完成后,需要对施工质量安全进行检验,混凝土浆液材质在注入后需要一段养生时间,通过这一时间磨具的封存,加固层可更稳固,水泥材料变的更坚固,所以安全监测工作不能在灌浆完成后即刻开展,要在达到规定时间后拆除塑料隔离层再进行,对施工进行全面检查。包括灌孔的分布位置,质检人员要有自己的科学标准,以此为依据展开工作。灌浆加固点多时,要进行抽样检查,随机选取总数量百分之七的孔进行测量,记录下孔的直径、纵向是否垂直,注入口呈不规则圆形或者处理粗糙均属于不合格现象。灌浆是否达标主要检测其凝固后结构的密实程度,将一定比例的混凝土材料延灌孔注入,额定时间内其流量如果超过比较量,则需要二次维护,灌浆施工不合格。完成工作任务后要对灌孔进行密封,检测工作随着工程开展阶段进行,确保各流程符合标准再进行收尾。 

3 帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用 

帷幕灌浆技术是将浆液直接注入在水库斜坡出现裂缝的建筑材料中,形成连续的保护结构,在使用中水就不会透过裂缝渗漏。帷幕顶部直接与坝体相连接,直至不接触水面的岩石层,形成一个保护系统,减小基层渗透水对坝边坡产生的压力。 

(1)钻孔间距。帷幕灌浆在钻孔时应按照设计规定,逐渐减小孔间距离,沿着破损表面横坐标逐步加密,距离控制在1.8m至2.2m之间。如果是双排或者多排孔在测量分布中,多数先对最下层进行施工,再钻取上层灌孔,完成后进行测量,选取中间位置实施多孔的安放。 

(2)帷幕灌浆材料。选取材料时要参照国家出台的标准,使用符合强度要求的浆料。设计人员要结合实际情况对灌注材料进行调配,适当的使用化工原料,但不能对水体产生污染。先将搅拌好的材料取少量灌入实验孔中,确保安全符合要求再开展施工。 

(3)施工工艺流程。进行帷幕灌浆要先设计孔位、钻孔,对有害裂缝进行清理,将施工部位与水隔离,前期准备工作完成后再进行材料的制作,这一过程要经历较长时间,正式实施灌注时要再次检查裂缝处是否洁净,不能留有垃圾。灌浆结束后要经历一段养护时间,再进行验收,确保其牢固程度符合标准后将灌孔密封,通常采用机械设备进行后期工作,条件不允许的现场也可人力进行代替,但要保证牢固性和平准度,不能出现缝隙。整个过程需要工程技术人员现场指导,按顺序进行。 

3.1 冲洗压力 

一般而言,冲洗水压是灌浆压力的80%,在压力值大于1MPa的时候,选用1MPa;冲洗风压是灌浆压力的50%,在压力值大于0.5MPa的时候,选用0.5MPa。 

3.2 裂缝冲洗 

冲洗的时候,当清水流出10分钟后予以停止,并且总时间不得少于30分钟。对于返水达不到澄清标准的孔段,需要继续冲洗,保证孔内残留杂物厚度不可大于20cm。在邻近孔有灌浆操作或者灌浆结束不超过20小时的孔,不可以展开裂缝冲洗操作。 

3.3 制浆方式

根据有关设计规范标准,必须对帷幕灌浆制浆材料予以称重,保证其称量误差不得大于5%。在制浆的时候,需要对掺加剂、投料等进行严格控制。在制浆的时候,一定要确保搅拌均匀,并且测定浆液密度与粘滞度等参数,同时做好记录。在拌制细水泥浆液的时候,需要加入一些减水剂,并且借助高速搅拌机进行均匀搅拌,其转速不得低于1200r/min,时间需要通过试验予以确定。在使用浆液之前,需要进行筛选,一般为80μm方孔,其筛余量不得超过5%,水灰比为0.5:1,输送流速在1.4-2.0m/s之间,输浆压力在0.2-1.0MPa之间。确保浆液温度在5-40℃,低于或者超出标准的浆液视为废浆。 

3.4 帷幕灌浆施工质量检查 

在检查帷幕灌浆施工质量的时候,主要在灌浆结束14天后展开,其检查孔数为总孔数的10%。在检查灌浆质量的时候,一定要严格按照监理工程师要求,将检查孔设置在帷幕中心线上;对岩石破碎、大孔隙注入量、断层等复杂位置进行检查,等等。在进行压水试验的时候,可以在灌浆结束后根据监理工程师的指示,确定检查时间,并且按照其规定流程予以严格检查。承包施工单位需要在灌浆结束后,根据监理工程师的研究,整理有关资料,并且提交给监理工程师,为质量检查工程提供便利条件。 

4 水库除险加固中灌浆技术的应注意的事项 

冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。串孔是指在某一孔口正常灌浆时,浆液从相临孔口返出,说明钻孔在地下有通道相通及时填堵被串孔,待灌浆孔高喷灌浆结束后,立即进行被串孔的扫孔,进行高喷灌浆或继续钻进,凡经特殊处理的渗漏段,侍孔口返浆后均将喷射管下至原不返浆的最下位置,再进行正常喷射(复灌),确保防渗墙墙体质量。 

在水库除险加固工程中,灌浆施工技术得到了广泛应用,对延长水库使用年限、提高水库施工质量有着至关重要的作用。目前,高压喷射灌浆技术、帷幕灌浆技术得到了普遍应用,并且取得了一定的成果。本篇水利工程论文分析了在具体工程施工中,一定要结合施工现场的实际情况,选择恰当的施工方案,并且予以针对性的调整,进而实现最佳效果。

加固技术论文篇2

一、问题的提出 随着时间的推移,任何公路桥梁都将成为旧桥,都会因各种原因不同程度地存在缺陷、病害需要维修、加固和改造。江西省大部分二十世纪六、七十年代修建的、设计荷载标准较低的公路桥梁仍在服役,截止2000年底,江西的危桥有427座, 13849延米, 旧危桥改造任务十分繁重,全部推倒重来的思想既不现实,也不科学,更不应该。因此,我省在八十年代初,在不断提升技术等级的公路改造、改建过程中,即开始公路旧桥加固改造技术的研究与实践。先后针对不同桥型、不同的加固技术和方法,完成了多项旧桥加固改造方面的科研项目,取得了显著的经济效益和社会效果,其中两项获江西省科学技术进步奖。由于旧桥检测、评定与加固技术是一项既综合复杂又在不断发展和更新的技术,也是公路工程技术人员共同关心的热点问题。所以,下面简要介绍江西省在公路旧桥加固技术的一些研究成果和实桥情况。 二、主要开展的科研项目介绍 1、我省于1983年完成“提高小型梁板桥承载能力的研究”,为定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度,提出了“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标,以及计算方法。两者反映的是全桥状况,前者指全桥刚度提高了的倍数,后者指全桥承载能力提高了的倍数。该项成果多次被外省引用。 2、1988年~1991年完成的“锚喷砼加固双曲拱桥的研究”,使一座五孔跨径45米的双曲拱桥由原设计荷载:汽-13,拖-60,提高到汽-超20,挂-120,并安全通过总重134吨的超重车。该项成果,经交通部科技情报所检索查新证实,在当时属全国采用锚喷砼加固桥梁中,跨径最大、提高桥梁荷载等级最多。 3、1994年成功完成全国首座梁底侧采用体外预应力直索加固提载梁式桥的研究,并同时采用锚喷技术,解决了体外预应力索锈蚀和受温度变化失效的技术难题。 4、1996年完成了“带挂孔普通钢筋砼双悬臂梁桥加固研究”课题,成功地应用钢纤维砼解决了桥面负弯矩区砼开裂、致使钢筋锈蚀的问题。 5、成功完成悬臂式拓宽梁式桥和拱式桥桥面的研究,使净-7的桥面拓宽至净-9+2×1.5米人行道,总宽12.5米。 6、成功完成碳纤维布加固梁式桥的研究,并通过加固前后鉴定性静载试验证实了提高抗弯能力的加固效果。 7、先后成功应用粘贴钢板、粘贴钢筋、外包砼和套拱法等加固桥梁上部结构;以及多种方法加固桥梁下部结构。 三、典型桥梁的加固方案介绍 1、德兴香屯大桥(锚喷法、双曲拱桥) 1.1 大桥设计简况 香屯大桥是通往德兴铜矿公路上的一座大桥,1969年8月竣工通车。 大桥设计荷载为汽—13,拖—60,桥面净宽为净-7+2×0.25m。上部构造为5孔45m(矢跨比1/6)的双曲拱,横向6肋5波。下部构造为重力式实体桥墩和加后座的U型桥台。除德兴台奠基于密实卵石层以外,其余墩台均建于千枚岩基岩上。 1.2 香屯大桥病害状况 (1)主拱圈裂缝 ①主拱圈中波纵向裂缝,检查时发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。 ②肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。 ③拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。 ④横系梁裂缝。为数较少但除第1、4孔外均有发现。 主拱圈轴线下降 主拱轴线普遍下降,拱顶下降5~18cm,L/4点下降0~9cm,而且上下水下降值很不一致。 (3)桥面变形及破碎 桥面纵向变形已呈波浪形,但高差尚不很大。而桥面破碎现象甚为严重,且集中在3、4、5孔及两台后座上,在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤其发达,以致破碎露筋。

加固技术论文篇3

【关键词】混凝土建筑,建筑结构,加固技术,分析探讨

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点,因此,加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对混凝土建筑的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二.混凝土建筑结构进行加固的意义分析

1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施,混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式,但是,在设施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善混凝土加固理论的客观要求,混凝土建筑的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患。

三.混凝土建筑结构常见的加固方法探讨

目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。

1、粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置,其安装于结构的某一部位,易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构体系具有足够的抗侧向刚度,能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时,随着结构侧向变形的增大,阻尼器进入弹塑性状态,并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应,从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。

(一)与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级,以保证此部位最后进入塑性。

(二)需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器,则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。

(三)阻尼器的输出力是单方向的,需在垂直输出力方向设置限位装置。

2、置换混凝土加固法

当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。

3、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。

4、外包钢加固法

在对钢筋混凝土建筑加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法

在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望

随着科学技术的发展,钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势,主要有几个表现。

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构,虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。

五,结束语

混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一,既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果,增强其稳定性和安全性。

参考文献:

[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期

[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期

[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期

[4]崔士起,张田德,成勃,裴兆贞,碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究 [会议论文] 2009 - 中国建筑学会工程质量检测学术会议

[5]-黄林,吕宏诗 混凝土建筑结构加固技术初探[期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年5期

加固技术论文篇4

关键词:建筑物,砖混住宅结构,裂缝处理

 

1.国内建筑结构加固技术的研究现状及发展趋势

近年来出现的一些新加固技术,如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等,这些技术从一开始引进和出现在国内,就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析,国家也颁布了一些新加固技术规范,在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来,随着新加固技术的逐步成熟,一定会在工程中得到广泛应用。

1.1 碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势

我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚,发展却很迅猛。1997年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用,并被定为国家“九五”重点科技攻关项目.随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固,并取得了较好的效果。

1.2纤维复合材料嵌入式加固技术

纤维复合材料嵌人式加固技术是将加固材料放人结构表面预先开好的槽中,并向槽中注人粘结材料使之形成整体。目前国外已经有了一定规模的研究和应用,国内在国家工业建筑诊断与改造技术研究中心开展了这项技术的试验研究,但尚未应用于工程实践。

2.砖混结构裂缝种类及其产生的原因

2.1干缩裂缝:多发生在墙面抹灰层内,一般沿墙面长度方向每隔一段距离形成一条裂缝,这种裂缝开始随时问而发展,以后逐渐稳定。另一种干缩裂缝则呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝,此类裂缝宽度较小。产生的原因有:①抹灰用砂过细或含泥量较大;②水泥安定性不好;③砂浆过稀,抹灰不实;④抹灰层失水过快,养护不好等造成抹灰层收缩较大而形成裂缝。

2.2砖墙温度裂缝:一般有如下规律:① 顶层重,下层轻;两端重,中间轻;向阳重,背阳轻;且这类裂缝与温度变化有关。②砖墙温度裂缝随部位不同而呈不同的形状。产生的原因有:① 屋面保温层,隔热保温性能差;② 砖墙砂浆标号较低,砌筑质量较差;③结构构造上处理不当,如采用半圈梁 。

2.3地基下沉裂缝:一般共同规律是:下层多,上层少;纵墙多,横墙少;外墙多,内墙少;斜向多,竖向少。产生的原因有:①地基不均匀下沉;②房屋过长未留缝,沉降不一;③平面复杂,转角较多;④ 高低层相差较大,未留沉降缝;⑤荷载与分布不均匀;⑥ 使用不当,地基浸水或地下水位上升(多发生于湿陷性黄土地区);⑦ 地基施工质量。

3.砌体裂缝的类型和防治方法

砌体结构裂缝的类型有斜裂缝、水平裂缝和竖向裂缝三种。斜裂缝有的发生在有现浇混凝土挑檐的平屋顶房屋和无保温屋盖的房屋顶层纵墙面的两端,一般长度在1开间~2开间范围内,外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。有的发生在底层至二层外纵墙的两端,斜裂缝通过窗口的两个对角向沉降量较大的方向倾斜,裂缝下大上小。水平裂缝有的发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁下2皮~3皮砖的灰缝位置,一般沿外墙顶部连续分布,两端较中间严重。有的发生在底层至二层窗间墙的上下对角处,成对出现,沉降量大的一边裂缝在下,沉降量小的一边裂缝在上。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。

根据裂缝产生的原因,要消除砌体裂缝。必须从根源上进行防治,尽可能在夏季或温暖季节,浇灌屋顶挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保温层,并达到规定的厚度:这样就能减小钢筋与混凝士和砌体之间的温差,避免顶部出现裂缝。根据建筑物的实际情况设置沉降缝、伸缩缝,提高结构刚度和施工质量,都能减少裂缝的发生。当然,处理好地基是防止墙体底部出现裂缝最有效的方法。

4.常用建筑补强加固方法

4.1 加大截面加固法

加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料,通过增大截面的面积,提高构件的承载能力和刚度,达到对原构件进行加固的目的。

4.2 外包钢加固法

外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧,通过外包钢与原有构件的共同作用,提高构件的承载能力和刚度,达到加固的目的。

4.3 外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。

4.4 改变受力体系加固法

粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形,间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。

4.5 粘钢加固法

粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部,以提高结构承载能力的一种方法。论文参考。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。

4.6粘贴纤维复合材料法

粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似,只是加固用的材料是纤维复合材料,如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。

5.结论

裂缝对结构有较大的危害。论文参考。主要表现在如下几方面:1)冰冻的影响。混凝土有了裂缝,水可渗入,当气温降到2℃以下时,水分就会结成冰,结成冰的水分膨胀,会导致沿裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次,这种散裂现象就会发生一次,这样裂缝符逐渐加宽:2)钢筋锈蚀 由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中性作用物质的碱度降低,丧失保护作用。当碳化到达钢筋表面时,若钢筋上有水溶液、氧和电位差,就会发生电化学腐蚀,使受力钢筋截面积不断削弱。另外,锈蚀的产物大约是钢筋被侵蚀体积的2倍~3倍,这种膨胀效应足以使混凝土产生相当大的拉应力,致使混凝土裂缝继续扩张。论文参考。影响钢筋和混凝土的粘结力 3)破坏结构整体性,降低结构刚度、结构承载力、耐久性,发生渗漏 4)加快混凝土碳化脱落,降低抗疲劳能力:5)影响美观效果。所以一旦建筑物出现裂缝就必须对其进行处理。建筑结构加固方法的不断进步都有利于建筑工程质量的提高,延长建筑物的使用寿命,对国民经济的发展有着积极的作用。

参考文献

[1] 李勇. 粘钢加固工程实例分析[J]. 中国新技术新产品, 2009, (16) :57

[2] 黄锐聪. 混凝土结构补强施工技术探讨[J]. 科技资讯, 2009, (27) :61

[3] 李洪翠. 桥梁粘钢加固的质量控制[J]. 科技信息, 2009, (22) :647-648

[4] 和燕, 崔秀琴, 李丽. 钢筋混凝土梁粘钢加固的应用实例[J]. 四川建筑科学研究, 2009, (04) :110-111

 

加固技术论文篇5

关键词:碳纤维片材;建筑结构加固和改造;钢筋混土结构;碳纤维布

中图分类号:TU7 文献标识码:A

前言:近年来,随着我国经济的迅速增长,建筑结构加固和改造的工程日益增多,碳纤维加固是伴随建筑改造加固的运用已经相对成熟的新技术,碳纤维布具有高强、轻质、抗腐蚀、耐老化、施工便捷、使用面广等优点。碳纤维加固技术是利用改性环氧树脂类胶结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,从而达到结构补强及改善受力性能的目的。近年来碳纤维加固技术在土木工程领域中的研究与应用得到了迅速发展,此项技术在国内外等发达国家已成熟运用,虽取得了一定的成果,但至今尚未形成系统的理论。本文结合加固理论及工程算例,阐述碳纤维片材的性能与在既有建筑楼板后开洞改造加固中的应用及分析。希望对从事加固改造的同行有借鉴意义。

碳纤维材料加固设计的基本原理:

根据钢筋混凝土结构设计理论,碳纤维加固混凝土结构有4个基本假定:

(1)平面假定,即碳纤维加固混凝土受弯构件截面的应变满足平面变形假设,钢筋和碳纤维的应变与相同位置处的混凝土相同。

(2)混凝土的应力应变关系,受压混凝土的应力应变关系采用现行规范建议的模式,当压应变达到极限应变时,混凝土被压碎,受拉混凝土应力应变关系近似按线性取用,当拉应力超过其抗拉强度时,混凝土退出工作。

(3)钢筋的应力应变关系,采用理想的弹性材料模式。

(4)加固所用布为完全理想粘结,即表示混凝土与碳纤维布之间没有滑移,碳纤维布、钢筋和混凝土同时达到极限状态,在实际设计时,考虑构件安全性和简化设计,可以近似认为碳纤维的拉应变等于钢筋拉应变,按受力相等的原则可将碳纤维的面积转化为等效钢筋面积。粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。碳纤维增强聚合物(CarbonFibreReinforcedPolymer 简称CFRP,也称为碳纤维增强塑料)是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。

碳纤维材料加固施工工艺:

一般工艺流程为:卸荷—基底处理—涂底胶—找平—粘贴—保护。

一、工程概况:

对土木工程结构的加固改造是当前一个相当普遍的问题。如许多建筑在施工或使用过程中,由于功能的改变,需要进行各种类型的改造,如楼板开洞,剪力墙开洞等。在这些改造中,由于结构荷载、约束条件发生变化,受力性能也会产生相应的改变,通常原结构截面或配筋很难满足要求,因此也就存在如何最有效地进行加固的问题。工程实例:某酒店在施工过程中,由于甲方原因,房间的使用功能发生改变,设备洞口位置变化,已经做完的楼板要开洞,原有楼板的约束条件和受力性能发生了改变,需要对楼板加固, 经过分析研究决定用碳纤维布加固。

二、楼板开洞分析:

设计依据

加固设计主要依据《混凝土结构加固技术规范》、《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》进行,承载力计算按照《混凝土结构设计规范》基本规定,《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》规定:当矩形洞边和圆形洞直径不大于300mm时钢筋构造:受力钢筋绕过孔洞,不另设补强钢筋;当矩形洞形边长和圆形洞直径大于300mm且不大于1000mm时补强钢筋构造;当矩形洞边边长和圆形洞直径大于1000mm时加梁。

楼板开洞:楼板开小洞:楼板开小洞(b1、b2≤300mm),可直接在楼板上人工剔凿,注意不得伤害板内原有钢筋(楼板开大洞(300mm<b1、b2≤1000mm)施工前先采取专业措施对洞口相关区域内的钢筋进行卸荷并做好相关区域的支护,在洞边进行粘贴碳纤维布加固,水钻切割楼板,切断洞口内钢筋;

楼板开大洞(b1、b2≥1000mm)施工前先采取专业措施对洞口相关区域内的钢筋进行卸荷并做好相关区域的支护,在洞边梁宽范围内人工剔凿留通槽,最好增设梁,梁钢筋植入周边框架。

楼板封堵加固:小洞口封堵(b1、b2≤300mm )在洞边剔凿斜向抗剪槽(30mm~50mm),直接浇注标号不小于周边结构的混凝土;大洞口封堵(300mm<b1、b2≤1000mm)在洞边剔凿斜向抗剪槽(30mm~50mm),按简支计算确定须封堵楼板的钢筋,在洞口放入钢筋,浇注混凝土,标号不小于周边结构的混凝土。已建楼板后开洞口不大于1000mm的洞周边粘贴碳纤维布的示意图如下:

三、工程算例:

由我院设计并已建成的某工程为六层的框架结构的酒店。因甲方变更局部房间的使用功能, 没有预留设备洞口,现需要在几个不同部位的楼板需开设几个大小不一的洞口,其中有两个洞口,其板跨度均为9m×9m,分别开有600mm×600mm和800mm×800mm 的洞口,根据原有钢筋的截断情况和《碳纤维片材料加固混凝土结构技术规程 》( CECS 146:2003)计算需要洞口补强的碳纤维布如下:

碳纤维布规格采用300g/m2,厚度为0.167mm, fcfk≥3000N/mm2。

(一)新开洞口600mm×600mm,原来配筋为三级钢14@200,每边断开钢筋(4X2)8根,断筋面积为1230mm2。粘贴两层或者两层以上碳纤维布S=0.8,AseXfy=SXfcfkXAcf, Ase=1230 mm2, Acf= AseXfy /(SXfcfk)=1230X360/(0.8X3000)=184.5mm2

L=Acf/0.167=184.5/0.167=1105mm,实际取值为1200mm。

楼板板面和板底洞口的两侧各粘贴两层300mm宽的300g/m2碳纤维布。

(二)新开洞口800mm×800mm,原来配筋为三级钢12@200,每边断开钢筋(5X2)10根,断筋面积为1230mm2。粘贴两层或者两层以上碳纤维布S=0.8,AseXfy=SXfcfkXAcf, Ase=1130 mm2, Acf= AseXfy /(SXfcfk)=1130X360/(0.8X3000)=169.5mm2

L=Acf/0.167=169.5/0.167=1015mm,实际取值为1200mm。

楼板板面和板底洞口的两侧各粘贴两层300mm宽的300g/m2碳纤维布。

本工程完成后,经过验收发现碳纤维布与混凝土粘贴紧密,没有脱层现象,加固的施工质量得到预期效果,

四、结语

粘贴碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术,已经得到较为广泛的应用,并已产生较大的经济效益;碳纤维布主要是分担钢筋的受力,即碳纤维布的主要作用是提高结构构件的抗拉强度,因而,这项技术在混凝土结构的加固中应用是非常广泛的。对混凝土构件正截面承载力的提高,虽然碳纤维布比加大截面法略显逊色,但它是在几乎不增加构件自重和使用净空的情况下完成的加固。但是当对已建楼房开洞改造时,开洞楼板的刚度和强度较不开洞时会有不同程度的削弱,尤其刚度的削弱更为显著,其削弱程度与洞口尺寸有明显的关系,在洞口短边和转角处会出现较大的应力集中和挠度变形,因此在选用加固方法时要根据楼板跨度和所开洞口尺寸具体分析,以便确定最佳加固措施。

参考文献:

1.《碳纤维片材料加固混凝土结构技术规程 》( CECS 146:2003).

2.《混凝土结构加固设计规范 》( GB 50367-2006).

3. 刘航.李晨光.鲁昂 楼板开洞改造有限元分析及加固方法[会议论文]-2002.

4. 万墨林 既有楼板开洞研究[会议论文]-2007.

加固技术论文篇6

【关键词】房屋建筑;加固工程;技术;方法;措施

当前形势下,经济高速发展,建筑的规模越来越大,因此,一定会不可避免地发生一些事故,这些事故通常都会影响到结构安全,导致产生一些建筑改造项目以及建筑使用功能改变项目增加,还会存在一些自然灾害因素,比如说泥石流、水灾、地陷、塌方以及震害等等,这些自然灾害会直接导致我国的房屋建筑或者我国房屋建筑的结构构件进行加固处理,以便能够有效满足建筑使用功能需求以及保证建筑结构的安全。房屋加固改造施工技术和方法是否先进,这是一个十分重要的课题。房屋建筑加固工程技术方法自身的可行性直接关系到了施工过程的安全性,更加关系到了人们使用安全以及建筑房屋结构安全,下面,笔者就探究房屋建筑的加固工程技术方法。

一、房屋建筑实施加固工程技术具有必要性

虽然我国新建的房屋建筑数量越来越多,但是,对于我国现有房屋自身结构修补以及结构维护加固也势在必行,这必须要引起工程界专业人士的高度重视,要求专业人士必须要深入进行探讨。由于建筑房屋必须要具备一定的设计基准的使用期,我国对于建筑房屋规定为五十年,在我国建国以后构造额房屋已经和这一个标准年限十分接近。与此同时,还存在很多因素能够将房屋建筑结构自身的使用寿命缩短,比如说化学腐蚀、社会需求、设计标准、物理老化、自然因素等等,在这些问题产生的时候,人们不可能将其推倒重建,人们通常都会采取一些技术措施,对于房屋建筑进行加固以及修补处理,通过加固处理以及修补处理以后,建筑房屋的结构才能够继续有效发挥自身的作用,有效满足人们对于建筑房屋的耐久性要求、适用性要求以及安全性要求,更加能够为社会创造一定的利益,并且不会引起资源浪费的情况。

二、传统的房屋建筑加固工程技术

在房屋建筑的使用过程中,经常会出现倾斜以及裂缝等等问题,这些问题的出现会直接影响到房屋建筑正常的使用,而产生这些问题的原因多种多样,可以是地基基础问题,可以是原有建筑加层改造问题,还可以是附近产生比较深地基的新建筑物。当出现原有地基基础缺少承受能力的情况时,必须要对地基实施加固,可以采用综合加固技术、地基加固技术、桩式托换技术、变换基础类型以及基础的加宽技术等等。

对砖砌体实施加固的主要方法就是水泥灌浆法,所谓的水泥灌浆法就是指采用微膨胀水泥砂浆或者可以采用水玻璃砂浆来实施灌缝,进而来实现增设构造柱。在砖砌体加固过程中,配筋喷补加固法、扩大砌体截面法以及圈梁发等都是经常采取的方法,在这些方式方法之中,水泥灌浆法通常都在非砌体自身缺少一定承受能力的时候进行使用,还可以在房屋建筑自身缺少承受能力使得房屋建筑砖体产生裂缝以及变形以后,采取这一方法来进行补偿时使用,但是,这一种方式方法对于提升房屋建筑砌体的承受能力并没有起到很好的作用。

在房屋建筑的砌体承载能力缺少的时候,还应该采取将砌体截面扩大的方法,在使用这个方法的过程中,必须要注意在房屋建筑的砌体被压裂,或者砌体仅仅有轻微裂缝的时候,采取这种方法,但是,这一种方法的截面比较大,这是其十分明显的缺点。就钢筋混凝土构建这一个房屋建筑来说,如果白显微的表层存在着缺失的情况,人们常常会选择水泥砂浆以及涂抹水泥浆等等方式方法,对于那些缺损比较深层的房屋建筑来说,主要采用一些比传统砼强度还要高一级别强度的细石砼,或者可以采用化学灌浆补强以及水泥压浆等等。

三、当前形势下房屋建筑加工工程技术方法探究

(一)房屋建筑的地基加固技术

对房屋建筑的地基进行加固,可以采用灌浆加固法以及高压喷射注浆法,所谓的灌浆加固法主要是指利用电化学、气压以及液压等等基本原理,将一些能够进行固化的浆液注入到岩石裂隙以及土体孔隙之中,采用这一种方式方法来把传统的土粒或者裂隙胶重新塑造,使其能够成为一个整体,从灌浆加固法的本质上来看,这是一种能够有效改善土物理学特征,改善土水力学特征的方式方法。而高压喷射注浆法主要是指针对软土地基进行处理的一种措施和一种技术,主要从高压射流技术以及化学灌浆技术这二者相互结合而进行发展的。

(二)房屋建筑的预应力加固技术

房屋建筑预应力加固技术主要采用外加预应力的钢拉杆来对房屋建筑实施加固,实施钢拉杆的方式方法有很多,主要包括撑杆、组合式拉杆、下撑式拉杆以及水平拉杆这几种。预应力加固是一种能够有效将被加固构件应力水平降低的方式方法,同样能够最大限度上将墙体斜截面以及墙体的正截面承载能力降低。在减缓预应力或者消除预应力以后,加杆件滞后现象能够产生十分明显的效果,使得加杆件能够充分发挥自身所具有的作用。房屋建筑预应力自身所产生负弯矩能够将部门荷载弯矩有效消除,进而将墙体外倾量有效减少,将房屋建筑墙体自身裂缝的宽度有效缩小,还可以将房屋建筑墙体里面的裂缝实现完全闭合。预应力加固技术自身最为显著的优点就是能够使得砌体柱承载能力从本质上提升,其加固的效果也十分可靠,这已经成为了一种适用于高应变状态以及高应力状态的房屋建筑砌体加固十分有效的方式方法。

(三)房屋建筑的构造性加固技术

房屋建筑构造性加固技术主要应用在砌体承载力严重不足的时候,还可以用于在房屋建筑砌体发生严重碎裂的时候,房屋建筑的构造性加固技术主要包括托梁加柱、托梁换柱、增加横强以及砖柱承重改成砖墙承重这几种。不管采用哪种方式方法来对房屋建筑进行加固,必须要根据具体技术措施方案,根据施工特点来进行严格把关以及严格控制。

结语:本文中,笔者首先对房屋建筑实施加固工程技术具有必要性进行了阐述,接着又对传统的房屋建筑加固工程技术进行了分析,最后从房屋建筑的地基加固技术、房屋建筑的预应力加固技术以及房屋建筑的构造性加固技术这三个方面对当前形势下房屋建筑加工工程技术方法进行了探究。

参考文献:

[1]潘晓峰;刘伟庆;姚秋来;;高强钢绞线网—聚合物砂浆加固小偏压混凝土柱正截面承载力计算方法研究[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年.

[2]王瑞娜;赵磊;;钢结构工程钢构件变形矫正[A];“发展绿色技术,建设节约结构”——第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文集[C];2007年.

[3]艾尔弗雷德·余,蒋奋龄 ,徐戊己 ,蔡体发;预应力混凝土在房屋建筑中的应用[J];四川建筑科学研究;1980年02期.

[4]“2008'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会”纪要[A];2008中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会论文集[C];2008年.

加固技术论文篇7

[关键词]岩土锚固 发展 问题

一、概述

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆( 索)( 以下统称锚杆) ,将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。

二、岩土锚固工程技术的发展历史

1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况

岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的u型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5 :3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。

2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况

我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。

三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势

1.锚固机理的认识亟待提高

锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分,即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆本身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释 ,但这些解释多半是表面的和牵强的,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。

2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合

锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。因此,这些方面的研究也显得特别重要。但是,有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。

 

3.应充分保证施工质量

锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。

4.加强监测反馈技术的发挥

岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。

参考文献:

[1]韩立军等.岩土加固技术. 徐州:中国矿业大学出版社.

[2]徐祯祥. 岩土锚固工程技术发展的若干问题.岩土锚固工程,2002,47(1).

加固技术论文篇8

【关键词】体外预应力;加固技术;桥梁

引言

体外预应力加固技术作为结构加固最有效的手段之一,目前正广泛地应用于旧桥加固方面。 体外预应力结构的概念最早产生于法国,体外预应力体系是后张预应力体系的重要的分支之一, 是一种使用完全位于构件主体截面以外的预应力束来对构件施加预应力的结构体系。

体外预应力的优点:

(1)简化预应力筋曲线,预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连,减小摩阻损失,提高预应力使用效率

(2)预应力布置灵活,根据桥梁病害可以全桥加固也可以进行局部加固

(3)锚固构件尺寸小,自重增加少,可有效的大幅提高结构承载能力。

(4)与原结构无粘结,应力变化值小,对结构受力有利

(5)体外索可调可换,便于使用期间进行维护

1 体外预应力加固技术存在的主要问题

体外预应力加固是通过完全位于构件主体截面以外的预应力束,对构件施加预应力的主动加固技术结构体系,不仅可以应用于新建工程,更适用于旧结构的改造与加固,在加固路桥的施工建设有其独特的优势。

体外预应力加固的技术优点是:可以根据桥梁病害进行全桥加固,也可以进行局部加固;简化预应力筋曲线,预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连,减小摩阻损失,提高预应力使用效率;与混凝土无粘结,由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上,应力变化值小,对结构受力有利;锚固构件尺寸小,自重增加少,但可有效的大幅提高结构承载能力;索力根据情况可以进行调整。但是,我国体外预应力加固技术还存在大量的问题,主要表现有以下几个方面:

体外预应力加固技术不能参与工程的局部裂缝的控制;体外预应力加固技术容易受到外来因素的意外性破坏;由于体外预应力加固技术主要利用转向装置和锚点来对桥梁进行约束,因此在行车的过程中体外索很容易受到震动因而造成预应力索的自由长度受到了限制;从力学的基本特征来看,体外预应力加固技术的预应力索与桥梁的结构主体处在同一个截面上,但是观察发现他们的变形是不一致的。因此,在进行体外预应力加固技术的运用中,必须寻找一种可靠、准确、实用、合理的计算理论和施工方法,为体外预应力加固技术的使用和推广奠定一定的理论基础和技术基础。

2 体外预应力加固技术的施工

方法体外预应力加固技术旨在提升旧桥梁的承载能力,一般采用折线形的体外索进行施工,可同时满足截面抗弯强度与抗剪强度的双重要求。下面,我们就某一个桥梁的体外预应力加固技术的应用来讲解体外预应力加固技术的施工方法。

2.1 施工工艺流程

施工的工艺流程为:管道放样种植钢筋绑扎钢筋安装预应力管道穿布钢绞线固定、封闭预应力管道安装模板浇筑混凝土安装锚具张拉预应力管道压浆封锚砼。

2.2 体外预应力施工过程分析

在体外预应力施工过程较为关键的步骤是钻孔并粘结碳纤维,以及穿索进行预应力的张拉。首先,在这种T型构造的桥梁中,最关键和最困难的地方在于对腹板的钻孔。这需要避开梁的受力钢筋,并且在洞口粘贴30cm×30cm的碳纤维,以用来增强混凝土的局部抗压能力。同时,在钻孔后要对预应力索进行张拉。在张拉的过程中要对无粘结钢绞线粘贴上相应的编号标签,一并穿入各孔,以便确定最佳位置,进行有目的性和计划性的张拉。其次,是锚杯的安装以及夹片外螺母的安装。在这个过程中采用的是一端张拉法,对钢绞线在另一端进行张拉的对称张拉法。在实施张拉的过程中,采用张拉力和预应力伸长长度双重控制的办法。根据观测的在主梁跨度的挠度和裂横的闭合情况进行有节制的适度张拉。以此确保对桥梁的加固效果。最后,是量取千斤顶活塞的伸长量并根据其伸长量推算出钢索的实际伸长量。通常情况下,张力应当达到100%σcon,并且实际的张拉伸长量与实际所推算出来的伸长量差,要与理论伸长相比时的误差不超过-5%~+10%。只有做到了这一点才能实现桥梁真正较长时间的加固效果。

2.3 体外预应力加固技术的施工要点

体外预应力加固技术除了前期的清理工作和桥梁恢复处理,之后更重要的是体外预应力的施工。体外预应力加固的施工方法主要是放样定位,而放样定位的首要任务是滑块垫板的定位和锚固支座的定位。

滑板垫板的放样定位是沿着桥梁底部从锚的实际重心即锚的投影点向跨度中间方向取滑板垫板的中心位置以及其跨中的位置,在从桥梁的两侧分别进行标记,标出与施工有关的螺栓的孔位。其次,是上锚固定的放样定位。

上锚固定一般是位于桥梁的顶端或者是桥梁的端面,但都要以单梁顶面的纵横线为基础,沿着纵横桥梁或者桥面来测量锚固点与两端的距离。当锚固点位于梁端的时候,应当量取锚固点与桥梁第或者桥梁顶面的垂直距离,然后沿着横巧向对称点量取上锚固点的横向距离,标出锚固点的理论位置。最后,是上锚固定的设置。上锚固点的设置要分情况进行,当上锚固定设在桥梁的顶端或者梁的端面时,需要按照既定的设计的斜筋穿出的位置,在桥面板上或者是桥梁的面上凿穿两个具有与斜筋角度相同的斜孔。然后再按照相应的施工步骤把桥面铺装层凿去,经过细致的处理后再涂上一层环氧胶液,再用环氧水泥的砂浆将桥面铺平。

最后再把锚固定在桥梁顶上,但前提是有足够厚的混凝土保护层作为锚的支撑。

3 体外预应力施工方法中的注意事项

3.1 防松套的运用

防松套在锚具夹片之间放置的弹簧垫圈,可以起到减震的作用。但是,必须使得防松套对夹片施加的作用力保持平衡。

3.2 钢销栓和转向块的施工要求

钢销栓和转向块是桥梁体外预应力加固技术中得最关键的构件之一。转向块设计与施工之间还存在诸多的联系,必须满足张锚体系、锚固体系和传力的基本要求,使混凝土结构的局部承压承载能力增强,使锚下栓体的局部承载承压能力有所改善,才能够达到加固的目的,使得桥梁的受力均衡,抗变形能力和抗裂纹能力增强。另外,张锚体系的保护也是施工中的关键。一般选择无粘贴网绞线作为体外预应力索和张锚体系的保护材料。

4 结语

体外预应力技术不仅可以应用于新建工程,更适用于旧桥结构的改造与加固。体外预应力结构布置灵活,安全可靠,施工方便,可以大幅有效的提高桥梁承载力,特别是在结构可以正常工作情况下实现调索和换索,是其他加固方式所无法比拟的优点。体外预应力技术在新时期的桥梁建设及加固过程中得到了广泛的应用,取得了良好的社会和经济效益。

参考文献

[1]和铭新.加大截面法在加固工程中的应用[J].中国水运,2007(5):96-97.

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