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混凝土加固及改造措施探討
作者:jinyijiagu  來源:本站  發表時間:2020-7-13 20:18:49  點擊:1488
隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料不斷出現,建筑物加固、維修越來越普遍,本文對目前常用混凝土加固方法進行分類和總結。對每種加固方法進行介紹,并淺談一下它們各自的特點及適用范圍。

【關鍵詞】混凝土加固;改造措施;分類方法

結構在長期的自然環境和使用環境的作用下,其功能必然逐漸減弱,我國20世紀50、60年代建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有四十五十年的歷史,由于使用維修不當或者建造質量原因,許多房屋存在不同的問題,有些相當嚴重,危及結構安全。由于土建投資大,所以盡管房屋存在一些問題,往往不會因此拆除重建,而是采用結構加固的辦法,只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復其承載力,確保安全使用。另外由于新的使用要求,譬如房屋要改變用途或加高樓層、工業建筑中更新設備或改變工藝流程等都需要對原結構進行加固,所以,今后的加固工程量是很大的。從事加固行業是有很大的發展空間的。

加固設計與新設計的區別在于其受到原構件的制約。加固設計除了要考慮安全和經濟因素外,還應考慮實際受力情況,周圍環境,施工的可行性。同一種方法對某種結構形式特別適用,而對于其他結構不一定適用,所以設計時設計人員要根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。

混凝土結構目前常用的加固方法有:

外包型鋼法、粘貼碳纖維加固法、粘鋼法、植筋加固法、加大截面法、改變受力體系加固法、裂縫修補法等。下面就對這幾種常用的加固方法逐一介紹,并淺談一下它們各自的特點及適用范圍。

1.外包型鋼加固法是把型鋼或鋼板包在被加固構件的外邊,根據施工工藝分為濕式外包鋼和干式外包鋼。濕式外包鋼加固法,是一種用乳膠水泥砂漿或環氧樹脂水泥砂漿把角鋼黏貼在原梁下邊角部,并用U形螺栓套箍加強,再噴射水泥砂漿保護的加固方法。干式外包鋼加固法是用型鋼對梁進行加固時,型鋼與原梁間無任何膠黏劑,或雖填塞水泥砂漿,但不能確保剪力在結合面上的有效傳遞。由外包型鋼加固后的構件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。

外包鋼加固法的特點:受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于60℃以上高溫場所;適用于使用上不同意顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

外包型鋼加固法工程圖片:

2.粘貼碳纖維加固法是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面,使兩者共同工作,提高結構構件的(抗彎、抗剪)承載能力,由此而達到對建筑物進行加固、補強的目的。

使用碳纖維布加固具有以下幾個優點:

a、強度高(強度約為普通鋼材的10倍),效果好;b、加固后能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性;c、自重輕(約200g/m2),基本不增加結構自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,適用范圍廣;d、施工簡便(不需大型施工機構及周轉材料),易于操作,經濟性好;e、施工工期短;

適用范圍:a、廣泛適用于梁、板、柱等構件及曲面、節點的結構補強及抗震加固;b、鋼筋混凝土構件的裂縫加固;c、滿足結構承受動靜載荷的需求,如橋梁橋墩、立交橫梁、橋板、橋面;d、構件的抗彎、抗剪、抗壓加固,結構體系的抗震及砌體結構的加固。

粘貼碳纖維加固法工程圖片:

3.粘貼鋼板加固法,是一種建筑結構工程的加固新技術。用特制的結構膠粘劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構的表面,能達到加固和增強原結構強度和剛度的目的。

結構粘鋼加固方法的優點和先進性,主要有:a、堅固耐用:經過多年來的工程實踐,已經證明完全能保證加固工程的質量,結構的強度和剛度都能滿足設計的要求。b、施工快速:在保證粘鋼加固結構質量的前提下,快速完成施工任務,并能根據業務要求,在不停產不影響使用的情況下完成施工,受到用戶的普遍贊揚。c、簡潔輕巧:與其它加固方法比較,粘鋼加固的施工,干凈利落,比較簡便,現場無濕作業。完成加固后的結構外觀不改變,比較輕巧,鋼板薄,結構自重增加極微,不會導致建筑物內其他構件的連鎖加固。d、靈活多樣:粘鋼加固法的適應性很強,能夠解決生產上和生活上各種有關問題。e、經濟合理:由于施工快,避免或減少工廠停產時間,節約加固材料,與其它加固方法比較,粘鋼加固的費用大為節省,經濟效益很高。

粘貼鋼板加固法工程圖片:

4.植筋錨固法是運用高強度的化學粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產生握固力,從而達到預期效果。施工后產生高負荷承載力,不易產生移位、拔出,并且密著性能良好,無需作任何防水處理。由于其通過化學粘合固定,不但對基材不會產生膨脹破壞,而且對結構有補強作用。施工簡便迅速,安全并符合環保要求,是建筑工程中鋼筋混凝土結構變更、追加、加固的最有效的方法。利用結構膠將鋼筋植入混凝土孔內,膠固化后,鋼筋與混凝土產生握固力,即使鋼筋受力至極限強度,結構膠也不會破壞;

植筋技術已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救,構件加大截面加固的補筋等情況,是工程改造中最常用的方法之一。

5.加大截面加固法,是指在原受彎構件的上面或下面澆一層新的混凝土并補加相應的鋼筋,以提高原構件承載能力的方法。他是工程中常用的一種加固方法。加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

6.改變受力體系加固法,既在梁的中間部位增設支點、托梁(架)或將多跨筒支梁變為連續梁等方法。改變結構的受力體系,能大幅度地降低計算彎矩,提高結構構件的承載力,達到加強原結構的目的。譬如改變受力體系中的托換技術,它是托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱;是一種綜合性技術,由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成;與傳統做法相比,具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點,但對技術要求較高。

7.裂縫修補技術,是根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術;適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,除修補外,尚應采用相應的加固措施。內部修補法是用壓力泵把膠結材料壓力混凝土裂縫中,結硬后起到補縫作用,并通過其膠結性使原結構恢復整體性,該方法適用于裂縫寬度較大,對結構的整體性和安全性及耐久性等有影響,或有防水防滲等要求的裂縫的修補。

建筑物結構加固與改造工程是人類歷史發展的客觀需要。它符合科學發展觀所倡導的可持續發展戰略。就目前來看,上述結構加固技術還有待在實踐中進一步探索,隨著建筑物的老化和建筑物使用功能的變更,新型建筑材料不斷出現,更好的加固方法將會有更大拓展。
 

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