于宏偉
摘 要:目前,我國正向著新型的城鎮(zhèn)化方向發(fā)展,城市建筑工程項目的投資規(guī)模逐漸增大,建設(shè)規(guī)模也獲得了大幅提高,對于施工質(zhì)量的要求越來越嚴格。而施工質(zhì)量的好壞與混凝土的結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。因此,在建筑施工中,必須加強對于混凝土加固技術(shù)的重視程度,提高混凝土加固技術(shù)的水平,并根據(jù)建筑工程的實際情況和環(huán)境要求,選擇合理的混凝土加固方法。文章對此進行了深入細致的分析和討論。
關(guān)鍵詞:建筑施工;混凝土;加固技術(shù)
1 磚混結(jié)構(gòu)的混凝土直接加固方法
1.1 鋼筋混凝土外加層加固方法
這種方法具有相對簡單的加固施工工藝,有著較強的適應(yīng)性,應(yīng)用比較廣泛,主要用于柱子、帶壁強混凝土結(jié)構(gòu)的加固。因此,在實際應(yīng)用中獲得了很多寶貴的經(jīng)驗,施工工藝成熟,屬于復(fù)合截面加固方法,通過采用這種加固方法,大幅度提高了砌體的承載能力。然而,這種加固方法也存在弊端,施工中需要較長的濕作業(yè)的時間。此外,在工程完工后,會在一定程度上影響人們正常的生產(chǎn)生活,給環(huán)境帶來不利的影響。
1.2 增設(shè)扶壁柱混凝土加固方法
這種方法與鋼筋混凝土外加層加固方法在優(yōu)點上有著很強的相似性。如施工工藝并不復(fù)雜,適應(yīng)性強,提高砌體承載能力的幅度大,豐富的施工經(jīng)驗,相對成熟的施工工藝等。屬于通過加大截面的方式來加固混凝土的技術(shù)。其缺點就是加固后的混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力有一定的限制,不能夠滿足當(dāng)?shù)氐目拐鸬燃壱?,因此,在地震頻發(fā)的地區(qū),不能采用此種結(jié)構(gòu)的混凝土加固方法。
1.3 鋼筋水泥砂漿外加層混凝土加固方法
這種方法除了承載能力強外,還具有施工成本相對較低的優(yōu)點。與鋼筋混凝土外加層加固方法相同,也是復(fù)合截面混凝土加固方法。然而與鋼筋混凝土上層加固法相比,其加固后的承載能力較差。適用范圍也和鋼筋混凝土上層加固法大體相同,所不同的就是這種方法也可以應(yīng)用于帶壁柱墻兩側(cè)穿墻鋼筋的封閉施工中。
2 磚混結(jié)構(gòu)的間接混凝土加固方法
2.1 無粘結(jié)外包型鋼混凝土加固方法
這是一種傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法。對于無法增大原構(gòu)件截面尺寸,并且對于砌體柱的截面承載能力有較高要求的情況,可以采用這種混凝土加固方法。其優(yōu)點是施工方便,現(xiàn)場施工量不多,濕作業(yè)工作量也相對較少。此外,在受力方面也表現(xiàn)出了優(yōu)良的均勻性和可靠性能。然而,此種加固方法也有著較為明顯的缺點,即施工成本較高,并且需要采用類似的鋼結(jié)構(gòu)防護措施。
2.2 預(yù)應(yīng)力撐桿混凝土加固方法
這種方法主要用于加固高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體。不僅可以使砌體柱的承載能力得以提高,還能夠獲得令人滿意的加固效果。然而,這種混凝土加固方法對溫度環(huán)境有一定的要求,即不能應(yīng)用于溫度在 60℃之上的環(huán)境中。
2.3 改變混凝土結(jié)構(gòu)的計算圖形
這是一種較為常見的加固方法,需要綜合考慮空間協(xié)作,通過改變混凝土荷載的分布狀況、節(jié)點性質(zhì)、邊界條件和傳力途徑等方式,并且還要根據(jù)需要增加適當(dāng)?shù)臈U件和支撐,從而使得混凝土結(jié)構(gòu)得以加固。
2.3.1 混凝土結(jié)構(gòu)的加固。通常采取令結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的剛度提高的方式來進行加固。增加支撐形成的空間,并按照空間結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的驗算;增設(shè)支撐,增加空間結(jié)構(gòu)的剛度,或者是調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)的自振頻率等,以此來提高繩索結(jié)構(gòu)的承載能力和動力特性等;增加結(jié)構(gòu)支撐或者輔助桿件,以此來降低混凝土結(jié)構(gòu)的長細比,提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能;在混凝土排架結(jié)構(gòu)中,提高某一列柱的剛度,讓這一排列柱承載大部分的水平力,降低其他列排的荷載;在塔架等結(jié)構(gòu)中增加拉桿或者適度增加位索,提高混凝土結(jié)構(gòu)的剛度。
2.3.2 受彎桿的加固。通過改變受彎管截面的內(nèi)力來進行加固。改變桿件的荷載分布狀況,比如把一個集中的荷載分解成為多個集中的荷載;改變端部的支撐狀況,比如把剛結(jié)變?yōu)榛罱Y(jié)等;提高支座或者把簡支結(jié)構(gòu)端部連接結(jié)構(gòu)改變?yōu)檫B續(xù)結(jié)構(gòu);適當(dāng)調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;把結(jié)構(gòu)改變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu);預(yù)施加一定的預(yù)應(yīng)力。
2.3.3 桁架的加固??梢詫螚U改變成桁架撐桿式結(jié)構(gòu)或者增設(shè)一定的預(yù)應(yīng)力拉桿。
2.4 連接加固與固件連接
鋼結(jié)構(gòu)連接方法有很多種,如焊接、鉚釘、高級和普通螺栓等。在實際的建筑施工中,需要根據(jù)施工要求、施工條件和現(xiàn)場情況,科學(xué)合理地選擇最優(yōu)方法,混凝土結(jié)構(gòu)的需要、受力狀況、加固的目的和加固的原因等,這些都是必須考慮的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)的原有的連接方法也不能忽視。對這些影響因素進行綜合分析,最終確定最適當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)連接方法。焊縫和摩控型高強度螺栓是最普遍,也是應(yīng)用最廣的鋼結(jié)構(gòu)連接方法,可以靈活地使用這兩種方法相混合的連接方式。
在這里還需要提及的是,關(guān)于混凝土裂紋的修復(fù)和加固?;炷两Y(jié)構(gòu)由于其自身結(jié)構(gòu)的特點,會產(chǎn)生各種形式的裂縫,如脆斷性或擴展性裂縫。此外,混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到載荷的作用,也會加劇裂縫的產(chǎn)生。制造和安裝施工操作等人為因素,也是引發(fā)裂縫的重要原因。而混凝土裂縫的存在無疑是對工程質(zhì)量的巨大威脅,因此,必須進行及時有效的修復(fù),以免裂縫擴大,造成更大的危害。
3 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
3.1 混凝土結(jié)構(gòu)直接加固方法
3.1.1 加大混凝土截面。這種方法的施工工藝并不復(fù)雜,并且具有適應(yīng)性強的特點,在設(shè)計和施工方面也有著豐富的經(jīng)驗?;炷两Y(jié)構(gòu)梁、板和墻等的加固,基本可以采用這種加固方法。然而現(xiàn)場濕作業(yè)所需的時間較長,在其施工的過程中,會在某種程度上影響到附近居民正常的生產(chǎn)和生活。
3.1.2 置換混凝土。這種方法與加大混凝土截面的方法具有非常相似的優(yōu)點,與之不同的就是采用這種方法加固后,對于建筑的凈空不會造成影響。然而其缺點也比較突出,如較長的濕作業(yè)時間。尤其要注意的是,采用這種方法加固后,混凝土結(jié)構(gòu)有可能會出現(xiàn)缺陷,嚴重威脅了施工的質(zhì)量。
3.1.3 粘結(jié)鋼板。這種加固方法的優(yōu)點較多,如施工速度快、省時,無需進行現(xiàn)場的濕作業(yè),因此不會對現(xiàn)場環(huán)境以及附近居民的正常的生產(chǎn)和生活造成太大影響。此外,加固作業(yè)完成后,并不會影響到結(jié)構(gòu)的外觀和凈空。然而,對于其適用的范圍有著一定的要求,即通常用在受靜力作用比較小的混凝土結(jié)構(gòu),此外,加固操作水平與膠黏工藝對于其加固效果會造成很大的影響。
3.1.4 粘貼纖維增強塑料。這種方法具備和粘貼鋼板加固方法相同的優(yōu)點,與此同時,因采用了纖維材料,所以還具有較強的耐腐蝕性、耐潮濕的特點,更重要的是,這種方法的維護成本相對較低。適用范圍廣,各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)以及一般的建筑物都可以采用粘貼纖維增強塑料的加固方法。同樣,每種方法都存在著缺點和不足,這種方法僅適用于混凝土強度等級在C20~C60的混凝土結(jié)構(gòu)。
3.2 混凝土結(jié)構(gòu)間接加固方法
通常采用預(yù)應(yīng)力和增加支撐的方式進行加固。預(yù)應(yīng)力加固方法具有非常優(yōu)良的加固效果,使被加固構(gòu)件的應(yīng)力降低的同時還能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)的承載能力進行調(diào)整。增加支撐的加固方法既簡單又實用,但是對于適用條件的要求卻非常嚴格,更重要的是,還會對建筑物的外觀和使用功能造成損害,選用時要尤其注意。
參考文獻
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