1.廉愛(ài)花 2.申培燕
1、河南正海實(shí)業(yè)有限公司 2、河南元龍建筑加固有限公司
小議建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用
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隨著商品混凝土技術(shù)的發(fā)展,商品混凝土結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到建筑工程中,其發(fā)展速度遠(yuǎn)超其他建筑結(jié)構(gòu)。但商品混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用后,會(huì)出現(xiàn)被侵蝕的現(xiàn)象,再加上受到各種人為損壞以及自然災(zāi)害等因素的影響,會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)嚴(yán)重的安全隱患,此時(shí)應(yīng)立即采取加固措施,避免造成重大安全問(wèn)題。為此,本文主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固的概況、加固方式及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
建筑工程;混凝土結(jié)構(gòu);加固技術(shù)
建筑結(jié)構(gòu)加固就是加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)加固是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,要考慮的因素很多。加固方法應(yīng)從施工方便、不影響生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)合理、效果好等方面來(lái)選擇,一般原則如下:
(1)加固應(yīng)盡可能做到不停產(chǎn)或少停產(chǎn),因停產(chǎn)的損失往往是加固費(fèi)用的幾倍或幾十倍。能否在負(fù)荷下不停產(chǎn)加固,取決于結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。一般構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力小于鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%,且構(gòu)件損壞變形等不是太嚴(yán)重時(shí),可采用負(fù)荷不停產(chǎn)加固方法。
(2)加固方案要便于制作、施工,便于檢查。
(3)結(jié)構(gòu)制造組裝應(yīng)盡量在生產(chǎn)區(qū)外進(jìn)行。
(4)加固應(yīng)盡可能采用高強(qiáng)螺栓或焊接。
采用高強(qiáng)螺栓加固時(shí),應(yīng)驗(yàn)算鉆孔截面削弱后的承載能力;采用焊接加固時(shí),實(shí)際荷載產(chǎn)生的原有桿件應(yīng)力最好在鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度60%以下,極限不得超過(guò)80%,否則應(yīng)采取相應(yīng)的措施才能施焊。
1、直接進(jìn)行加固
(1)加大截面。商品混凝土結(jié)構(gòu)加固最常使用的是加大截面法,該方法在多種商品混凝土構(gòu)件中都適用,如梁、柱以及板等。加大截面法擁有多種優(yōu)勢(shì),如:工藝成熟、不過(guò)分強(qiáng)調(diào)施工人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、便捷施工、極易管理質(zhì)量、高度可靠、能夠提升構(gòu)件的抗力、尤其有利于提升加固構(gòu)件的穩(wěn)定性。
(2)對(duì)商品混凝土進(jìn)行置換。若商品混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強(qiáng)度或者密實(shí)度等等不達(dá)標(biāo)的情況,應(yīng)選用置換的方法進(jìn)行處理,這種方法在梁、柱等主要承重構(gòu)件上較為常用。但其也存在一些缺陷,如濕作業(yè)工作量大、需清理大量的舊商品混凝土、需要在原有結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行支撐或加固處理,防止影響到周邊。
(3)使用外包鋼進(jìn)行加固。若商品混凝土結(jié)構(gòu)既需要進(jìn)行加固處理又不允許將其構(gòu)件的截面加大。則應(yīng)選用外包鋼法。此法是指運(yùn)用鋼板和角鋼等鋼制材料約束住商品混凝土構(gòu)件,以此加大其抗壓性能。外包鋼法通常分為干式與濕式兩類(lèi)。
(4)使用粘貼鋼板法進(jìn)行加固。此類(lèi)加固方法在橋梁加固上應(yīng)用較廣,在近年來(lái)更是得到公路部門(mén)大力推廣,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的梁、板等構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí),也經(jīng)常使用這種方法。該方法的缺陷是:抗腐蝕性能差、對(duì)使用環(huán)境有要求、節(jié)點(diǎn)部位很難被處理等。
(5)使用粘貼纖維復(fù)合材法進(jìn)行加固。結(jié)構(gòu)加固經(jīng)常使用的材料為碳纖維,這種材料適用于商品混凝土、鋼質(zhì)、砌體以及木質(zhì)等各種材質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)中,其主要目的是加固結(jié)構(gòu)受拉、受彎以及受剪的部位,以增強(qiáng)其承載性能,使用碳纖維材料纏繞約束結(jié)構(gòu)時(shí),受壓構(gòu)件既能被加固,又能增強(qiáng)其延性,可被廣泛應(yīng)用在具備抗震性能的結(jié)構(gòu)加固上。
2、間接方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固
(1)增加支承法。增加支撐法是指在結(jié)構(gòu)上增加支撐點(diǎn),以減少其計(jì)算跨度,進(jìn)而將其的內(nèi)力分布形式改變,以提高結(jié)構(gòu)的承載性能。這種方法可被應(yīng)用到對(duì)使用條件以及外觀沒(méi)有高要求的建筑結(jié)構(gòu)加固上,如搶險(xiǎn)時(shí)設(shè)立的臨時(shí)支頂,其優(yōu)勢(shì)在于受力點(diǎn)精確、安裝和拆卸便捷、簡(jiǎn)單可靠等;其缺點(diǎn)是,占據(jù)建筑內(nèi)部使用空間面積大、損傷建筑物外觀以及有些使用功能。
(2)使用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固。預(yù)應(yīng)力加固法是指在結(jié)構(gòu)外部布置拉桿或撐桿并施加預(yù)應(yīng)力使其受力,已達(dá)到使原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布被改變的目的,進(jìn)而減小結(jié)構(gòu)承載內(nèi)力,提升其承載性能。這種方法有三重作用,一改換內(nèi)力分布、二卸載、三加固,該法同時(shí)能避免出現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變滯后的問(wèn)題;所以被廣泛應(yīng)用于重型、大跨度商品混凝土結(jié)構(gòu)以及位于高應(yīng)力、高應(yīng)變情況下的結(jié)構(gòu)中,但其也有缺陷:影響結(jié)構(gòu)美觀、在缺乏防護(hù)措施時(shí)不能用于收縮徐變大的結(jié)構(gòu)中,周?chē)h(huán)境高于60℃時(shí)不能使用。
1、梁柱加固
加固時(shí)柱從底層開(kāi)始從下至上全高加固,主筋下部植入基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi),保證新增豎向結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載能夠順利傳給基礎(chǔ),并保證剛度的連續(xù)性,柱子縱筋采用焊接。梁柱節(jié)點(diǎn)處,柱加固縱向鋼筋應(yīng)貫穿樓板不截?cái)?,如有梁阻隔時(shí)可從框架梁兩側(cè)繞過(guò),然后采用一定的坡度收至設(shè)計(jì)位置,在框架梁上下各增加附加鋼筋滿(mǎn)足豎向鋼筋間距要求;不被原柱阻礙的梁加固縱筋采用通長(zhǎng)筋,有柱阻礙則采用植筋技術(shù)植入到原柱混凝土中。
2、樓面板加固
通常需要改造加固的工程,預(yù)應(yīng)力空心板的混凝土強(qiáng)度降低,預(yù)應(yīng)力筋松弛,撓度變形較大。對(duì)于Ⅲ、Ⅳ級(jí)損傷的預(yù)應(yīng)力空心板,不宜作加固后繼續(xù)承載,故采用自密實(shí)混凝土樓板置換處理;對(duì)于Ⅱ級(jí)損傷空心板,主要考慮底部做疊合板處理和置換兩種方案,由于底部疊合板的扎筋支模難度大,且澆注的時(shí)候需在空心板上鉆澆筑孔,對(duì)原板造成二次損傷,加固質(zhì)量也較難保證,因此決定也采用置換處理。樓面板處理時(shí)新增鋼筋不能與相鄰樓板鋼筋形成通長(zhǎng)筋的,其端部必須按規(guī)范要求植入四周原梁混凝土中,負(fù)彎筋端部也需植入原梁中。在以上加固中,Ⅰ級(jí)損傷的梁、板、柱構(gòu)件均不做結(jié)構(gòu)處理。
3、墻體加固
在加固砌體結(jié)構(gòu)中,鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法具有較突出的優(yōu)勢(shì),同時(shí)結(jié)合鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿課題研究成果,用抗裂復(fù)合砂漿替代水泥砂漿。由于復(fù)合砂漿擁有較高的拉強(qiáng)重量比和較高的韌性、延展性及耐久性,比普通水泥砂漿有較大的抗裂能力,因此可以減小涂抹厚度和對(duì)加固鋼筋的更好保護(hù)。
綜上所述,建筑工程加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)具體工程情況進(jìn)行分析比較,選擇合適的加固方法,同時(shí)還應(yīng)考慮其是否具有良好的施工性、是否經(jīng)濟(jì)等方面。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會(huì)有更大發(fā)展,加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
[1]張衛(wèi)東.混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在某銀行地庫(kù)改造工程中的應(yīng)用[J].混凝土. 2011(03)