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加固工程施工工艺
作者:jinyijiagu  来源:本站  发表时间:2014-2-26 10:03:06  点击:2111

加固工程之裂缝修补施工工艺
施工流程
 
一、加固工程之高压灌浆


1) 清理:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域,凿除砼表面析出物,确保表面干净、润湿。
2) 钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径为14mm,钻孔角度宜≦45°,钻孔深度≦结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿(壁后灌浆除外)钻孔与裂缝间距≦1/2结构厚度。钻孔间距20cm~60cm.
3) 埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称之为止水针头),并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙,不漏水。
4) 洗缝:用高压清洗机以3Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水,观察出水点情况,并将缝内粉尘清洗干净。
5) 封缝:将洗缝时出现渗水的裂缝表面用快干水泥进行封闭处理,目的是在灌化学浆时不跑浆。
6 )灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。立面灌浆顺序为由下向上;平面可从一端开始,单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5分钟,即可停止本孔灌浆,改注相邻灌浆孔。
7) 拆嘴:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。
8) 封口:用快干水泥进行灌浆口的修补、封口处理。 
 


二、加固工程之静置灌缝施工工艺


1、裂缝调查:对裂缝大小在1mm左右,表面没有渗水的采用静置灌胶处理。
2、裂缝处理:清理干净需要施工的区域,凿除砼表面析出物,确保表面干净、干燥,用酒精或丙酮清洗裂缝浅表层和需封口面。
3、粘贴注胶底座:底座安装顺序为由下向上;平面可从一端开始,单孔逐一连续进行安装,座安装间距为300mm
4、封闭裂缝:用专用封口胶或其他锚固胶封闭需要灌注的裂缝,注意要充分封闭好,在裂缝顶端预留观察口。
5、封口检查:对封闭裂缝进行检查,确保无漏气口,
6、配胶:将灌缝胶按出厂要求比率调配好,配胶尽量按用多少配多少,不多配以免浪费。
7、灌注:将调配好的胶体吸入灌注器内,将灌注器安装在底座上灌注,灌注时间一般为2-3小时,实际以灌注器内不跑胶,预留观察口出胶
为准,如灌注器内胶体灌完需重新补胶灌注。
8、拆除灌注器、固化养护:注满后应及时拆除灌注器,底座用堵头堵住,静置2-3固化养护后方可拆除底座和封口部位

 

加固工程之粘结碳纤维施工工艺
施工流程
 
基面处理→基面清洗→涂刷底胶→粘贴面修补(找平处理) →粘贴碳纤维片材→养护→外表防护处理。
(1)基面处理
① 对混凝土粘贴面的劣化层(如浮浆、风化层等)用砂轮认真打磨。
② 基面凸出部分要磨平,对转角部位要进行导角处理。
③ 强度等级较低的和质量较差的混凝土应凿掉,并用不低于原混凝土强度等级的环氧砂浆修补。


(2)基面清洗
① 用钢丝刷刷去表面的松散浮渣。
② 用压缩空气除去表面粉尘。
③ 用丙酮或无水酒精擦拭表面,也可用清水冲洗,但必须待其充分干燥后再进行下道工序。


(3)涂刷底胶
 ① 按比例将粘结树脂的主剂和硬化剂放入容器内,用低速旋转的方法搅拌均匀,一次调合量应在可使用时间内用完,超过可使用时间绝对不能用。
② 用滚筒或刷子均匀涂抹,胶的粘度较高,不能涂得太厚。
③ 待粘结树脂指触干燥后,进入第二道工序。
 

(4)粘贴面修补
对粘贴面的凹入部位,用环氧腻子(或找平胶)修补,以保证粘贴面平整,确保加固效果。待环氧腻子(或找平胶)指触干燥后,进入下一道工序。
 

(5)粘贴碳纤维
① 碳纤维的下料长度,应在现场根据施工经验和作业空间确定,若需接长,接头的长度应根据具体情况而定,一般不得低于100mm。
② 碳纤维的下料长度以当天的用量为准。
③ 粘贴碳纤维时须保证碳纤维和混凝土面的粘贴密实,以免影响加固效果。
④ 碳纤维粘贴后,为保证树脂的充分渗浸,应至少放置30min以上,此期间若发生浮起、错位等现象,需进行处理。
⑤ 碳纤维粘贴后,再在碳纤维的外表面涂刷一层粘结树脂,并甩粗沙以利于做面层防腐。
 

(6)养护
碳纤维粘贴后,为保证达到设计强度,平均气温约100C时养护2周左右;平均气温约200C时养护1周左右。
 


加固工程之注意事项
 
① 气温低于50C时,不宜施工。
② 雨天和可能结露时应停止施工。
③ 当各种胶附在皮肤上时,用肥皂水冲洗,若进入眼内要立即用
水冲洗或接受医生治疗。
④ 现场需做好防火等安全消防措施。 


加固工程之后灌注粘钢施工工艺
施工流程
 
钢构件装配制作→被粘砼面和钢板表面处理→钢板拼接→封缝→粘结剂配制→灌胶→固定加压→胶固化(拆支撑夹具)
1、钢构件装配制作:
① 根据设计图纸对被粘砼构件应放线钻孔(按规定选用钻头)。
② 根据设计图纸对被粘钢板钻孔(于砼构件对应)并按要求弯曲或焊接成型(钢板拼装焊接采用45°斜角拼焊)。
③ 预埋螺栓或锚杆生根。
④ 对配制后的钢构件进行校直、校平处理,平直度<2mm/m


2、被粘砼面和钢板表面处理
① 被粘砼表面处理:
a. 先进行凿毛、打磨、打平、除去2-3mm厚表层,直至完全露出新石。凿毛纹路与梁轴心线倾斜45°,凿毛点2-3个/cm
b. 在凿毛过程注意用平尺找平不垂直度允许偏差<2mm。
c. 用钢丝刷去掉凿毛、打磨过程中松散浮渣,再用气压机去处粉尘,用棉丝浸入丙酮擦拭表面,手摸无粉尘即可。
d. 湿度较大的砼结构,尚需进行人工干燥处理。
② 钢板表面处理:
a. 钢板粘结前,必须进行除锈和粗糙处理。可用喷砂、平砂轮打磨。直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢板受力方向垂直。
b. 用棉丝浸泡丙酮擦拭钢板表面。
 

3、拼装或焊接成型:
按图纸要求安装或焊接且与砼构件粘结面留1-3mm间隙。并与砼构件固定牢靠。
4、封缝:对易流失结构胶的有关部位用胶泥封堵严密,以保证压力灌胶密实度。
5、建筑结构胶配制:
按说明书进行,因各施工环境、条件温度等不同,粘贴施工前现场应按规定配比。再次进行试配固化试验,观察其固化状况是否正常。包括有效期一个月以上的原料。
 

6、压力灌胶:
1)封缝胶泥固化后将配制好的结构胶放于注胶罐内,压紧罐盖。接上输气管和贮胶罐,用压缩空气(气压机或氧气)将贮胶罐中结构胶压力注入砼和钢板间隙中,保证胶体在各部位的密实度。
2)压力灌胶的气压力一般控制在0.2-0.3Mpa,注胶口由下而上依次排列,一般从下开始每500mm一个。排气孔设置在最高端部,孔径Φ10。
3)压力灌胶完成后,取注胶管时应用硬胶泥或木塞封堵进胶口及有关部位排气口,防止结构胶流失。
 

7、固定加压
钢板粘贴好后,立即用卡具支撑或膨胀螺栓固定,并适当加压。以使胶液从钢板边缘挤出为度,膨胀螺栓一般兼作永久附加锚固措施。
8、胶固化(拆支撑夹具)
一般建筑结构胶在常温(20℃)24小时固化即可拆除夹具或支撑,3天可受力作用。若低于20℃或冬季,固化时间延长根据试验决定。
 

9.施工的质量标准与验收。
1)保证项目:
a. 钢材品种、型号、规格和数量必须符合设计要求;
b. 焊条必须符合要求;
c. 建筑结构胶性能满足设计要求,建议采用《砼结构加固技术规范》CECS25:90中推荐的JGN型建筑结构胶,若采用新型结构胶应经设计同意,并提供(见审阅意见);
d. 胶体配制必须严格执行实验室下达的配合比;
e. 焊缝表面不得有裂缝、夹渣、焊瘤、烧穿、咬边。
2)基本项目:
a. 根据《砼结构加固技术规范》CECS25:90标准执行;
b. 粘结有效面积:锚固区90%,非锚固区70%;
c. 粘钢外观平整、焊缝均匀、无焊渣、无飞溅物。
 
加固工程之注意事项
 
•粘贴的砼面和钢板面必须洁净、无油污;
•不慎弄到皮肤或衣物上,可用丙酮清洗并用大量清水冲洗


加固工程之粘钢施工工艺
施工流程
 
钢构件装配制作→被粘砼面和钢板表面处理→粘结剂配制→涂胶与粘贴→固定加压→胶固化(拆支撑夹具)
1、钢构件装配制作:
① 根据设计图纸对被粘砼构件应放线钻孔(按规定选用钻头)。
② 根据设计图纸对被粘钢板钻孔(与砼构件对应)并按要求弯曲或焊接成型(钢板拼装焊接采用45°斜角拼焊)。
③ 预埋螺栓或锚杆生根。
④ 对配制后的钢构件进行校直、校平处理,平直度<2mm/m


2、被粘砼面和钢板表面处理
① 被粘砼表面处理:
a. 先进行凿毛、打磨、打平、除去2-3mm厚表层,直至完全露出新石。凿毛纹路与梁轴心线倾斜45°,凿毛点2-3个/cm
b. 在凿毛过程注意用平尺找平不垂直度允许偏差<2mm。
c. 用钢丝刷去掉凿毛、打磨过程中松散浮渣,再用气压机去处粉尘,用棉丝浸入丙酮擦拭表面,手摸无粉尘即可。
d. 湿度较大的砼结构,尚需进行人工干燥处理。
② 钢板表面处理:
a. 钢板粘结前,必须进行除锈和粗糙处理。可用喷砂、平砂轮打磨。直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢板受力方向垂直。
b. 用棉丝浸泡丙酮擦拭钢板表面。


3、 建筑结构胶配制:
按说明书进行,因各施工环境、条件温度等不同,粘贴施工前现场应按规定配比。再次进行试配固化试验,观察其固化状况是否正常。包括有效期一个月以上的原料。


4、涂胶与粘贴
a. 用毛刷粘清胶,对已处理的砼构件表面均匀涂刷底胶一次。
b. 对已处理好的钢板粘结面均匀涂刷底胶一次并来回无规则抹数次。将已配制好的结构胶用开刀涂抹在钢板(或砼结构粘结面上)表面周边厚2-3mm,中间厚3-5mm(中间厚边缘薄),然后将钢板贴于预定位置。


5、固定加压
钢板粘贴好后,立即用卡具支撑或膨胀螺栓固定,并适当加压。以使胶液从钢板边缘挤出为度,膨胀螺栓一般兼作永久附加锚固措施。
6、 胶固化(拆支撑夹具)
一般建筑结构胶在常温(20℃)24小时固化即可拆除夹具或支撑,3天可受力作用。若低于20℃或冬季,固化时间延长根据试验决定。
 
加固工程之注意事项
 
•粘贴的砼面和钢板面必须洁净、无油污;
•不慎弄到皮肤或衣物上,可用丙酮清洗并用大量清水冲洗

  

加固工程之植筋施工工艺
植筋步骤
 
钻孔:使用电锤或钻孔机钻孔,钻头大小参考安装数据表,钻孔深度应按图纸设计要求
清孔:在植入钢筋前先使用毛刷清孔,然后用吹气泵或空压机吹出灰尘,如此反复三次
预注:拧上专用混合嘴,将胶放入植筋胶枪,最初由混合嘴流出的4枪胶必须废弃不用
注胶:将混合嘴插入孔底后开始注胶,缓慢将混合嘴外移,确保孔内无气泡或孔隙,注胶至填满孔深的2/3为止
植筋/植螺杆:以连续旋转的方式植入钢筋或螺杆,直至接触孔底有胶体溢出
固化:钢筋/螺杆植入后,初凝时间内不可动摇钢筋/螺杆,胶体固化进行一半时可以施工,但不可施加扭矩,胶固化完全后方可检测

  


加固工程之裂缝修补胶技术标准
说明:由于结构胶性能的好坏直接影响到本次加固工程的效果,特别是长期耐久性能的好坏,应选用改性环氧树脂结构胶粘剂,要求材料应由正规大厂家提供,供应商必须提供安全生产许可证,必须提供厂家开据的产品质量保证书。

  

 

加固工程之碳纤维粘贴胶技术标准
性能项目 性能要求 试验方法标准
 A级胶 
胶体性能 抗拉强度(MPa) ≥40 GB/T 2568
 受拉弹性模量(MPa) ≥2500 
 伸长率(%) ≥1.5 
 抗弯强度(MPa) ≥50 GB/T 2570
  且不得呈脆性(碎裂状)破坏 
 抗压强度(MPa) ≥70 GB/T 2569
 

粘结能力 钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa) ≥14 GB/T 7124
 钢-钢不均匀扯离强度(kN/m) ≥20 GJB 94
 与混凝土的正拉粘接强度(MPa) ≥2.5,且为混凝土内聚破坏 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录F
不挥发物含量(固体含量)(%) ≥99 GB/T 2793
触变指数 不低于2.2 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须提供T型抗冲击剥离实验检测报告并做现场见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时做7天快速湿热老化复检测试(水煮法) 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须提供碳纤维胶粘剂与碳纤维布适配性报告 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时对钢-钢拉伸抗剪强度、钢-混凝土正拉结强度、不挥发物含量进行见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010

说明:由于结构胶性能的好坏直接影响到本次加固工程的效果,特别是长期耐久性能的好坏,应选用改性环氧树脂结构胶粘剂,要求材料应由正规大厂家提供,供应商必须提供安全生产许可证,必须提供厂家开据的产品质量保证书。

  

 

加固工程之粘钢胶技术标准
性能项目 性能要求 试验方法标准


 A级胶 
胶体性能 抗拉强度(MPa) ≥30 GB/T 2568
 受拉弹性模量(MPa) ≥3.5╳103 
 伸长率(%) ≥1.3 
 抗弯强度(MPa) ≥45 GB/T 2570
  且不得呈脆性(碎裂状)破坏 
 抗压强度(MPa) ≥65 GB/T 2569
粘结能力 钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa) ≥15 GB/T 7124
 钢-钢不均匀扯离强度(kN/m) ≥16 GJB 94
 与混凝土的正拉粘接强度(MPa) ≥2.5,且为混凝土内聚破坏 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录F
不挥发物含量(固体含量)(%) ≥99 GB/T 2793


触变指数 不低于4.0 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须提供T型抗冲击剥离实验检测报告并做现场见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时做7天快速湿热老化复检测试(水煮法) 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时对钢-钢拉伸抗剪强度、钢-混凝土正拉结强度、不挥发物含量进行见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
性能项目 性能要求 试验方法标准


 A级胶 
胶体性能 抗拉强度(MPa) ≥30 GB/T 2568
 受拉弹性模量(MPa) ≥3.5╳103 
 伸长率(%) ≥1.3 
 抗弯强度(MPa) ≥45 GB/T 2570
  且不得呈脆性(碎裂状)破坏 
 抗压强度(MPa) ≥65 GB/T 2569
粘结能力 钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa) ≥15 GB/T 7124
 钢-钢不均匀扯离强度(kN/m) ≥16 GJB 94
 与混凝土的正拉粘接强度(MPa) ≥2.5,且为混凝土内聚破坏 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录F
不挥发物含量(固体含量)(%) ≥99 GB/T 2793


触变指数 不低于4.0 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须提供T型抗冲击剥离实验检测报告并做现场见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时做7天快速湿热老化复检测试(水煮法) 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时对钢-钢拉伸抗剪强度、钢-混凝土正拉结强度、不挥发物含量进行见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
说明:由于结构胶性能的好坏直接影响到本次加固工程的效果,特别是长期耐久性能的好坏,应选用改性环氧树脂结构胶粘剂,要求材料应由正规大厂家提供,供应商必须提供安全生产许可证,必须提供厂家开据的产品质量保证书。

  


加固工程之高品质植筋胶应该满足的标准
性能项目 性能要求 试验方法标准


 A级胶 
胶体性能 劈裂抗拉强度(MPa) ≥8.5 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录G
 抗弯强度(MPa) ≥50 GB/T 2570
 抗压强度(MPa) ≥60 GB/T 2569
粘结能力 钢-钢(钢套筒法)拉伸抗剪强度标准值(MPa) ≥16 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录J
 约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘接强度(MPa) C30 Ф25 L=150mm ≥11.0 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006附录K
  C60 Ф25 L=125mm ≥17.0 
不挥发物含量(固体含量)(%) ≥99 GB/T 2793
触变指数 不低于4.3 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010


须提供T型抗冲击剥离实验检测报告并做现场见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时做7天快速湿热老化复检测试(水煮法) 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
须在材料进场时对钢-钢拉伸抗剪强度、钢-混凝土正拉结强度、不挥发物含量进行见证取样复检 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010
 备注:由于结构胶性能的好坏直接影响到本次加固工程的效果,特别是长期耐久性能的好坏,应选用硬质包装自动搅拌注射式的改性环氧树脂结构植筋胶,要求材料应由正规大厂家提供,供应商必须提供安全生产许可证,必须提供厂家开据的产品质量保证书。
 

加固工程之浅谈建筑抗震加固改造技术
l 加固工程之建筑物进行抗震加固的迫切性


近些年来,随着经济水平的发展和城市现代化程度的提高,建筑物的高度和规模越来越大,人口也越来越集中,但是现有建筑物的抗震可靠性却不容乐观,建筑物抗震加固工作所面临的问题比较多,我们总结有以下几个方面:
①唐山地震以后,虽然对一小部分工程进行了加固,但标准较低。目前一些已经使用了三四十年以上的房屋,大部分年久失修,一旦发生地震,造成的人员伤亡和经济损失难以想像。但是这些工程短期内还无法拆除和更新,亟须进行抗震鉴定和加固维修,这部分工程约占现有工程的10%一20%,在经济相对落后的地区,这一比例更大。
②20世纪80年代末至90年代初期,我国国民经济一度过热,房地产及基本建设投资过大,许多工程盲目追求速度而忽视了质量,埋下了事故隐患,这些也需要有计划地分批进行抗震鉴定和加固。
③目前随着经济、科技和生活水平的提高,以及建筑物用途发生改变,使建筑物所承受的荷载增大,导致原结构承载力不能满足要求,需对结构进行加固处理。
④由于资金等方面的原因,许多新建工程人为地降低了抗震设防标准,按照低于本地区基本设防烈度l度甚至2度设计。
⑤现有的工程结构一般会受到两种损伤——突发损伤和累积损伤。突发损伤由突然事件引起,如天灾(地震、台风)或人祸(事故、破坏、爆炸、火灾),使损伤突然达到一定的阀值;累积损伤则有缓慢累积的性质,到一定程度就引起破坏,影响安全和使用。
因此,为减少地震灾害损失,我们(www.szbulou.com)认为现有建筑物的抗震加固将是一项迫切的任务,抗震加固所采用的方法将直接影响到加固效果。
 

2 加固工程之传统的抗震加固方法
现有结构的加固设计比一个新结构的设计复杂,而抗震加固又比一般的静力加固更复杂,抗震加固要以抗震鉴定为依据,提高结构整体性和延性。对于钢筋混凝土框架结构,当不满足抗震要求时,传统的加固方法:一是增设新的抗侧力结构体系,二是增强构件的抗侧力强度。通常采用的办法我们(www.szbulou.com)总结有下列几种:
(1)采用增设钢筋混凝土抗震墙或增设支承来达到当原结构的结构体系明显不合理时,若条件许可,可通过结构体系的改变,使地震作用由增设的构件承担,从而保护局部构件不受损害。
(2)加大截面加固法
增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力或满足正常使用的一种加固方法。其加固效果与原结构在加固时的应力水平、材料性能、施工工艺、结合面处理及是否卸载加固等因素直接相关。优点是工艺简单,适用面广,可广泛用于加固混凝土结构中的梁、柱、板、墙等构件。缺点是现场湿作业工作量大,减少使用空间,使结构自重有较大增长等。
(3)外包钢
在混凝土构件四周加包型钢的加固方法(分干式和湿式两种形式),适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度提高承载力、增大延性和刚度的混凝土结构的加固。一般用于混凝土柱、梁、屋架,特别是大型结构和大跨度结构的加固。其优点是施工方便,现场工作量少,受力可靠。缺点是用钢量较大,加固维修费用较高。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应超过60℃,当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。
(4)预应力加固法
采用外加预应力的钢拉杆(分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。此法不适用于在温度高于60℃环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理,也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。
(5)黏钢加固法
在混凝土构件外部黏贴钢板,以提高承载力和满足正常使用的加固方法。该加固方法具有以下优点:被加固构件基本不受损伤,可以充分发挥原构件的作用;外黏钢厚度小,加固后自重增加小;加固后构件的外形尺寸变化不大,对建筑功能影响极小;施工工艺简单。但加固效果在很大程度上取决于胶黏工艺与操作水平,此外,关于黏钢构件的抗动力性能和抗疲劳性能的试验很少,影响了对黏钢加固方法的广泛应用。
(6)绕丝法
梁外采用绕钢丝加固。采用绕丝加固的钢筋混凝土梁,具有良好的约束斜裂缝和抗变形能力,由于采用绕丝法加固钢筋混凝土梁,加强了对混凝土的约束,不仅能提高斜截面的承载力,而且还能提高正截面的承载力。上述的传统加固方法都是刚性方法,主要是增加结构的抗震能力,它们不能减轻作用在结构上的地震力。
 

3 加固工程之结构采用减震控制技术进行抗震加固
结构采用减震控制技术进行抗震加固可以看做是柔性方法,能够减轻结构上的地震作用,可局部降低对结构杆件、结点等的抗震要求。目前研究和应用较多的为隔震和消能减震加固改造技术。
 

3.1加固工程之隔震加固改造技术
隔震结构主要是一种通过隔震层将上部结构与地面隔开,从而隔离地震作用的一种结构形式,隔震层还可以设置在结构的不同部位,结合结构的设备层、防火层及在加层改造工程的中间层设置。国内外的大量试验和工程应用表明隔震结构体系能有效地减小水平地震反应,从而在不增加建筑物造价的基础上提高建筑物的安全度;从另一个方面来看,就是在保持原有安全度的基础上,采用隔震技术可以降低建筑物造价;还有一些古建筑在地震作用下遭到了严重的破坏,在修复古建筑时,要求保持其原有的建筑风格和功能,并保持原来的结构体系,隔震技术能够很好地解决这个难题。近年来,隔震技术不仅在新建工程中获得应用,并且已经用于建筑物的抗震加固改造。
当然,隔震技术并不是对所有的建筑都实用,它具有一定的局限性,隔震技术对低层和多层比较适合,当结构的周期大于1.5s时,隔震效果就很差了,隔震技术在砌体房屋抗震加固中应用较多,通过有关人员对几种砌体房屋抗震加固方法进行分析比较,层间隔震加固法与传统的黏钢加固、钢筋网加水泥砂浆面层加固等方法相比,从加固效果、施工方便、房屋美观、经济角度几个方面综合考虑,是最佳方法。国内外采用隔震技术对已有建筑物进行加固已经有许多工程实例。基础隔震技术用于现有建筑物抗震加固最早的实际工程是美国12层的盐湖城大厦,该大厦始建于1894年,在1934年地震中受到局部破坏,1989年采用在基础下组合安装合成橡胶支座与铅芯橡胶支座隔震的加固方案进行了隔震加固。近年来,国内采用隔震技术对建筑物进行抗震加固也有了一些工程实例,上海申贝大厦商住楼由18层加建为20层,采用了消能隔震方法,因加建部分为住宅,所以采用在大厦屋面设置由混凝土质量块 (屋面隔热板)和橡胶支座组成的消能隔震系统。各国学者对上述阻尼器的减震效果进行了大量的理论及试验研究,他们的共同特点是 可以向结构提供较大的附加阻力,从而可以大大降低结构的地震反应,消能减震结构的振动台试验及计箅机分析表明,消能减震装置能有效地减小水平地震作用(约40%一60%),从而有效地避免结构的破坏及倒塌。


3.2加固工程之消能减震加固改造技术
消能减震,即在建筑结构的一定部位设置消能部件,通过消能部件的局部变形吸收地震能量,减少地震施加给主体结构其余部分的地震能量,从而降低结构的地震位移反应,达到对整个结构预期的防震要求。采用消能减震方法对结构进行加固改造是一种合理有效的方法。
目前常用于抗震加固的消能器有速度相关型和位移相关型两类:速度相关型包括黏滞性阻尼器和黏弹性阻尼器;位移相关型包括金属屈服型阻尼器和摩擦型阻尼器。黏滞性阻尼器一般由装满液态阻尼材料的液缸和活塞组成,利用液体通过活塞的节流孔产生阻尼力,自身无刚度,液态阻尼材料为硅油,性能稳定,价格较高;黏弹性阻尼器通常由夹层的固体黏弹性材料组成,通过固体黏弹性材料的往复剪切变形耗散能量,有一定的初始刚度;金属屈服型阻尼器通常由软钢或合金材料制成,当其受力达到某个规定值(阀限)时,金属屈服,阻尼器的刚度明显降低,通过大变形耗散能量,其有丰满的滞回特性;摩擦型阻尼器可用普通材料制作,依靠锁紧力和材料的摩擦系数形成阻尼力,其对主体结构有一定的附加刚度,自身仅具有理想弹塑性的特点,需与主体结构构件串联形成双线性滞回特性的阻尼耗能效果,消能装置通常安装在钢支撑上形成阻尼系统。外套框架加层结构是广泛采用的加层结构形式之一,在外套框架和原结构间增设摩擦和消能装置,可使这种新型结构具有较高的延性和耗能能力,且可根据实际工程需要的合适的摩擦阻尼器的滑移荷载,获得理想的结构抗侧刚度和强度安全储备,消能减震加固改造技术已被用于许多结构加固的实际工程中。国内外工程应用表明。消能减震结构与传统的抗震结构相比,可节约结构造价5%。10%。若用于旧有建筑结构的抗震加固,消能减震加固方法比传统抗震加固方法,节省建造价10%一60%.
 

4 加固工程之结 语
旧建筑物的改造加固工作,在工程界已开展了数年。但由于各类建筑千差万别,存在使用年限不同、问题不一、改造加固要求各不相同的问题,使得改造加固方法也相差很大。因此,从实际情况出发,如何使改造加固施工方便,加固效果、经济效益都较好,是摆在我们面前的一个课题。我们(www.szbulou.com)认为,考虑传统抗震加固技术的局限,在房屋加固改造中采用结构减震控制技术,或将传统加固技术与结构减震控制技术相结合是未来旧建筑物的改造加固工作的发展方向。为了使结构减震控制技术更好地应用于抗震加固改造工程中,还需加强下面的研究工作:研究开发新型结构隔震、减震装置;开发各种体系的结构减震加固分析软件;加强研究结构减震加固改造施工方法;加强建设新型结构减震加固改造试点工程等。

  

 

加固工程之结构加固主要有以下几种方法


 1.混凝土墙及砖墙加固采用增加混凝土截面厚度补强方式加固。为增加原有砖(混凝土)墙与新混凝土墙之间的连接,采用钻孔锚筋技术。结构工程中经常需要将钢筋或螺栓锚固到具有一定强度的混凝上或砖墙中,如建筑物结构加固。混凝土结构的植筋均采用金刚石钻机进行无振动钻孔,灌人专用结构胶锚人钢筋,使钢筋与混凝土。砖等通过结构胶粘结在一起,以满足传递结构受力的要求。
2.喷射混凝土补强技术是指将速凝的细石混凝土用喷射机喷向受喷面,保护参与或替代原结构工作,以恢复或提高结构的承载力,刚度和耐久性。我国在20 世纪70 年代就对喷射混凝土技术进行了大量的研究开发工作,取得了许多突破,此技术现已广泛应用于加固工程中,并取得了良好的效果。
3.粘钢加固法即在混凝上结构受力构件的外侧涂刷结构胶,粘贴钢板,以提高结构强度和安全性。粘钢法具有工艺简便,加固后所占空间小,不破损原有结构且与原结构协调工作,受力简单、明确。如:在墙体开洞的侧壁粘钢能起到暗柱。暗梁的效果;在梁板水平结构表面粘钢,能起到增加小梁的效果。粘钢加固法始于20 世纪60 年代,它是一种适用面较广的先进加固法,不仅在建筑业,而且在公路桥梁也普遍采用。
 

4.化学螺栓锚固技术属于后加固技术。采用化学螺栓锚固钢板,解决了常规锚固方法不能加固处理的难题和冬季施工进度慢的问题。近几年来,在建筑翻新和建筑的改。扩建等方面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、简便有效的后加固定方法,得到了较为广泛的运用。
5.碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术。碳纤维布是一种高性能的材料,最早主要用于航空航天等高科技领域,碳纤维具有比钢材高出十几倍的抗拉强度和相当于钢材1-2 倍的弹性模量。它可以应用于混凝土构件的抗弯。抗剪加固,加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
6.采用CGM 高强元收缩灌浆料,用于混凝土加固以及原有结构上的孔洞的修补,取得了良好的加固效果。
 

7.混凝土材料是一种脆性非均质的工程材料,抗拉强度低,抗裂性差,容易产生裂缝。产生的原因有外荷载直接应力引起和次应力引起的裂缝;这些裂缝的存在,不但降低结构耐久性和防水性,而且给结构整体性和外观造成不良影响,甚至促成结构的破坏。为防患于未然,需要根据裂缝的部位。所处环境。配筋情况和结构形式,进行具体分析。判断和处理。裂缝自动压力灌浆技术特别适合于混凝土微细裂缝修补加固的新技术。
 8.由于混凝上耐久性考虑不周而造成建筑物过早破坏的事例时有发生,特别是处于室外恶劣条件下。海洋环境。腐蚀性环境中的钢筋混凝土结构物。影响混凝土结构耐久性的原因有外界和内在因素。属于外界的因素是混凝土所处的环境,有物理。化学。力学等因素;属于内在的因素有混凝土的碳化。疲劳,钢筋锈蚀。碱骨料反应等因素。这些因素造成了混凝土结构耐久性的降低,使得结构承载力下降,以至过早出现破坏。FS-l 浸透性混凝土保护液可以解决这个长期难以解决的技术难题,延长混凝土结构使用寿命。它能浸人混凝土内部并与之结合成稳定结构,提高混凝上抗老化的能力.

 

 


加固工程之加固改造


我们国家20世纪50、60年代开始建造了大批钢筋混凝土厂房和公建、办公楼。这些房屋使用至今也有三十四十年的历史,由于使用维修不当或者建造质量原因,许多房屋存在这样或那样的问题,有些相当严重,危及结构安全。
  由于土建投资大,所以尽管房屋存在一些问题,往往不会因此拆除重建,二十采用结构加固的办法,只要花少量的投资来维修、加固就可以恢复其承载力,确保安全使用。
  另外由于新的使用要求,房屋要改变用途或进行夹层等也需要对原结构进行加固。
  所以,今后的加固工程量是很大的。从事加固行业是有很大的发展空间的。


  以上就是简单的加固改造的原因。加固的一般方法有:
  1、加大截面加固法
  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,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减??
  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。
  3、有粘结外包型钢加固法
  该法也称湿式外包钢加固法,受力可*、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
  4、粘贴钢板加固法
  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。


  5、粘贴纤维织物(布)复合材加固法
  即用改性环氧树脂粘贴各种符合国标GB50367-2006规定的碳纤维单向织物布复合材,S玻璃布,(玄武岩布),E玻璃纤维单向织物布及GB/T221491-2008规定的芳纶布,芳玻韧布复合材
  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。
  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。
  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。
  8、防锈阻锈加固法
  该法主要用在旧建筑物发生钢筋锈蚀或者新建建筑物使用环境恶劣的情况下,阻止和防止钢筋生锈蚀胀破坏结构的技术方法。

  

 

加固工程之钢筋混凝土结构加固改造技术讲解
钢筋混凝土结构加固改造技术讲解


碳纤维加固技术: 
  碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理,该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的10倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。厚度仅为2mm左右,基本上不增加构件截面,能保证碳素纤维布与原构件共同工作。


  1、碳纤维介绍: 
  碳纤维根据原料及生产方式的不同,主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维及沥青基碳纤维。碳纤维产品包括PAN基碳纤维(高强度型)及沥青基碳纤维(高弹性型)。 
  2、环氧树脂: 
  不同类型的树脂还可以保证其对砼具有良好的渗透作用,例如底涂树脂;以及对碳纤维片与砼结构的粘接作用,例如环氧粘结树脂等。 
  (1)环氧树脂简介    
  仅仅依靠碳纤维片本身并不能充分发挥其强大的力学特性及优越的耐久性能,只有通过环氧树脂将碳纤维片粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作,才能达到补强的目的。因此,环氧树脂的性能是重要的关键之一。环氧树脂因类型不同而有不同的性能,适应于各个部位的不同要求。例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用,能渗入到混凝土内一定深度;粘贴碳纤维片的环氧树脂易于"透"过碳纤维片,有很强的粘结力。依使用温度的不同,树脂还分为夏用及冬用类树脂。 
  (2)物理性能    
  碳纤维片工法中使用了底涂、腻子、浸渗粘着树脂等三种环氧树脂。上述三种环氧树脂的使用目的各不相同,其物性标准也不相同。 
  ①底涂:粘着强度    
  底涂必须确实具有把作用在混凝土表面上的荷载传递到碳纤维片上的力学性能。因此粘着强度成为制定其物性标准的重要依据。 
  ②腻子: 
  压缩强度•压缩弹性率    
  腻子用于填充混凝土上的微小缺损部分。因此,要求必须具有与混凝土同等以上的压缩强度。此外,还要求具有较高的压缩弹性模量。根据以上理由,制定腻子的物性标准时主要根据其压缩强度及压缩弹性模量。剪切强度•粘着强度     
  腻子与底涂一样必须具有把因荷载作用等在混凝土表面上发生的应变确实传递到碳纤维片上的力学性能。因此剪切强度及粘着强度便成为制定其物性标准的重要依据。 
  ③ 粘着树脂: 
  张拉强度•弯曲强度     
  碳纤维片工法系通过向碳纤维片内渗透浸渗粘着树脂、通过固化形成CFRP。重要的是固化后的CFRP的物性,而浸渗粘着树脂本身的物性并非重要。但要想获得良好的CFRP物性,浸渗粘着树脂本身的物性确实也有影响。因此制定了最小限度的张拉强度及弯曲强度的物性标准。 
  剪切强度•粘着强度     
  浸渗粘着树脂除渗透到碳纤维片内、通过固化形成CFRP之外,还具有粘着剂的功能。与腻子、底涂同样,必须具有把因载荷作用等在混凝土表面上发生的应变确实传递到碳纤维片上的力学性能。因此剪切强度及粘着强度便成为制定其物性标准的重要依据。 
  相比之下,国产的树脂材料目前缺乏配套产品,用途单一,且尚未制定出严格的物性标准。 
  2、碳纤维材料与其他加固材料对比     
  (1)抗拉强度:碳纤维的抗拉强度约为钢材的10倍。     
  (2)弹性模量:碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢材,但芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一。 
  (3) 疲劳强度:碳纤维和芳纶纤维复合材料的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交变应力作用下,疲劳极限仅为静荷强度的30%~40%。由于纤维与基体复合可缓和裂纹扩展,以及存在纤维内力再分配的可能性,复合材料的疲劳极限较高,约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。     
  (4)重量:约为钢材的五分之一。     
  (5)与碳纤维板的比较:碳纤维片材可以粘贴在各种形状的结构表面,而板材更适用于规则构件表面。此外,由于粘贴板材时底层树脂的用量比片材多、厚度大,与混凝土界面的粘接强度不如片材。 
  3、材料性能     
  碳纤维片是以碳纤维为组分,以树脂为基体,通过一定的成型方法形成的单向排列的碳纤维的复合片材。它具有极其优越的品质:材料质轻高强,碳纤维片的抗拉强度比同截面钢材高7~10倍,用环氧树脂将它与结构物粘贴后形成一体,能可靠地与钢筋混凝土共同工作,获得优异的补强效果,而结构物自重的增加几乎可以忽略;其抗疲劳强度高,耐久性能好,耐磨损、抗老化等。注:设计厚度是按照碳纤维断面积推算出的厚度,施工时用的片材含有集束用的预浸树脂、玻璃纤维网和衬纸,其厚度与设计厚度不同。 
  4、工具简介 
  (1)基底处理工具: 
  ① 磨机:用于混凝土表面的打磨用 
  ② 錾子:用于剔凿混凝土表面松散部位的混凝土残渣   
  ③ 钢丝刷:用于清除混凝土表面的不洁污渍 
  (2) 粘贴碳纤维: 
  ① 调料容器:用于调和环氧树脂用 
  ② 衡器:用于称量材料各组分的重量 
  ③ 搅拌器:用于搅拌混合树脂材料用 
  ④ 刮板:用于修补凹凸不平及粘贴碳纤维抚平用 
  ⑤ 滚筒刷:用于涂刷树脂用 
  ⑥ 罗拉:用于碳纤维的脱泡和压紧用 
  (3) 检测类工具: 
  ① 靠尺:用于检查混凝土表面平整度 
  ② 塞尺:与靠尺配合使用 
  ③ 温湿度计:用于测量大气温度、湿度用 
  ④ 小鼓锤:用于检查空鼓用 ⑤ 卷尺与钢板尺 
  (4) 修补类工具 
  ① 注胶器:用于向空鼓内注入粘结树脂 
  ② 割刀:用于割开空鼓处碳纤维片以便注入粘结树脂 
  (5)劳保类用品 
  ① 工作服、工作帽 
  ② 防护眼睛 
  ③ 防尘口罩 
  ④ 安全帽 
  ⑤ 胶手套 
  

加固工程之结构粘钢加固: 


  粘贴钢板加固法,是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。该法在建筑,桥梁等工程的加固、补强、修复中的应用较为广泛。 
  结构粘钢加固方法,与其他的加固方法比较,有许多独特的优点和先进性,主要有: 
  1、坚固耐用:经过多年来的工程实践,已经证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧,质量优秀,工程合格率为100%。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验,也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。 
  2、施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产不影响使用的情况下完成施工,受到用户的普遍赞扬。 
  3、简洁轻巧:与其它加固方法比较,粘钢加固的施工,干净利落,比较简便,现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,结构自重增加极微,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。 
  4、灵活多样:粘钢加固法的适应性很强,能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。 
  5、经济合理:由于施工快,避免或减少工厂停产时间,节约加固材料,与其它加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益很高。 
  

加固工程之结构粘刚加固的使用情况: 


  (1)钢筋焊接点断裂加固  
  (2)施工中漏放钢筋加固 
  (3)混凝土标号达不到,提高结构强度加固 
  (4)加层抗震加固 
  (5)阳台根部断裂加固 
  (6)牛腿接点加固 
  (7)悬挂式吊车梁提高荷载加固 
  (8)楼面荷载集中力加固 
  (9)火灾后梁柱砼烧坏加固 
  (10)混凝土柱子牛腿断裂加固 
  (11)桥式吊车梁加固 
  (12)薄腹梁断裂加固 
  (13)爆炸冲击波破坏梁体加固 

  (14)提高楼面荷载加固 
  (15)屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固 
  (16)断梁加固 
  (17)截柱加固 
  (18)减震加固 
  (19)梁柱受化学腐蚀的粘钢加固 
  (20)旧房改造综合加固 
  (21)生命线建筑物抗震加固 
  (22)剪力墙开1.6M以下的圆洞加固,开1M X 2M以下的门洞加固  采集者退散
  (23)桥梁断裂、旧桥维修加固 
  (24)提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固 
  

加固工程之化学植筋技术:
(一)、化学植筋技术 


  植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力,从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密着性能良好,无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用。施工简便迅速,安全并符合环保要求,是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加、加固的最有效的方法。 
  (二)、 使用范围 
  1、各类建筑结构增建、变更等预留钢筋固定。 
  2、横梁、柱头、楼板、剪刀墙等加固预留钢筋锚定。 
  3、各类刚结构、机械设备、支架等的螺杆锚定。土结构


  (三)、 技术特点 
  1、高承载力(剪力、拉力) 
  2、对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位 
  3、施工简便、时间短 
  

    (四)、 植筋(化学锚栓)加固施工工艺流程 
  ①钻孔②清孔③注入锚固剂④植入钢筋或螺杆⑤固化⑥完成 
  (五)、植筋技术数据 
  钢筋直经  钻孔直径  钻孔推荐深度  承载力(KN) 
   10 MM   14 MM    150 MM     26.3 
   12 MM   16 MM    180 MM     37.9 
   14 MM   18 MM    210 MM     51.6 
   16 MM   22 MM    240 MM     67.4 
   18 MM   25 MM    270 MM     85.4 
   20 MM   28 MM    300 MM     105.2 
   22 MM   30 MM    330 MM     127.3 
   25 MM   32 MM    400 MM     153.8 
   28 MM   36 MM    500 MM     206.3 
   32 MM   40 MM    600 MM     257.9 
  

加固工程之注浆加固设计  

(一)、 注浆加固设计 
  针对钢筋混凝土结构物(构造物)由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度,延长结构的适用寿命,施工快捷方面,不需要大型机械作业,加固效果安全可靠。 
  

(二)、 注浆工法特点 
  1、采用慢速、低压连续灌浆,可以确保树脂注入裂缝细微部位 
  2、可以控制注入量,必要时可以补充灌浆料 
  3、可根据裂缝大小、注入状况的需要,调整压力 
  4、注入量和注入情形可以目视观察 
  

(三)、 注浆工法适用的范围 
  1、 混凝土建筑物裂缝的修补:大厦、公寓、仓库 
  2、 各种设施:储存、塔槽、烟囱等 
  3、 桥梁、铁道的附属构件:桥墩、桥台、桥面、绗架、隧道等 
  4、 港湾、河川设施:堤岸、便桥、拦沙坝、堰堤等 
  

(四)、 注浆加固工法施工工艺流程 
  ①基层处理②裂缝密封③安装底座④密封剂养护⑤注入浆材⑥硬化养护⑦修正饰平⑧完成 
  改变受力体系加固法: 
  改变受力体系加固法,既在梁的中间部位增设支点、托梁(架)或将多跨筒支梁变为连续梁等方法。改变结构的受力体系,能大幅度地降低计算弯矩,提高结构构件的承载力,达到加强原结构的目的。按增设支点的支撑刚度的不同,分为刚性支点和弹性支点两种。按支撑的受力情况分预应力支撑和非预应力支撑。 
  

 

(一)、刚性支点 
  所谓刚性支点,就是指新增设的支撑件刚度很大,以致被加固结构构件的新支点在外荷载作用下没有竖向位移或位移很小可忽略。工程中常见的集中支撑体系,这些杆件受轴向力作用,在后记上荷载作用下,新支点的变位很小,可以作为刚性支点考虑。 
  

(二)、弹性支点 
  所谓弹性支点,是指所增设的支杆或托架相对刚度不大,在外荷载作用下,新支点的位移相对于原结构支座较大。当采用受弯构件作为支撑件或支撑件的刚度较小,轴向变形叫大时,支撑点的位移不能忽略,应按弹性支点计算。工程中长作为弹性支点计算的加固件。 
  

(三)、预应力撑杆(支柱) 
  预应力撑杆(支柱),是指在施工时,对支撑杆件施加预压应力,使之对被加固结构构件施加预顶力。它不仅可保证支撑件良好地参加工作,而且可调节被加固结构构件的内力。预定理顶力对被加固构件的内力有较大的影响,梁中弯矩随预应力的增大而减小,预顶力越大,跨中弯矩减少得越多,增设支点的“卸载”作用也就越大。若预顶力过大,原梁可能出现负弯矩。因此,对预顶力的大小应加以控制。加固规范规定,预应力的大小以支点上表面不出现裂缝和不需增设附加钢筋为宜。 
  

加固工程之在撑杆中施加预应力的方法有以下两种: 
  (1).纵向压缩法 
  采用预制型钢支撑或钢筋混凝土支柱时,使其预制长度略小于实际长度,并在支柱下部预留一孔洞。加固施工时,先将小托梁穿入预留孔内,然后用两只千斤顶顶升小托梁,当顶升力达到要求后,在支柱底部嵌入钢板,拆去千斤顶及小拖梁,浇混凝土加以保护。纵向压缩的另一种方法,是采用直接在支柱的底部及基础顶面嵌入钢,以产生预顶力。 
  (2).横向校直法 
  用型钢做支柱时,可采用横向交织法产生预顶力。做法是使钢支柱的制作长度稍大于安装尺寸,并使其对称地向外弯曲(折)。安装时,先固定支柱的两端,然后用螺栓装置将支柱校直。支柱弯曲(折)变直,受到压缩而产生预顶力。预顶力值由初始弯曲值控制。 
  在对被加固梁进行内力分析时,可以把预顶力作为作用在加固梁上的外力来考虑。 
  (四)、多跨简支梁的连续化 
  简支梁在房屋建筑和桥梁工程中有广泛的应用。多跨简支梁的支座处加负弯矩筋,使其可以承受弯矩。这样,简支梁体系变为连续梁体系,减小了原梁的跨中弯矩,提高了受荷等级。简支梁连续化的加固方法如下: 
  1)在铺设钢筋的位置,凿出钢筋槽(深20mm、宽50mm); 
  2)清洗钢筋槽,并用丙酮将混凝土表面擦拭干净; 
  3)在槽内铺10mm厚的环养砂,放入加配的钢筋; 
  4)对钢筋施加1.5~2.0kN/m的压力,3d后即可使用。 
  增补受拉钢筋加固法: 
  增补受拉钢筋加固法,是指在梁的受力较大区段补加受拉钢筋(或型钢),以提高梁承载能力的加固方法。增补钢筋与原梁之间的连接方法有全焊接法、半焊接法和黏结法3种;增补型钢与原梁的连接方法有湿式外包法和干式外包法两种。 
  

加固工程

(一)、全焊接发 
  全焊接法是增补钢筋直接焊接在梁的原筋上,以后不在补浇混凝土做黏层保护。即增补筋是在裸露情况下,依靠焊接参与原梁的工作。增补筋之所以能锚固与梁中原筋上完成承载功能,是由于梁中原梁的应力是不均匀的有写区段、部位(如简支梁的端部、连续梁的反弯点附近)原筋的应力较小。这些部位的原筋强度没有被充分利用,尚有潜力可挖。若把增补钢筋的端头焊接在上述区段内,则原筋对增补筋即可起到锚固作用。 
  

(二)、半焊接法 
  半焊接法是指将增补筋焊接在梁中原筋上后,再补浇或喷射一层细石混凝土进行黏结和保护。这样增补筋即手焊点锚固,有手混凝土黏结力的固结,使增补筋的受力特征与原筋相近,受力较为可靠。 
  

(三)、黏结法 
  黏结法是增补筋完全依靠后浇混凝土的黏结力传递,来参与原梁的工作。 
  黏结法施工工艺如下: 
  1).将需增补钢筋区段的构件表面凿毛,使凹凸不平度大于6mm; 
  2).每隔500mm凿一剪力键,并加配U形箍筋焊接在原筋上或用环氧树脂锚固与原混凝土中; 
  3).将增补纵筋穿入U形箍筋并予以绑扎,最后涂刷环氧胶黏剂和喷射混凝土。 
  

(四)、湿式外包钢 
  湿式外包钢加固法,是一种用乳胶水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆把角钢黏贴在原梁下边角部,并用U形螺栓套箍加强,再喷射水泥砂浆保护的加固方法。当被加固梁为楼面梁时,应在楼板U形螺栓相应位置处凿一个方式(或长方形)凹坑,以使垫板和螺帽置与屋面构造层上,这样不会影响防水层,而且施工也比较方便。 
  

(五)、干式外包钢 
  用型钢对梁进行加固时,当型钢与原梁间无任何胶黏剂,或虽填塞水泥砂浆,但不能确保剪力在结合面上的有效传递,这种加固属于.干式外包钢连接。 
  施加预应力加固法: 
  用预应力钢筋对梁、板进行加固的方法,称为预应力加固法。这种方法具有施工简便和不影响结构使用空间等缺点。用预应力钢筋加固、板的基本工艺是:在需要加固的受拉区段外面补加预应力筋,对钢筋进行张拉,并将其锚固在梁、板的端部。 
  

(一)、加固工程之预应力筋的张拉 
  预应力筋通常裸置于梁体之外,所以预应力筋的张拉也是在梁体外进行的。  考试大论坛
  张拉的方法有以下3种。 
  (1)千斤顶张拉法 
  千斤顶张拉法是使用千斤顶在预应力筋的端部进行张拉并锚固的方法。  来源:考试大
  (2)横向收紧法 
  横向收紧法,即在加固筋两端被锚固的情况下,利用简易工具使钢筋由直变弯产生拉伸应变,从而在加固筋中建立预应力。  本文来源:考试大网
  (3)竖向张拉法 
  竖向张拉法分为人工张拉和千斤顶张拉两种方法。 
  

(二)、加固工程之预应力筋的锚固 
  预应力筋的锚固可采用以下4种方法。 
  (1)U形钢板锚固 
  首先将原梁端部的混凝土保护层凿去,并涂以环氧砂浆,然后把与梁同宽U形钢板卡在环氧砂浆上,再将加固筋焊接或锚接U形钢板的两侧。 
  (2)高强螺栓锚固 
  在梁及钢板上钻出与高强螺栓相同直径的孔,然后在钢板和梁上涂一层环氧砂浆,用高强螺栓将钢板压在原梁上,以产生摩擦力和黏结力,最后将预应力筋锚固在钢板上,或直接焊接在钢板上。 
  (3)扁担式锚固 
  在原梁的受压区增设钢板托套,把加固筋锚固或焊接在钢板托套上。施工时,钢板托套用环氧砂浆年节在原梁上,以防止其滑动。 
  (4)套箍锚固 
  套箍锚固是把型钢作成的刚框嵌套在原梁上,并将预应力筋锚固在钢框上的一种锚固方法。施工时,先除去钢框处的混凝土保护层,并用环氧砂浆黏结钢框。 
  

加固工程之增大加固法: 


  增大加固法,是指在原受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋,以提高原构件承载能力的方法。他是工程中常用的一种加固方法。 
  补浇的混凝土处在受拉区时,对补加的钢筋起到黏结和保护作用;当补浇层混凝土处在受拉区时,增加了构件的有效高度,从而提高了构件的抗弯、抗简承载力,并增加了构件的刚度。因此,其加固效果是很显著的。 
  实际工程中,在受拉区补搅混凝土层的情况是比较多的。原配筋率较低,其混凝土受压区高度较小,因此在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土是提高该梁抗弯承载力的有效方法。又如阳台、雨蓬等悬臂构件的承载力加固,可在原板的上面(受拉区)补配钢筋和补浇混凝土。当在连续梁(板)的全长上部补浇混凝土时,后补浇的混凝土在跨中处于受压区,而在支座却处在受拉区。按后浇混凝土与原混凝土结合情况的不同,增大截面可分为新旧混凝土截面独立工作和整体工作两种情况。 
  

加固工程之增加截面法加固时,应满足如下7条构造要求。 
  1).新混凝土的强度等级不低于C20,切且宜比原构件设计的混凝土等级提高一级。 
  2).新浇混凝土的最小厚度,当加固板为新旧独立工作时,不应小于50mm;当加固板为增体工作为整体工作时,起厚度不应小于40mm;加固梁时不应小于60mm.。 
  3).除必要时可再用角钢或钢板外,加固配筋宜优先先采用钢筋。现浇板的受力钢筋直径宜φ6、φ8,分布筋宜为φb4、φb5;梁的纵向钢筋应采用变形钢筋,最小直径不应小于12mm,最大直径不宜大于25mm,封闭式箍筋直筋不宜小于φ8。 
  4).对于加固后为整体工作的板,在支座处应配负钢筋,并与跨中分布筋相搭接。分布筋应采用直径φb4、间距不大于300mm的钢筋网,以防止产生收缩裂缝。 
  5).石子宜用家蝇上午卵石或碎石,其最大粒径不宜超过新浇混凝土最小厚度的1/2及钢筋最小间距距3/4。 
  6).对于加固后按整体计算的板,如果其面层与基层结合不好(有起壳现象),或混凝土实际强度等级低于C15,则应铲除重做,对表面的缺陷应清理至密实部位。 
  7)浇后浇层之前,原构件表面应保持湿润,但是不得积水。后浇层用平板振动器震捣至出浆,或用辊筒滚压出浆。加固的板表面可随即加以抹光,不再另做面层,以减少荷载。 
  

加固工程之增大截面加固法: 
  增大截面加固法是指在远受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋,以提高原构件承载能力的方法。这种方法是将原构件在新旧混凝土黏合部位的表面凿毛。板表面不平整度不小于4mm,梁表面不平整度不小于6mm,并在原构件的浇筑面上每隔一定距离凿槽,以形成剪力键,洗净后,涂覆丙乳水泥浆,同时浇混凝土。还应在后浇层中加配箍筋及负弯矩钢筋,并注意其连接。墙体预应力钢拉杆加固法砌体钢拉杆加固(横拉杆加固)采用在墙体上钻孔对穿拉杆,然后施加预应力,有效约束被加固构件的变形,增强砌体结构的整体性。拉杆材料可采用钢筋或钢绞线,适用于横墙开裂加固、顶层墙体抵抗温度应力加固和抗震加固。工艺流程:①定位②墙体上钻孔③穿钢拉杆④施加预应力⑤锁定⑥端头保护。

 

 


加固工程之冲浆法
冲浆法灌注该工艺大体可分为4种:


  (1)钻孔后预埋灌、溢浆管,浇好桩身混凝土后把水泥浆液直接注入桩底土体中,浆液与桩底沉渣、桩底周围土体混合凝固成高强度的“混合体”,即所谓的开式灌浆。
  (2)钻孔、预埋管、浇筑桩身后把水泥浆注入桩底预制的弹性良好的腔体内,随着灌浆压力和浆量的增加,弹性腔体逐渐膨胀、扩张,在桩底下土层中形成高强度的“结合体”,即所谓的闭式灌浆。
  (3)人工挖孔后预埋导管,浇好桩身混凝土后,用钻机沿导管钻入桩端土随后灌浆,此法在桩基有缺陷需进行处理时也适用。
  (4)钻孔后立即灌浆并振捣,最后浇筑桩身混凝土。
  其中第一、第二、第三种工艺应用较多,效果也较显著。
  2 桩底压浆灌注桩的优点
  桩底压浆灌注桩的优点主要体现在以下几个方面:
  (1)继承了普通灌注桩的所有优点,比如适用各种地质条件、无振害、无噪声等等。
  (2)创造性地提出并实现了桩底压力灌浆的施工工艺,使得单桩承载力与相同直径和长度的普通灌注桩相比,提高幅度至少在20%以上,甚至超过100%。因此大大缩短了桩的设计长度,降低了施工费用,经济效益十分明显。
  (3)沉降量大大减少,适用于上部结构对沉降比较敏感的工业建筑和机械设备基础等。
  (4)桩侧压力灌浆既使桩侧的泥皮与土进行了混合与挤密处理,又使土体与桩身混凝土联结成整体,浆液硬化后的结石还会在桩侧形成楔体。这些都会使桩与土之间的磨擦面积增大,提高侧摩阻力。这一优势可以更广泛地应用在抗拔桩设计当中。

 

 

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