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混凝土加固及改造措施探讨
作者:jinyijiagu  来源:本站  发表时间:2020-7-13 20:18:49  点击:156
随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,建筑物加固、维修越来越普遍,本文对目前常用混凝土加固方法进行分类和总结。对每种加固方法进行介绍,并浅谈一下它们各自的特点及适用范围。

【关键词】混凝土加固;改造措施;分类方法

结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,我国20世纪50、60年代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四十五十年的历史,由于使用维修不当或者建造质量原因,许多房屋存在不同的问题,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,而是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,譬如房屋要改变用途或加高楼层、工业建筑中更新设备或改变工艺流程等都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。

加固设计与新设计的区别在于其受到原构件的制约。加固设计除了要考虑安全和经济因素外,还应考虑实际受力情况,周围环境,施工的可行性。同一种方法对某种结构形式特别适用,而对于其他结构不一定适用,所以设计时设计人员要根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

混凝土结构目前常用的加固方法有:

外包型钢法、粘贴碳纤维加固法、粘钢法、植筋加固法、加大截面法、改变受力体系加固法、裂缝修补法等。下面就对这几种常用的加固方法逐一介绍,并浅谈一下它们各自的特点及适用范围。

1.外包型钢加固法是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,根据施工工艺分为湿式外包钢和干式外包钢。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。干式外包钢加固法是用型钢对梁进行加固时,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。由外包型钢加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

外包钢加固法的特点:受力可靠、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60℃以上高温场所;适用于使用上不同意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。

外包型钢加固法工程图片:

2.粘贴碳纤维加固法是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。

使用碳纤维布加固具有以下几个优点:

a、强度高(强度约为普通钢材的10倍),效果好;b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性;c、自重轻(约200g/m2),基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,适用范围广;d、施工简便(不需大型施工机构及周转材料),易于操作,经济性好;e、施工工期短;

适用范围:a、广泛适用于梁、板、柱等构件及曲面、节点的结构补强及抗震加固;b、钢筋混凝土构件的裂缝加固;c、满足结构承受动静载荷的需求,如桥梁桥墩、立交横梁、桥板、桥面;d、构件的抗弯、抗剪、抗压加固,结构体系的抗震及砌体结构的加固。

粘贴碳纤维加固法工程图片:

3.粘贴钢板加固法,是一种建筑结构工程的加固新技术。用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。

结构粘钢加固方法的优点和先进性,主要有:a、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。b、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。c、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。d、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。e、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。

粘贴钢板加固法工程图片:

4.植筋锚固法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。利用结构胶将钢筋植入混凝土孔内,胶固化后,钢筋与混凝土产生握固力,即使钢筋受力至极限强度,结构胶也不会破坏;

植筋技术已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋等情况,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。加大截面加固法施工工艺简单、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小。

6.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。譬如改变受力体系中的托换技术,它是托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;是一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高。

7.裂缝修补技术,是根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。内部修补法是用压力泵把胶结材料压力混凝土裂缝中,结硬后起到补缝作用,并通过其胶结性使原结构恢复整体性,该方法适用于裂缝宽度较大,对结构的整体性和安全性及耐久性等有影响,或有防水防渗等要求的裂缝的修补。

建筑物结构加固与改造工程是人类历史发展的客观需要。它符合科学发展观所倡导的可持续发展战略。就目前来看,上述结构加固技术还有待在实践中进一步探索,随着建筑物的老化和建筑物使用功能的变更,新型建筑材料不断出现,更好的加固方法将会有更大拓展。
 

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