混凝土加固范文

时间:2023-11-09 01:36:18

混凝土加固

混凝土加固篇1

【关键字】混凝土加固;建筑加固技术

我国的经济发展速度很快,建筑工程这几年更是很多,生产的投资越来越多。但是我们不能只是增加建设,对原有建设的工程改造也日益增加了。这些工程改造的类型很多,例如我们知道的,一些单位为了扩大经营的规模,而进行厂房的扩建工作,还有的为了转变经营的内容,扩大经营面积而对旧的建筑进行改造。还有一些是为了增加建筑的使用时间,延长建筑的使用寿命,而对建筑进行加固。这些建筑都有一个共同的特点,就是他们的作用已经不能满足现代经济的发展,不能用于现在的生活、生产的需要了。但是如果我们将它们全部拆除再重新建设的话,那样会投入大量的资金、人力和物力。这是十分浪费的。而且,这些旧的建筑还没有达到使用的年限。只要将这些建筑进行局部的修改和加固就可以继续使用。那么本文就对混凝土结构的加固技术进行一些探讨,并且介绍一种加固技术。

1 对建筑结构加固的原因

现在越来越多的建筑实施加固,那么我们来探讨一下为什么要对这些建筑进行结构加固。

1.1 在建筑的建设过程中,要注重混凝土结构和建筑的强度、耐久度等指标达到要求,但是因为一些原因,使得这些指标不能满足,这些主要是因为,设计的不合理挥着是在施工中没有按要求建设等。这样会使建筑物存在危险。当因为一些原因需要改变建筑的用途,使得建筑承担了更重的负载量。使建筑不能满足使用的强度,那么会对建筑产生损害。还有,会出现各种自然灾害,像是地震、台风等,这都会对建筑产生危害。

1.2 我们队现有建筑特别是基础设施进行鉴定,发现目前为了满足我国现代化的发展,我们必须对现有的工业建筑,民用建筑还有其他的一些基础设施进行维修和大规模的技术改造。这是我国现在的状况决定的。这样改造可以节省大量的资金投入,还可以节约相应的材料的投入,同样也节省了土地,减少了对农业用地的征用。通过对建筑的改造,可以减少建筑垃圾对环境的污染,

因为这些建筑的修改需求越来越大,所以对建筑物的鉴定工作和加固技术的要求就更高了。我们要积极的对此进行技术的开发工作。是这些先进的技术用于实际的工作中去。

那么接下来我们就对混凝土结构加固补强的方法进行详细的介绍。

1.2.1 加大截面加固法

这种方法是在原有的建筑外加包混凝土,使得建筑面积增大,进而起到加固的作用,从而可以提高建筑的承载能力。这种方法被使用的时间很长,他有很多的优点,比如加工过程简单,可以使用与很多地方。在采用这种方法时,我们应该注意要根据构件的特征和加固要求来选择具体的方式。当进行大面积的混凝土加注工作时,我们要选择适当的配置,这样才能使工作进行顺利。但是在大规模的加配钢筋是,就要按照一定的要求灌注混凝土保护层了。

采用外包技术是,选择的材料通常主要是普通的混凝土,但是也要根据实际情况进行改变。这种方法对现场的要求大。现场湿作业多。需要的护养时间很长,对工作和生活会造成一定的影响。而且外观也不好看。

1.2.2 外包钢加固法

外包钢加固法是以型钢 (一般为角钢 )外包于构件四角 (或两角 )以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固:外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结 ,以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:原构件与外包型钢之间无任何粘结 ,有时虽填有水泥砂浆 ,但彼此只能单独受力 ,承载力提高不如湿式外包钢加固有效。这种方法的优点有很多,他的工作量相对较小,而且建筑的受力会很大。比较适合那些不能增加面积,但是又要加大承载力的建筑。

1.2.3 预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法 ,即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力 ,影响并改变原结构内力分布 ,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力 ,改变原结构的内力分布 ,降低原结构的应力水平 ,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除 ,具有加固、 卸载和改变结构内力的三重效果 ,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作 ,结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固 ,但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

1.2.4 增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度 ,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、 板在跨中增设支点后 ,减小了跨度 ,从而能较大幅度地提高承载能力 ,并能减小和限制梁、 板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、 板、 桁架、 网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠 ,缺点是使用空间会受到一定影响。

1.2.5 粘贴钢板加固法

粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板 ,使其共同工作、 整体受力 ,以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋 ,提高原构件的配筋量 ,从而相应提高结构构件的刚度、 抗拉、 抗压、 抗弯和抗剪等方面的能力。因此 ,采用此法加固对结构胶的要求较高 ,结构胶必须具有强高、 粘结力强、 耐老化、 弹性模量高、 线膨胀系数小的特点 ,并且具有一定弹性。相对于传统加固方法 ,粘钢加固法更为简单、 快速 ,对结构的外形、 净空等影响较小 ,其施工过程对生产和生活影响较小 ,因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。

1.2.6 粘贴碳纤维材料加固钢筋混凝土结构

纤维增强塑料的应用 ,是当今世界各国正在积极探索的研究方向。纤维一般具有耐腐蚀、 高强度、 质量轻和非磁性的特点 ,将纤维和基体组合形成的纤维增强复合材料能很好地继承纤维的这些优良特性。近年来 ,随着科技的发展和产量的提高 ,纤维及其复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用 ,尤其是应用于结构物的修补和加固中[ 5 ]~[ 6 ]。

2 加固方法的选择要点

加固方法的选择 ,应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因 ,结合结构布置的特点、 主体结构传力承力的特征、 新的功能要求、 周围环境等因素 ,从安全、 适用、 经济的角度出发 ,注意四点要求:一是静力加固必须考虑二次受力要求;二是抗震加固必须考虑结构延性和整体刚度要求;三是必须考虑施工过程中 ,施工便捷 ,质量易于保证;四是必须综合考虑加固效果和经济指标 ,综合分析确定。

3 结语

通过上文我们可以了解了对混凝土加固的一些应用。在实际工作中,由于一些结构性问题会造成一些问题,我们要及时的采取加固的措施。这样可以增加建筑的承载能力,保证了建筑的安全性。通过合理的加固措施,建筑的使用时间被延长了,可以使建筑得到更长久的使用。

而上文我们介绍的那几种加固的措施,操作简单,而且效果比较显著。在现实的操作中,被广泛的使用这。这几年我国的混凝土加固步枪技术得到了显著地发展,而且日臻成熟,这项技术可以提高建筑的安全性和负载能力,而且它的造价相对较低,具有环保的优点,对我国现代化建设有一定的作用。所以我们要注重这项技术的研发和使用。

参考文献:

[1]《 结构可靠性鉴定与加固技术》 , 曹双寅邱洪兴, 王恒华编.

[2]《 混凝土结构耐久性》金伟良编.

[3]《 钢筋混凝土原理和分析》过镇海 时旭东编著.

[4]《 混凝土结构加固规范》 ( GB50367- 2006) .

混凝土加固篇2

论文摘要:随着交通量的迅猛增长和车辆的重型化,原有桥梁承载力明显不足;各种病害影响发生强度、刚度降低;采取粘FRP的方法对钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁进行加固取得较好的效果。

引言

各种钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁结构在我国公路建设中被大量采用。近年来,随着交通量的迅猛增长和车辆的重型化,许多原设计标准较低的桥梁承载力明显不足;一些桥梁受各种病害影响发生强度、刚度降低;还有许多立交桥的梁跨结构被超高车撞坏,混凝土大块脱落,主筋被撞弯甚至折断,严重威胁运营安全。当梁的结构构件不能提供足够的强度和使用性能时,必须进行加固。根据实际情况,可选用不同加固方法,如预应力加固、喷射混凝土加固、聚合物浸渍加固、粘钢加固、粘FRP板加固等。其中粘钢加固由于具有方便快速、增加自重少、所需施工场地小等优点,因而得到广泛的应用。

一、加大截面加固法

加大截面加固法、顾名思义,是采用同种材料——钢筋混凝土,来增大原混结构截面面积,达到提高结构承载力的目的。基本要求是:原结构结合面基层应坚实,表面应粗糙、清洁,新浇混凝土收缩小,粘结性能好。在梁底分段剥开纵向钢筋的保护层,焊上短钢筋后再焊上新增受力钢筋,新加受力钢筋与原受力钢筋比较靠近,通过焊接短筋进行连接,短筋直径应不小于5d,间距不大于500mm。

混凝土梁底面暴露出主筋工作量大,施工操作复杂,且对原梁有一不定期的损伤。现场湿作业工作量大,养护期长,对生产和生活有一定的影响,截面增大对结构外观及房屋净空也有一定的影响。该法施工工艺简单,适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

二、预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆多结构构件或整体进行加固的方法,特点是通过预应力手段强迫后加部分——拉杆或撑杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力滞后现象得以完全消除。因此,后加部分与原结构能更好的共同工作,结构的总体承载力可显著的提高。预应力加固法具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果。适用于大跨结构加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的加固,施工设备简单,可有效的提高梁的抗弯刚度,缺点是减小建筑净空、影响建筑外立面,影响上层楼盖结构或屋面防水构造。

三、粘钢加固法

粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,以提高承载力的一种加固法。混凝土结构加固用胶、强度高,粘结力强,耐老化,弹性模量高,线膨胀系数小,具有一定的弹性,胶本身强度及其粘结强度总是大于混凝土的强度。与其他加固方法相比,粘钢加固技术有其独特的优点,如不减小建筑净空、不影响建筑外立面,不影响上层楼盖结构或屋面防水构造,施工时对生产和冬小麦影响较小,无现场浇注混凝土的湿作业,施工设备简单,可有效的提高梁的抗弯刚度,粘钢加固后几乎不增加结构自重,因此不会引起基础等其它构件的连锁加固。采用构件外部粘钢加法,钢板厚4mm,材质A3,粘结剂采用冶金建筑研究院的YJS结构胶,对于这类梁的加固是在梁底面粘贴钢板,钢板固定起初设计是用的射钉,但是由于钢板较薄和混凝土强度低,所以射钉又无钢质垫圈,锚固不力,而导致钢板剥落,并且易造成钢板翘曲。后来采用了木架板加对头楔顶紧带钢,效果很好,既经济又安全可靠。

采用粘钢技术加固砼梁,技术可靠,工艺简单,不增加结构自重,不会引起基础等其他构件的连续加固,不影响建筑使用功能。施工灵活,不占独立工期,做到了对建筑质量缺陷的处理,不影响施工进度。具有明显的社会效益和经济效益。

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

四、粘FRP板加固法

粘FRP板的施工工艺分以下几个步骤:首先用喷砂机打磨混表面,去掉1-2mm表面疏松层;然后用喷气机清除混凝土表面的混凝土碎裂屑;环氧树脂和固化剂按一定的比例混合,然后均匀地涂于FRP板的板面和混凝土梁的表面上,粘贴时要赶出气泡并压平;粘贴后对粘贴面施加压力,直到粘结剂养护完成。本文建议粘FRS板加固用的FRP板的厚度取为2—4m,且FRP板与加固的梁等长。从加固的效果出发,进行抗弯加固时,宜在梁的受拉面粘贴FRP板,进行抗剪加固时,宜在梁的底面和侧面粘贴的FRP板以形成U型加固方案,提高试件的延性。为了保证加固梁的FRP板与混凝土在使用过程中粘结完好,还可在FRP的端部采用锚固加强措施。

FRP板直到破坏均表现出线弹性特征,其力学性能与加固纤维的种类和纤维的排列方向有关,因而可通过改变纤维的排列方向得到某一特定方向上最大的材料强度。粘FRP板进行抗弯加固和抗剪加固的效果均与FRP板纤维的布置方向有关。

由粘FRP的抗弯加固和抗剪加固的试验研究可知:在对梁进行加固时,一般可同时提高梁的受弯承载力和受剪承载力,亦即抗弯加固和抗剪加固是相关联的。在进行结构加固时,应针对结构的具体情况,重点进行某一方面的加固。

结束语

由于FRP板应力应变曲线没有屈服平台,存在脆性性能,因而加固梁 的延性问题被提出来了,但只要设计合理,粘FRP板加固梁的延性可以得到满足。且粘FRP板加固对提高随重复荷载的构件(如吊车梁)的正截面和斜截面疲劳强度效果都较好,尤其是对斜截面疲劳强度的提高效果更大。粘FRP板不仅可用于梁的加固,而且可用于桩和砌体的加固;还可用于新结构的设计。通过改进FRP板的材料性能和粘结剂的性能可进一步提高粘FRP板的加固效果。粘FRP板技术是一种有效的结构加固形式。

参考文献

混凝土加固篇3

关键词:混凝土;加固;技术

中图分类号: TU37 文献标识码: A

随着经济的快速发展,我们的基础建设的速度逐渐加快,在大兴各种现代化建筑的过程中,对于一些年限时间比较长的建筑,出现了一些老化、破损等问题,使得混凝土结构的承载能力变得不足,因此在建筑过程中也要加强对建筑物的加固处理。随着我国的基础建设的力度逐渐加快,各种建筑物的修复加固也变得越来越多,尤其是对于钢筋混凝土的加固,更是建筑过程中需要注意的关键地方。本文浅述了在建筑过程中常用的混凝土结构加固技术和方法。

碳纤维加固方法

碳纤维材料不仅质量比较轻,而且具有很好的耐腐蚀行、耐疲劳性以及很高的强度,近年来在很多建筑工程中应用的范围越来越广,成为土木工程研究和应用的一个重点。利用碳纤维对钢筋混凝土进行加固,具有十分良好的效果,可以有效的对混凝土的变形进行约束,增强混凝土的延伸能力以及承载能力。在很多土木工程的混凝土加固应用中都具有良好的减震加固的效果。

图1 碳纤维布加固示意图

上图中表示的是在混凝土加固过程中使用碳纤维布进行加固处理的示意图。另外常用的一种碳纤维材料形式是碳纤维片。碳纤维片的强度很高,横向包裹混凝土柱子时可以提高混凝土的承载能力以及延伸的能力。一方面,碳纤维片能够对混凝土柱进行横向的包裹,协同混凝土结构中的钢筋一起承受建筑压力,碳纤维材料的抗拉强度比钢筋的抗拉强度要大很多,作用于钢筋混凝土结构中时相当于提高了钢筋的配筋率,大大地提高了混凝土结构的承载能力。而且也能够对混凝土结构出现斜缝之后的变形进行一定的改善和缓解。同时,包裹碳纤维材料,能够对混凝土的内部起到一定的约束作用,当外界的压力大于混凝土的承载力之后,横向的膨胀会加剧混凝土的变形,而碳纤维的环向应变会增大,使得环向约束力也变大,最后缓解了混凝土结构所承受的压力。对混凝土结构起到了一定的保护作用,充分发挥了纵向钢筋变形的性能,对于结构性能的改进具有十分重要的作用。

二、粘钢加固法

粘钢加固法指的是利用一定的粘接剂在已经出现了开裂现象的结构部位粘上钢板的一种方法,这种加固方法从上世纪就开始有所应用,也是适用范围比较广的一种混凝土结构加固方法,在国际范围上也很广泛的使用,不仅能够对各种建筑进行加固,还能够对各种桥梁、公路等结构进行加固处理。与传统的加固技术相比,这种加固的方法工艺比较简单,只需要对需要加固的构件表面粘贴钢板就可以,将钢板与原来的结构粘结在一起进行协同工作,可以在一定程度上提高混凝土结构的牢固性。而且这种加固技术所占的空间位置比较小,对生产以及生活的影响比较小,很适用于那些需要应急的加固处理。粘钢加固法中的钢板的厚度一般要保持在2毫米到6毫米之间,使用这种加固方法进行混凝土加固,一般不会影响建筑结构的外观,重量增加得也比较少,加固的效果还很明显,因此在建筑过程中是一种比较常用的方法。

三、化学植筋技术

这种加固技术指的是应用一些强度比较高的化学粘贴剂使得混凝土结构中的钢筋、螺杆等产生相应的力量,实现预期的稳固效果。这种施工方法在施工之后一般会产生比较大的负荷承载,一般不会发生移位,密实的性能也比较好,不需要做相应的防水处理。这种加固技术是通过化学制剂进行加固处理的,对各种材料不会产生膨胀方面的破坏,而且对结构的强度增加有很大的提升作用。加固施工的过程也比较简单方便,合乎环保的要求,是混凝土加固技术中最有效的一种方法。这种加固技术能够在各种建筑结构的增建以及变更等处理中对混凝土结构进行加强,也可以用于各种建筑的横梁、柱头、楼板等方面的处理。具有很高的承载能力,对固定的基材不会产生相应的膨胀力,因此能保护基材,种种优点使得这种加固技术在加固处理中被应用地也越来越广泛。

四、注浆加固技术

注浆加固指的是对于混凝土结构的各种裂缝进行处理的一种技术,这种技术主要是针对各种原因产生的裂缝进行处理,比如由于缺少造成的干缩裂缝。一般注浆是采用环氧树脂类粘合剂以及专用的密封剂来进行具体的灌浆处理,能够实现预期的强度效果。这种技术施工一般比较快捷,加固的效果也比较好。这种加固方法能够对加固的注浆量进行一定的控制,慢速加入时,能够对一些比较细微的部位进行处理,在注浆的过程中便于观察,对于各种混凝土建筑都是适用的,比如各种建筑、桥梁、铁路、公路等混凝土结构的加固修补等,都常用到这种方式。

增大加固法

增大加固指的是在原来的混凝土结构基础上再浇筑一层混凝土并且加上一些钢筋的混凝土技术。这也是土木工程中比较常用的一种方法。

图2 混凝土加层加固示意图

当重新浇筑的混凝土时处在变拉区时,可以对补加的钢筋起到保护和粘结的作用,如果是处在建筑结构中的受拉区,则可以增加构件的高度,从而使得构件的抗性增强。加固效果也是十分明显的。在实际的施工过程中,一般在受拉区进行混凝土重新浇筑的情况比较多,由于受拉区原来的配筋率比较低,混凝土的变压区高度比较小,所以在受拉区进行混凝土的重新浇筑往往具有更好的加固效果。

结语

混凝土加固技术在很多土木工程建筑中都有用到。随着现代化建筑的不断加快,各种钢筋混凝土结构在建筑中的应用也越来越多,为了保证钢筋混凝土的稳固性,需要对混凝土结构进行相应的加固处理,本文浅述了在各种工程施工中比较常用的混凝土加固技术。

参考文献

[1] 叶艺超.浅论混凝土结构耐久性[J].中国证券期货,2011(07)

[2] 李春熙.浅谈混凝土结构加固技术[J].科技信息,2012(19)

混凝土加固篇4

关键词:新旧混凝土界面 改进的加大截面法 化学植筋

混凝土材料因其强度高、可塑性强、经济、耐久等特点,被广泛应用于建筑、水利、军事、交通等工程建设当中。可以这样说,混凝土结构已成为构筑现代文明大厦的奠基石。但是由于混凝土的腐蚀、截面受损、碳化等病害严重威胁着混凝土结构的安全性能,必须对新旧混凝土结构进行加固处理。在混凝土结构的加固处理中,加固界面的粘连方式和粘连受力性能对新旧混凝土结构的整体工作效果产生直接的影响,因而,探索新旧混凝土界面的粘连机理、工作性能,建立较为完善的计算理论和方法,对新旧混凝土界面的粘连工艺进行改进,能更好地推动现有建筑结构加固改造,具有较大的现实意义和实际应用价值。

1、加固界面粘结性能的影响因素分析

混凝土结构的加固界面受力比较复杂,影响其粘结性能的因素非常多,概括而言,主要涉及以下六个方面:

1.1界面的处理

我们一般按照以下四个步骤对混凝土结构进行加固补强:①表面处理;②涂粘结剂或浇粘结层;③浇筑新混凝土;④养护。其中对旧混凝土进行表面处理是最为关键的一步。所谓表面处理,即去除旧混凝土表面所有附着的、松动的和已损坏的砂浆、骨料及其它杂物杂质,使坚固的部分骨料露出表面,形成一个粗糙的表面以提高界面粘结性能。一般而言,粗糙度越大,界面粘连强度越高。

1.2加固补强材料的合理选择

对混凝土结构的加固补强而言,不仅要求新旧混凝土具有良好的粘连性能,也要求新混凝土的弹性模量及热膨胀系数接近于原混凝土,进一步要求新混凝土具有与原混凝土相等或者更高的强度及耐久性能。因此,应选择那种具有低收缩、高强度、高密实度和低孔隙率等特点的加固补强材料。

1.3旧混凝土基层的质量情况

旧混凝土中基层混凝土的碳化深度、密实程度、受化学介质腐蚀程度等都会影响新旧混凝土界面粘性。

1.4界面剂的选择和使用

界面剂的使用可以改善混凝土结构粘连界面的微观结构,提高粘连强度。

1.5加固结构的浇筑质量及养护

浇筑新混凝土时要振捣密实,避免气泡和泌水,减小空隙,增大与旧混凝土的接触面积,使水泥浆能较好地渗透、浸润到旧混凝土中,提高粘结力。在浇筑完成后,还要加强养护,水泥应充分水化,避免出现过大收缩的情况及早期裂缝的产生。

1.6混凝土加固结构的使用环境

混凝土结构加固补强后,其使用环境也影响着新旧混凝土的粘连质量。过高的温度、腐蚀介质的存在及过大的振动等都不同程度地影响着新旧混凝土的粘结质量。

2、混凝土结构加固界面粘结机理分析

混凝土结构加固界面的微观结构决定其整体宏观力学性能。从微观结构角度分析与阐明新旧混凝土界面的粘结机理,建立起混凝土材料微观结构与宏观力学间的相互联系,是解决加固补强结构界面粘连问题的关键所在。

就新旧混凝土而言,我们可以将旧混凝土看成是多孔而表面粗糙的大集料,换言之,新旧混凝土界面在某种程度上跟水泥骨料界面相似,但前者表面存在化学作用的可能性较后者大。此外,在新旧混凝土界面间起主要作用的是机械咬合力,范德华力居于次要地位。机械咬合力是指具有粘结性的水泥浆渗透浸润到旧混凝土的空隙里,硬化后所形成的新旧混凝土之间交错抱合的具有一定粘连强度的机械作用。从微观层面分析,以下几方面促成机械咬合作用的形成:

(1)新混凝土中C-S-H凝胶的毛刺向外辐射进入旧混凝土的毛细孔内,同样针状钙矾石也可以长入毛细孔中,尤其在采用膨胀混凝土修补时更加突出。

(2)新混凝土的水化产物:Ca(OH)2、Aft、C-S-H在旧混凝土较大孔隙(或裂缝)中的生长。

(3)旧混凝土中未水化部分或未完全水化部分在新混凝土中生长长大。

(4)新混凝土的C-S-H毛刺状物与旧混凝土的C-S-H凝胶相互交错,即C-S-H进入旧混凝土的胶凝孔中。

此外,水泥的水化具有以下特征:

(1)C-S-H成辐射状向周围生长;

(2)C-S-H晶核在C3S颗粒表面附近生成;

(3)氢氧化钙晶体在离粒子较远的地方生成。

水泥的这些水化特征为混凝土结构加固界面粘连提供了最为基本的条件。在成型及使用过程中,混凝土结构中会存在着大小不一的诸多空隙,既有水泥水化时留下的气孔、浇注时留下的大孔,也有大量的胶凝孔和毛细孔及干缩而形成的微裂缝。水泥水化物Aft及C-S-H凝胶是针状和毛刺状的,能够辐射生长进入毛细孔,且C-S-H含量较多,通常约占水泥总体积的1/2~3/4,因而我们完全可以认为,因水泥水化产物的辐射作用所形成的机械咬合力是极强大的,特别是在采用膨浆和净浆当界面剂时,此种作用更加明显。

混凝土结构加固界面间存在的范德华力是因水泥石中的晶体、集料间及晶体与晶体间分子的相互作用形成的。范德华力包括诱导力、色散力和静电力,对混凝土而言起作用的主要是色散力和静电力,占整个范德华力的80%以上。

混凝土结构加固界面化学力的来源主要有以下两方面:

(1)新混凝土与旧混凝土中的未水化的水泥反应;

(2)新混凝土与旧混凝土的水化物发生反应。

正因为混凝土结构加固界面中存在的机械咬合力、范德华力及化学力,才产生了加固界面强大的粘结力。

3改进的加大截面加固法

通过以上对混凝土结构加固界面的粘结机理分析,得知界面粘结性能的提高,需从这几个方面着手:加强对界面的处理,保证界面较高的粗糙度;合理选择和使用具有良好性能的加固补强材料;应用界面剂;提高混凝土加固结构的浇筑质量并加强养护;改善新旧混凝土结构的使用环境。这些方法措施的最终目的是通过改善界面的微观结构来提高粘结能力。但以上措施的作用是有限的,要提高界面的粘连效果需得有更高效的方法,加大截面法正是基于此而提出的,其关键是提高加固补强结构的共同工作性能。本研究引入化学植筋技术对以往的加大截面加固法进行改进,以进一步提高新旧结构的整体共同工作能力。

3.1植筋技术的应用

植筋,化学植筋的简称,是我国工程界应用广泛的一种后锚固连接技术。其基本作法是:在旧混凝土结构上,按照适当的孔径、深度钻孔,然后将长螺杆或带肋钢筋植入孔中,再用锚固剂固定,以达到新结构与原有结构的可靠连接。(具体如图3.1所示)此方法充分利用锚固剂的锁键作用和粘结能力使植筋与混凝土粘结牢固、快捷锚固、安全可靠,广泛应用于混凝土结构补强、加固、钢筋补埋、后埋钢构件、新旧结构连接等方面。使用先进的化学植筋技术来改进加大截面加固法,加强混凝土加固界面的机械咬合作用,能限制裂缝展开,使界面应力主要由锚筋所产生的被动剪切摩擦力和拉应力来承担。

图3.1 化学植筋

3.2植筋的设计原则与施工工艺分析

3.2.1植筋的材料分析

(1)锚筋。植筋的螺杆及钢筋,分别采用Q345和Q235钢螺杆和HRB335、HRB400级带肋钢筋。

(2)锚固胶。按照组合方式可分为:粘结胶浆、复合胶浆或二者的混合物及添加剂。按照化学组成可分为:有机型(聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、不饱和树脂及其他树脂)和无机型。环氧基锚固胶是我国使用最为广泛的锚固胶。按照施工使用形态可以分为:机械注入式、管装式(塑料、玻璃及纸管)、现场配制灌注式。

(3)混凝土基材。首先,混凝土基材需坚实,有较大体量,能够承担起被连接件的锚固及其它全部附加的荷载;其次,混凝土基材强度等级应确保不低于C20。不密实混凝土、风化混凝土、结构抹灰层、裂损严重的混凝土、装饰层等,不能选用为锚固基材。

3.2.2植筋的四种破坏模式

在单一荷载作用下,化学植筋的破坏模式存在四种主要情况:

(1)植筋与混凝土连接部位的粘接破坏;

(2)植筋剪断或拉断;

(3)较大中距及边距情况下植筋周围混凝土的锥体破坏;

(4)较小边距情况下植筋周围混凝土的劈裂破坏。

3.2.3植筋的设计原则

植筋抗拔能力应符合下列要求:

最小锚固长度要符合以下要求:

以上式中:

F――抗拔力设计值;

d――螺栓直径或钢筋直径;

――锚栓或钢筋抗拉强度设计值;

――锚固长度;

――混凝土抗拉强度设计值;

D――钻孔直径。

3.2.4植筋的施工工艺

一、化学植筋施工工艺流程

定位--钻孔--清除灰尘--清刷--再次除尘--(带水清刷 --吸干水份)--注胶--植入钢筋―养护

二、化学植筋工法及技术措施

1、施工准备

检查被植筋的混凝土面是否完好,判断植筋处混凝土内的钢筋位置,核对、标记植筋部位。

按设计要求标示钻孔位置、型号,若基材上存在受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均宜植在箍筋内侧(对梁、柱)或分布筋内侧(对板、剪力墙)。

2、钻孔

(1):按设计要求在施工面上划定钻孔植筋的位置,放好样,利用电锤钻孔。根据图纸要求选择相应的钻头。钻孔深度根据设计图纸要求施工。实际操作,根据孔径和对应深度进行钻孔,经检查满足要求即可终孔。如图所示:

(2):钻孔宜用电锤或风钻成孔,如遇钢筋宜调整孔位避开。如采用水钻(取芯机)成孔,钻孔内碎屑应用洁净水冲洗干净,并晾晒至干燥。

(3):钻孔孔径d+4∽6mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值,d为钢筋、螺栓直径)。实际钻孔深度可参考15d的基准,根据实际所需锚固力大小,并考虑构造要求,现场拉拔试验或按照有关规范计算确定,植筋的钻孔深度应比植入钢筋长度大3~5mm。

(4):当基材强度等级低于C20,或在素混凝土(或岩石)上植筋,应适当增加锚固深度。

当实际所需锚固力较小时(如用螺栓固定器具、管线、支架等),可按螺栓长度确定钻孔深度,但深度不宜小于5d。

(5):钻孔有效深度自构件表面坚实的混凝土算起。

(6):钻孔不应设置于构件的保护层或装饰层内。

3、孔洞清理(除尘、干燥)

钻孔完毕,检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出,然后用毛刷将孔壁刷净,再次压缩空气吹孔,应反复进行3∽5次,直至孔内无灰尘碎屑,最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁, 将孔口临时封闭。若有废孔,清净后用结构胶填实。钻孔孔内应保持干燥。

成孔后的孔道利用吹风机和刷子清除孔道内的粉尘,避免由于粉尘产生隔离而影响粘结面,先用吹风机套细管伸入孔道内吹除粉尘,然后用专用试管刷来回清刷孔壁,如此反复2-3遍,直到孔内孔壁无浮尘水渍为止。

清孔后如不准备立即进行植筋,应及时堵塞孔口,避免污染。如下图所示:

4、钢筋处理

检查钢筋是否顺直,对锚固筋端部用钢丝刷去除锈渍,直至表面基本光亮无任何悬浮物为止。除锈的长度大于植入长度,除锈后置于干净的环境中备用,无锈蚀的钢筋则可不进行除锈工序。

钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净(新钢筋、螺栓的青色氧化外皮也应除去),并打磨出金属光泽,采用角磨机和钢丝轮片速度较快,用工丙酮擦拭,除去油污及粉屑。

5、配胶和注胶:

配胶和注胶一次完成。注胶采用专用粘胶灌注器(胶枪)。首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头(注胶管)旋到胶的头部,扣动胶枪直至胶流出来为止,为了防止新胶不能完全混合好,刚开始流出的胶不使用,待胶流出成均匀的稳定颜色方可使用。

注胶时,将注胶管插入孔的底部开始注胶,注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后停顿5-6秒钟,再扣动下一次胶枪。注胶时应一边注胶一边缓缓拔出胶枪。

如下图所示:

6、插筋/锚栓:

插入处理好的钢筋/锚栓,插筋/锚栓的时候应将锚筋/锚栓旋转并缓速插入孔道内,使胶与钢筋/锚栓全面粘结并防止孔内胶流出。按植筋/锚栓固化时间表进行操作,使得植筋胶均匀附着在钢筋/锚栓的表面及螺纹缝隙中。如图所示:

垂直孔植筋将胶直接流、捣进孔中即可;

水平孔植筋可用Φ6细钢筋配合托胶板(干净木板)往孔内捣胶,也可让施工人员戴好皮手套,将配好的胶成团塞、捣进孔内,同时将钢筋或螺杆的锚固部分用胶裹满,缓缓施入孔中,将孔中空气挤出。倒垂孔植筋选用高触变型植筋胶,该胶不流淌,可成团塞、捣入孔。

钢筋、螺栓可采用旋转或手锤击打方式入孔,手锤击打时,一手应扶住钢筋或螺栓,以保证对中并避免回弹。

锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。

7、养护:

(1):插好的钢筋/锚栓不可再扰动,待植筋胶养护期结束后才可进行钢筋焊接、绑扎及其他各项工作。

(2):插筋/锚栓、养护期间应避免震动的影响。养护时间一般在24小时以上。植筋胶有一个固化过程,日平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋,日平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植。

8、检验

植筋后3∽4天可随机抽检,检验可用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验。一般加载至钢材的设计力值。

9、注意事项

(1)、锚固构造措施尚宜满足《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》的有关规定。

(2)、结构胶完全固化后为无毒级材料,但未固化前个别组分对皮肤、眼睛有刺激性,而且胶固化后也不易清除,所以施工人员应注意适当的劳动保护,如配备安全帽、工作服、手套等。人体直接接触后应用清水冲洗干净。

10、质量保证措施

(1):植筋前先检查原结构在植筋位置的性状。对植筋位置的原结构出现损伤的,植筋应慎重处理。对原结构混凝土缺陷较为严重的位置应加大植筋深度;

(2):每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查,并做好相关的验收记录,如出现质量问题,应立即返工。尤其以下工序需要严格把关:植筋定位、钻孔后的孔径和孔深、清孔后的清洁程度、钢筋处理、胶溢出程度等;

(3):按相关验收规定,在现场进行拉拔测试。一般按照植筋总数的1‰确定抽样数量,且不应少于3根。对拉拔不合格的情况,严格遵照规定进行整改。

4、结语

加固补强结构界面是受力的薄弱点,增强界面的粘结性能能有效提高混凝土结构的整体承载能力和工作性能。本研究通过分析新旧混凝土界面的工作特点及工作机理,提出了改进的加大截面加固法,具有一定的工程应用价值。

混凝土加固篇5

关键词:河堤加固;生态混凝土;护坡

1 概述

河堤的有效加固与广大人民的生活有着密切的关系,也是我国完善现代化公共建设的过程中的关键环节。如今,国家越来越重视水利工程的建设,以达到实现人与自然和谐相处以及水资源可持续利用的目的。由于生态混凝土本身具有的各种优点,将其应用到河堤加固中,能完善河道的生态环境,也能维持生态系统中的物种多样性。

2 生态混凝土的介绍

2.1 生态混凝土护坡的概念

生态混凝土是在1995年,由一个名叫“日本混凝土工学协会”的组织首先提出来的,而生态混凝土护坡又称为无砂混凝土护坡。生态混凝土护坡指的是通过采用特殊的筛选仪器进行材料筛选,再经过特殊的施工工艺制造出的具有多孔隙的护坡。生态混凝土的构件分为单球组合砌块、16球联体砌块和圆孔形砌块三种类型。因为生态混凝土护坡具有的结构特殊性,并且生态混凝土中具有大量连通的或是单独的孔隙,因此它有着良好的透气性能和透水性能,这种混凝土能够完美地与生态环境融合,并且能够降低环境中的负荷,从而有效地保护了生态环境。

2.2 生态混凝土的类别及其施工工艺

2.2.1 现浇式生态混凝土

使用现浇式生态混凝土要求河道的坡面必须平缓,同时,必须具备占地面积较大的施工场地,并且对现浇式的混凝土的养护方法需要根据天气变化的情况来进行相应的调整。由于生态混凝土经过固化之后其孔径最大也只有几毫米,因此,现浇式生态混凝土不适合种植大株的植物生长,只适合液力喷播、铺设草皮等方式对其进行绿化。

现浇式生态混凝土的施工过程分为三个步骤。第一步,浇筑砼格梗,其中包括浇捣混凝土、支模、养护混凝土等环节。第二步,铺设营养土工布,在安装、展开土工布卷前为了避免其受到损坏,必须将其存放在比较平整,并且没有积水的地方,同时,必须在土工布卷上覆盖不透明的材料,从而防止紫外线老化,在完成土工布的铺设后需要对其进行缝合。第三步,浇筑生态砼,其施工方法与普通的混凝土浇筑相同。除此之外,在对其进行播撒草种之前,多孔隙的混凝土表面必须进行中性化处理,再将保水性能较好的土质填入其中。多孔隙的混凝土表面的覆土中也可以添加植物生长必需的营养成分,而在进行了生态凝土护坡的浇筑后应该对其细心养护,并完善防止其遭到暴雨冲刷的措施,这样,只要经过一段时间的养护后,就可以直接进行播撒草种。

2.2.2 预制构建式生态混凝土

预制构件生态混凝土能以施工图纸的施工要求为根据,设计不同种类的预制构件模具来制作混凝土的砌体,进而实现流水化、自动化生产,而将混凝土的砌体砌块成型后,只要经过自然养护,就能够投入运输和使用中。

预制构件式生态混凝土护坡的施工过程可以分为三个步骤。第一步,预先制造生态砼砌体,由于生态砼中不存在细集料,只有粗集料,而这些粗集料颗粒的半径较大,很难构成具有连通、空隙、宏观的多空隙的堆聚结构,因此,必须在粗集料的表面均匀地涂抹上水泥浆体,那么骨料与骨料之间就能够通过接触点的水泥浆体胶而构成一个整体,同时,通过振捣和振动的有机结合,在砌块表面使用人工拍压的方式使之成型。第二步,铺设土工布,预制式生态混凝土的土工布铺设方式与现浇式的土工布铺设方式大同小异。第三步,铺砌生态混凝土的砌块,生态混凝土的砌块应当利用测量放线确定了高程以及方向之后,再对其进行铺砌。而在铺砌生态混凝土的砌块时必须用粘土找平,砌块必须轻拿轻放,同时,使用橡胶锤或木槌将其轻敲、压平,接着将水泥砂浆填灌入生态混凝土的砌体之间的缝隙,直到其中的砂浆达到饱和状态,最后只要经过一段时间的洒水养护后,就能够在砌体上播撒草种。

3 河堤加固中生态混凝土护坡的应用

如今,许多地方的河堤都出现了不同程度的坍塌,因此,为了有效地加固各个地方的河堤,我们必须应用生态混凝土护坡。下面以南昌市溪霞镇溪霞水坝为例,对河堤加固中生态混凝土护坡的应用进行分析。通过查阅实时的调查资料,可以发现溪霞水坝部分位置的装抗性能较差,同时,水坝大部分的水泥护坡在受到强降水的冲击时,常常会出现塌陷和鼓起的现象,并且水坝的堤顶路面还存在裂缝,这些裂缝的平均宽度在3~5cm,这一系列的隐患的存在,很大程度上威胁了河堤的正常使用。针对河堤出现的问题,有关部门应当先对路面存在的裂缝进行灌浆处理,从而达到稳固河堤的目的。

3.1 有机地结合横竖框架梁和稳固桩

在进行河堤加固时,施工人员必须将河堤边坡设置的稳固桩与生态混凝土的横竖框架梁有机地结合起来,两者协同作用,从而实现协调生态平衡和稳固坡的双重效果。利用生态混凝土本身具有的优势,施工人员可以将一部分尺寸大小适宜的钢筋加入到生态混凝土中,并且将加入钢筋的生态混凝造为钢筋混凝土横竖框架梁,这种横竖框架梁具有紧密的结构和极强的抗压能力,因此它可以有效地巩固河堤。

由于稳固桩与生态混凝造成的横竖框架梁间可以通过相互的作用力而紧密地联结在一起,因此,稳固桩与横竖框架梁就形成一种类似重力式的挡土墙的结构,这种结构能够有效地抵挡墙后土产生的压力,从而有效地稳固河堤的边坡。

3.2 填充混凝土

当对堤顶路面的裂缝进行灌浆处理时,首先要铺放、固定好混凝土的输送泵,接着利用混凝土的输送泵对堤顶路面进行灌浆处理,同时将混凝土的塌落度控制在15~25厘米之间,并且应该从最宽的裂缝位置开始灌浆,接着往更窄的裂缝灌浆。除此之外,在进行灌浆处理时,施工人员应当将输送泵的软管插到裂缝中,同时用绳索将该软管固定在裂缝某个位置,从而有效地确保在进行灌浆处理时不会发生混凝土的溢出。

4 河堤加固工程效果评估

河堤加固中应用了生态混凝土护坡之后,不仅使得河堤、生态混凝土与植被三者之间构成了一个有机整体,还在不破坏河堤原本地形地貌的基础上,构建了一个由阳光、水动植物、土壤等物质构成的河道生态系统。同时,生态混凝土护坡不仅能够有效地保障河堤护坡稳定,还为河堤上存在的动植物提供了一个适应生长的空间,从而有效地维护了生态系统中的物种多样性。

5 结束语

生态混凝土不仅能够有效地减少环境的负荷,很大程度上,还能改善社会环境与生态环境之间的协调性,此外,生态混凝土还能有效的调节生态平衡,净化人类的生活环境。将生态混凝土护坡应用到河堤加固中,不仅能够有效地防止河堤出现塌陷状况,还能较好地保护河堤周围的环境,增加河堤坡面的植被面积。

参考文献

[1]束波峰.生态混凝土护坡在河堤加固中的应用[J].水利水电技术,2009(12):12-13+37.

[2]柴霞.如何有效采用混凝土护坡加固河堤[J].工程技术,2013(15):121.

混凝土加固篇6

关键词:加固改造方法;工程应用;施工工艺

Abstract: This paper Retrofitting of concrete methods described, combined with the instance of the reinforcement works on the strengthening works should be noted that the main problem in the design and construction process; from the point of view of economic and reasonable, safe and reliable for different qualityselected appropriate reinforcement Retrofitting of reinforced concrete structures have a certain reference.

Key words: Retrofitting method; engineering applications; construction technology

中图分类号: TU37 文献标识码:A文章编号:

引言

混凝土建筑结构己成为建筑领域中技术发展最迅速、应用最广泛的一种结构体系,但在使用过程中,由于自身老化、各种灾害和人为损伤等原因,使建筑物不断产生各种结构安全隐患,如不及时采取加固措施,就有可能导致重大的质盆安全事故。为此,如何采取有效的加固措施对受损建筑物进行处理以恢复其使用功能是工程技术人员面临的重要课题。

一、加固改造方法探讨

1、加固改造方法的分类

总得来说,混凝土结构加固主要可分为两大类—即直接加固与间接加固,它们各有自身特点和适应范围,加固方案选取时要综合分析工程的实际条件和功能要求,在诸多方法中选择适宜的方法和相应的技术。

2、直接加固方法

(1)、加大截面加固法

本方法适用于混凝土梁、柱、板等多类构件优点在于:施工技术成熟,对施工人员无特殊的专业要求,施工方便,质量易于控制,可靠性高,可有效提高结构构件抗力,特别能够较大程度地提高柱的稳定性。

(2)、置换混凝土加固法

该方法适用于对受压区混凝土存在强度偏低或密实度达不到要求的严重质量缺陷的混凝土梁、柱等承重构件的加固。其优点主要表现为构件加固后能恢复原貌,且不改变原有空间和建筑结构布置。

(3)、外包钢加固法

该法适用于在不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高截面承载能力的混凝土结构。这种加固施工方法施工棍凝土建筑结构加固技术应用研究简便、易操作,能明显提高结构构件的承载能力,较为可靠,同时其对使用空间影响小、现场工作量也较小,施工时间较短。

除以上直接加固法外,还有粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、绕丝法加固法。

3、间接加固方法

(1)增加支承加固法

该法适用于对使用条件和外观要求不高的建筑物,抢险工程的临时性支顶,具有受力明确、易于安装拆卸、简单可靠等优点。.

(2)预应力加固法

该法具有三重效果:改变结构内力分布、卸载和加固,对其它加固方法中常见的应力应变滞后现象能较好地消除;因此在重型结构、大跨度构件或处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固中适用。

二、加固改造技术在实际工程中的应用研究

1工程概况

某办公大楼呈长方形,东西长240m,南北长308m,总用地面积73300 m2,建筑面积为69779 m2,其中地上61970 m2,地下9398 m2,建筑总高度94.2m,地上19层(局部25层),地下一层,采用框架结构形式。进行报告厅观众厅屋面部位(17.21m)标高的混凝土结构浇筑施工时,由于脚手架支撑体系失稳导致屋面部位整体坍塌。

2、加固方法选择和方案设计

混凝土工程

(1)四楼柱头混凝土结构

经检测单位对混凝土柱进行检测,其结构整体性基本完好,混凝土强度符合设计要求;但也存在以下两个方面的缺陷:一方面观众厅坍塌事故发生时,未振捣的松散混凝土撤落在柱头周边的,并凝结成块,影响柱头混凝土的咬藕力;另一方面少数柱头局部钢筋保护层混凝土因撞击受拉出现脱落及细微裂纹现象;

针对存在的上述混凝土缺陷,采用以下的修复方法:

1)将撒落的松散混凝土凿除,直至到原密实的混凝土后,用清水冲洗干净;

2)混凝土出现脱落及细微裂纹现象;应用扁嘴凿将脱落及开裂部位混凝土凿除,如果剥落位置在钢筋中线位置,应将钢筋周边混凝土全部凿除,以满足混凝土与钢筋之间的握裹力要求:混凝土凿除干净后,应与上部柱子混凝土同时浇捣施工。

3)为了保证混凝土浇捣质量,新旧混凝土面可靠结合,四楼梁、柱接头应凿毛处理、松散混凝土残渣应清理干净,并在处理面增刷界面剂;部分位置为了避免出现分层现象,该处凿除范围应从混凝土外皮向内凿除10cm以上。

(2)悬臂梁、板混凝土结构

1)四层悬臂梁、板混凝土结构为事故发生时破坏,悬臂部分与主体结构交接部位发生严重断裂,对此采用清除原有已破坏的混凝土结构,重新施工悬臂部分的加固处理方法。

a、混凝土结合面的处理:新老混凝土结合面正处在悬臂梁根部,为确保该处混凝土结合良好,首先将新老混凝土结合面处的老混凝土面凿毛,并按10cm间距水平凿出10cm宽,5cm深的凹槽以增大新老混凝土之tri的咬合力;浇捣前用清水冲洗干挣混凝土结合部,并在结合部涂刷界面剂.混凝土使用比原设计高一标高的微膨胀混凝土;

b、确保悬臂梁在梁根部的抗剪性能:由于新浇筑混凝土悬臂结构与主体结构间存在施工缝,且施工缝位于悬挑梁的根部,是剪力最大的不利位置,经验算如按原设计方案施工难以保证该处的抗剪能力,对此必须在原有基础上重新设计,采取相应的提高该部位抗剪能力的有效措施.一是增加悬臂梁的截面尺寸;二是加大纵向受力钢筋,对已拆除的悬臂梁KL26, L16的上排钢筋、下排钢筋下部部各植入4根直径25的螺纹三级钢钢筋:三是加密悬臂梁箍筋特别是根部箍筋,间距修改为4, 8@100/140:通过上述措施,可有效增大悬臂梁在梁根部抗剪性能,经计算抗剪设计值可达298KN,大于实际剪切力255KN.

2)由于屋面结构坍塌时,将二层原观众席KL25. L9梁严重砸伤,经检测和验算复核,该处已不能满足正常的使用要求,考虑到该处并不影响上部结构安全,并通过经济技术综合比较,决定对该处采用全部拆除后重新施工.

钢筋工程

(1)四楼柱钢筋

坍塌事故发生后,部分钢筋被压弯,尤其是四楼柱钢筋压弯得厉害,达到90多度,经过现场测定和分析,确定了该部位钢筋的修复方案:

1)柱钢筋在施工前均应进行除锈处理;

2)直螺纹接头损坏的钢筋应首先将损害部位切除,然后采用冷挤压套筒方式连接施工。

(2)四楼悬臂梁、悬臂板钢筋

1)四楼悬臂板部位钢筋均保存完好,在施工前进行除锈即可;

2)四楼悬臂梁部位上部钢筋将受弯变形部位切除,然后采用冷挤压套筒方式连接施工.根据通用技术规程中规定:

a.当需要在高应力部位设置接头时,在同一连接区段内III级接头的接头百分率不应大于25%; II级接头的接头百分率不应大于50%; I级接头的接头百分率可不受限制.B.接头宜避开有抗震设防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时,应采用I级接头或n级接头,且接头百分率不应大于50%。故该部位除采用冷挤压套筒方式连接施工,同时由设计院根据现场实际情况对该部位梁板配筋出局部修改图.下部钢筋采用植筋形式:下部钢筋植筋位置应尽盘靠近原设计钢筋置,原设计钢筋尽量保留,与后植钢筋一起进行绑扎。

参考文献

刘风奎,赵志勇.预应力粘钢加固试验研究切.铁道学报.2004. 26 (2)

混凝土加固篇7

关键字:混凝土结构;建筑工程;加固技术;分析

我们知道,在土木建筑工程中,混凝土以其在性能、施工、经济等方面的显著优点成为最为广泛应用的人工材料。本文结合相关设计规范、施工技术及工程设计,对混凝土结构在建筑工程中的加固技术进行了一些探索和分析。

一、现阶段我国混凝土结构加固技术发展状况

从50年代起,我国就开始了混凝土结构的加固处理。数十年来,特别是近十几年来,这门技术的发展非常的迅速。目前,我国已颁布了《混凝土结构加固技术规范》《建筑抗震加固技术规程》等规范。这些规程的制定从大量工程实践出发,对加固的基本原则、加固的材料和常用的加固方法及要求、施工安全以及工程验收等环节作了明确的规定。这对促进我国混凝土结构加固技术的发展和应用起到了很大的推动作用。但是一直以来,人们已习惯于原有的加固经验,在混凝土结构加固实践中往往就事论事,缺乏深层次的理论研究与探索分析,以致加固水平提高不快。我国传统的混凝土结构加固方法虽已形成了比较系统的、配套的工艺和技术,但总的来说,工艺仍然相对落后,技术含量偏低。具体表现在以碳纤维为代表的新型材料在加固工程中的应用还不普及,相关的设计、施工还存在很多问题。另外,我国检测设备技术水平低,主要表现在材料技术方面缺少权威的材质检验机构;同时对建筑结构进行持续和准确的检测与分析的检测软件及设备系统方面跟国外先进水平还有一定的差距。目前在一些发达国家已开始采用一种智能化的检测监控分析系统,该系统能够对建筑结构进行持续和准确的检测和分析,这些目前在国内尚未见采用。

二、混凝土结构加固技术加固的原则

根据加固工程本身的特点,加固设计要做到技术安全可靠、经济合理、施工简便、并满足使用要求。加固设计应尽量保留和利用原有的结构和构件,避免不必要的拆除和更换,保留部分要保证其安全性和耐久性。还应考虑综合技术经济指标,从设计和施工组织上采取有效措施,尽量缩短施工工期,减少停产、停工,尽可能不影响或少影响建筑物的正常使用。结构或构件加固除满足承载力要求外,还要有足够的抗震能力,不应存在因局部加固或刚度突变而形成新的对抗震不利的薄弱层或薄弱部位,同时也要注意由于结构刚度的增大而导致地震力增大所带来的影响。结构加固还应满足抗震有关要求和提高结构的延性和整体性。加固设计除必须对结构的分析和承载力的校核和计算外,还要求构造合理、连接可靠、施工简单方便。加固设计在可能的条件下考虑建筑美观,结合立面造型和室内装修,进行必要的建筑艺术处理,尽量避免遗留加固的痕迹。

三、工建筑程上常用的钢筋混凝土结构的加固方法

下面,笔者将介绍几种工程上常用的钢筋混凝土结构的加固方法:

(1)加大截面加固法。它是通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇注混凝土以增大构件的截面尺寸,来达到提高承载力的目的。其优点是可以同时增大构件的刚度,承载力和变形能力,部分情况下也可加强连接的可靠性。

(2)外包钢加固法。用乳胶水泥,环氧树脂化学灌浆或焊接等方法对梁柱外包型钢进行加固。该方法主要是通过约束原构件来提高其承载力和变形能力。

(3)体外预应力加固。通过预应力钢筋对构件施加体外预应力,以承担梁、屋架和柱所承受的部分荷载,从而提高构件的承载力。

(4)粘钢加固。在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘剂钢板,是提高结构承载能力和变形能力的一种加固方法。其优点是简单,快速,施工时对生产活动和居民生活影响较小。缺点是会增加构件自重,节点不易处理,施工难度大等。

四、 对不同类型建筑加固工程的分析

对于不同的加固工程要采用不同的加固方法方案,具体哪个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定。在此,笔者将对下两个类型的建筑加固工程进行简要介绍和分析。

(一)框架梁的加固。笔者认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法。前者以造价低、施工简单、占用空间小、加固效果好明显优于加大截面法和预应力加固法。后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,主要表现在:自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高十几倍;另外,其劳动强度相对较小。但是,该方法应用于负弯矩部位其加固效果不如钢板性能好。

(二)框架柱的加固。现实生活中,较为常见的加固方法有外包钢加固法,即在混凝土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又可大幅度地提高混凝土柱的承载力,该方法分干式加固法与湿式加固法两种形式。干式加固法是将型钢直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上;二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较,干式加固法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式加固法好。我们在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。另外,对于加固工程,还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法等可供选择,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要求,又经济实用,均可采用。

结束语:

随着社会经济和现代建筑科学技术的不断进步,越来越多的新型建筑材料会不断出现,混凝土结构加固技术也会有更大发展,加固方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。所以,在今后的建筑工程加固设计时应对具体工程情况进行合理分析比较,选择合适的加固方法,同时还应考虑其是否具有良好的施工性、是否经济、是否能有更好的社会效益等方面。

参考文献:

[1]曹文化.混凝土结构加固技术综述[J].山西建筑.2008(1).

[2]丁绍祥.混凝土结构加固工程技术手册[J].华中科技.2008.10(01)

[3]淳庆.钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用[J].特种结构.2006.23(1)

作者简介:

1. 谢刚性别:男单位: 大连百年港湾商业开发有限公司

地址:大连市沙河口区会展路67百年汇地下一层采购部

2.刘洋性别:女单位: 大连百年港湾商业开发有限公司

地址:大连市沙河口区会展路67百年汇地下一层采购部

混凝土加固篇8

关键词:加固设计,施工方案

混凝土建筑物因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。其加固设计及加固施工方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

1混凝土结构加固设计

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

1.1直接加固的一般方法

1.1.1加大截面加固法

在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。

1.1.2置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

1.1.3有黏结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法,即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

1.1.4粘钢加固法

钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。

1.1.5粘贴纤维增强塑料加固法

外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

1.1.6绕丝法

该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

1.1.7锚栓锚固法

该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

1.2间接加固的一般方法

1.2.1预应力加固法

1)预应力水平拉杆加固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

2)预应力下撑拉杆加固法。钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后,形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系,在外荷载和预应力共同作用下,拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点(下撑点和杆端锚固点)传递给被加固构件,抵消了部分外荷载,改变了原构件截面内力特征,从而提高了构件的承载能力。

1.2.2增加支承加固法

增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

1.2.3其他加固法

辅助结构加固法是采用另制的辅助构件,如型钢、钢桁架或钢筋混凝土粱,部分或全部分担被加固梁的荷载。在支座附近加腋后,支座附近截面的有效高度提高了,因此,截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。

2混凝土结构加固施工方案

优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

2.1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长,劳动用工多,安全系数低的弊端,影响到加固质量。

2.2不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法,如化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体哪个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。

2.2.1以框架梁的加固为例,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法。前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天可完成近200m左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

2.2.2以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,即在混凝土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又可大幅度地提高混凝土柱的承载力。具体方法分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。

湿式加固法一种是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,另一种是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。

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