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鄭州加固公司簡述基礎工程中的混凝土結構加固方法

來源:星億建筑加固 發布時間:2022-02-28 0次瀏覽
混凝土結構加固是通過一些有效地措施,使受到損害的結構構件恢復原有的結構功能或在已有結構基礎上提高其結構構件的抗力能力,以滿足新的使用條件下結構功能的要求。

混凝土結構加固是通過一些有效地措施,使受到損害的結構構件恢復原有的結構功能或在已有結構基礎上提高其結構構件的抗力能力,以滿足新的使用條件下結構功能的要求。

  一、混凝土結構加固的主要原因

 混凝土結構需要加固的原因有以下幾個方面:

  1、施工方法的錯誤、施工管理的不善以及施工單位的偷工減料等原因,使得建筑物存在質量問題;

  2、設計基礎資料和設計方法不準確,導致設計出來的建筑物存在著安全性問題;

  3、設計規范的修訂和設計標準的提高,按照原規范標準設計的結構將不能滿足設計標準的要求;

  4、由于高濕酸堿環境、溫差、凍融等影響以及流沙等自然災害的作用,導致建筑物發生嚴重損壞;

  5、原有建筑物使用功能和要求的改變,需要對其進行改造、加固。

 二、混凝土結構加固的主要方法

  (1)加大截面加固法

  加大截面加固法,是采用鋼筋混凝土或鋼筋網砂漿層,來增大原混凝土結構的截面面積,達到提高結構承載能力的目的。該法施工簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗,適用于梁、板、柱、墻和一般構造物混凝土結構的加固;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。加大截面法的效果與原結構在加固前的應力水平、結合面的處理、施工工藝、材料性能以及加固時是否卸荷等因素直接相關。如某廠現澆框架,在二層施工時,因吊運大構件帶動了框架模板,導致了該層框架柱傾斜。經復核,須對部分柱進行加固。因附加彎矩是單向,采用單面加固法,且在噴射細石混凝土時對傾斜柱進行適當糾偏,收到了良好的效果。

  (2)外包鋼加固法

  外包鋼加固法,是在混凝土構件(梁、柱)四周包以型鋼的加固方法。在我國,外包鋼法是一種使用較廣的傳統加固方法,適用于使用上不允許過大增加截面尺寸,卻又要求大幅度地提高承載能力的混凝土結構加固。該方法的優點是用于柱的加固時,施工簡便,現場工作量較小,受力可靠,加固效果好;缺點是用鋼量較大,加固維修費用較高,用于梁的加固時需在樓板上開較多的孔(焊接箍板用),在梁的根部外包鋼時,傳力到柱上的節點處理較復雜。另外,這種加固法還存在不能確保鋼與混凝土結合面傳遞剪力和外包鋼需要進行防腐處理等問題。外包鋼法分為干式和濕式兩種方法。濕式外包鋼加固,外包型鋼與構件之間采用乳膠水泥或環氧樹脂化學灌漿等方法粘結,以使型鋼與原構件能整體工作共同受力,該方法不宜在無防護的情況下用于60℃以上高溫場所。干式外包鋼加固,型鋼與原構件之間無有粘結,有時填以水泥砂漿,但不保證結合面剪力的傳遞,與濕式相比,干式外包鋼施工更為方便,但其承載力的提高不如濕式外包鋼有效。

  (3)粘貼鋼板加固法

  粘貼鋼板加固法是在混凝土構件表面用特定的建筑結構膠粘貼鋼板,以提高結構承載力的一種加固方法。20世紀60年代末,法國、南非等國家首先采用該技術對混凝土結構進行加固補強,隨后瑞士、英國等國家相繼采用,在1975年應用此項技術先后對200多座橋梁進行了加固,以提高結構承受重型交通荷載的能力,取得了較好的效果。實踐證明,粘貼鋼板加固法能有效提高結構的抗彎、抗剪及抗裂性能。由于該加固技術不改變結構外形等特點,在許多情況下替代了增大截面加固技術,成為20世紀80年代的一種先進加固方法,為設計人員所普遍采用。

  粘貼鋼板加固具有施工快速、現場無濕作業,對生產和生活影響小的優點,且加固后對原結構外觀和凈空無顯著影響,適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固;缺點是加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平,這是由于鋼板剛度較大,施工時的誤差等原因使得結構使用中容易在粘結面上發生剝離脫空,特別是鋼板端部更易發生剝離。另外,研究發現粘貼鋼板結構在承受長期動載下的抗疲勞性能不甚理想,對混凝土試件進行粘貼鋼板加固時疲勞強度好一些,在疲勞荷載的作用下,粘貼鋼板加固梁的端部錨固問題復雜,有待于進一步研究。

  (4)錨栓—鋼板加固法

  錨栓一鋼板加固法是在既有構造物上打設鉚釘、錨栓、螺栓、膨脹螺栓等機械方法,將鋼板貼在被加固的構件的表面,使結構物與鋼板成為一個可共同受力的整體。錨貼的鋼板不易脫落,可以充分發揮鋼板的延性性能,而且錨貼的速度快,可直接受力,特別適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造加固。但該法不適用于已嚴重風化的結構及輕質結構,在原構件的鋼筋密集區實現錨貼比較困難。

  鋼板與混凝土用錨栓連接結構,可視為鋼一混凝土組合結構,不同的是加固結構物中的鋼筋可能已經超過了容許應力,接合材料不是通常的剪力釘而是后置的錨栓。研究表明:

  1、錨栓一鋼板加固法可有效地提高混凝土結構的抗彎承載能力;

  2、加固效果取決于錨栓的根數(總抗剪應力),但加固效果的上限取決于鋼板強度;

  3、錨栓根數增加時彎曲承載能力增大,型態由彎曲壓壞向剪切過渡;

  4、錨栓的設置間距、早期應力的影響、螺母施擰扭矩、螺母是否與鋼板焊接對極限承載力影響小;

  5、試件的承載力符合平截面假定,當鋼板的強度上限取錨栓的抗剪強度時計算極限承載力接近實測值。

  (5)預應力加固法

  預應力加固包括預應力拉桿加固和預應力撐桿加固兩種形式。適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性的混凝土結構,它同時具有卸載、加固及改變結構受力三種功能。預應力加固法克服了采用其它方法加固時加固材料中普遍存在的應力滯后的弱點,保證了新舊材料和結構的整體性與協同工作。工程實踐表明:采用體外預應力法加固橋梁和房屋結構,不僅能提高其承載力,還可以減小撓度和裂縫寬度,提高結構的彈性恢復能力,并且具有施工簡便、不占用空間等特點,是一種經濟的加固方法。

  預應力拉桿主要用于加固受彎構件、屋架等,在特定場合下,也可用于加固大偏心受壓構件。預應力撐桿主要用于加固軸心受壓構件和偏心受壓構件。此加固方法不適用于環境溫度高于60℃和收縮徐變大的混凝土結構,另外需要注意預應力筋的防腐問題。預應力加固法對施工技術要求比較高,一般應由專業技術實力較強的工程隊伍來完成。

  (6)改變受力體系加固法

  該方法是通過增設支點(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法來改變結構受力體系的加固法,其中用得***多的是增設支點法。增設支點可以大大減少結構構件的計算長度、計算彎矩,大幅度地提高結構和構件的承載力,減少撓度,縮小裂縫寬度,達到加固原結構的目的。該法簡單可靠,適用于梁、板、桁架、網架等水平結構的加固,缺點是使用空間會受到一定的影響。托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墻及托梁拔柱的總稱,是在不拆或少拆上部結構的情況下,拆除、更換或接長柱子的一種處理方法。與傳統的大掀蓋改造相比,該法具有對生產生活影響小、施工工期短、費用較低等優點,缺點是技術要求比較高,需由熟練工人來完成,安全措施必須周密。


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