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加固技术在改造工程中的应用

时间:2022-03-30 08:07:43 浏览次数:

摘要:加固方法,加固方法的应用,钢结构在钢筋混凝土结构加固改造工程中的推广和应用。

关键词:加固技术;改造工程

中图分类号:TU37 文献标识码:B

前言:随着我国建筑业和城市建设进程化的迅速发展,导致原工程设计的使用功能不能满足新的使用要求的情况经常发生,因此,近年来结构改造加固工程越来越多,与此同时加固设计方法及施工技术也迅猛发展,下面就将加固技术在改造工程中的应用总结如下:

一、主要加固方法:

1、直接加固的方法:

1.1、加大截面加固法:

即采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到满足正常使用和加固补强的作用。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,适应于梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。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。

1.2、外包型钢加固法:

即在混凝土构件外部用环氧树脂灌浆等方法把型钢与被加固的构件粘结成整体,以提高其承载能力和截面刚度的方法。施工前应对钢板进行除锈,混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面。此方法受力可靠、施工简单、但用钢量比较大,当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60℃,当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。此方法适应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。

1.3、外部粘钢加固法:

即在混凝土构件外部粘贴钢板,以提高其承载能力和满足正常使用的一种加固方法。该方法施工方便、工期短、占用空间小,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、受拉构件。

1.4、粘贴纤维增强塑料加固法:

外粘纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。此方法除了具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、不改变结构尺寸及外观、耐用、维护费用低等优点,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,但应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

2、间接加固的方法:

2.1、预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆(水平式拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种)或撑杆,对结构进行加固的方法。适应于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。此法不适合用于处在温度高于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。同时,规范要求用预应力拉杆加固梁,其受弯承载力增量不应比原梁承载力增大1.5倍;且梁内受拉钢筋与拉杆截面积的总和,不应超过混凝土面积的2.5%。此加固方法加固效果好,安全可靠,可以减少或限制结构的裂缝和其它变形;对桥梁营运使用的影响较小,可在不限制车辆通行的条件下完成加固施工;在人力、物力及资金的消耗等方面都具有明显的经济合理性。

2.2、改变结构传力途径加固法:

该方法通过增设支点以减小结构的计算跨度和变形,以提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种加固方法;弹性支点法是以支承结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述方法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。

3、与混凝土结构加固改造配套使用的技术:

3.1、植筋技术

系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如施工中漏埋的埋件,临时需要增加的受力构件梁及板,构件需要加大截面加固的补筋,房屋加层接柱的植筋等。承重结构植筋的锚固深度必须按《混凝土加固设计规范》GB50367-2006第12.2节计算确定,严禁按短期拉拔试验或厂商技术手册的推荐值采用。

3.2、裂缝修补技术:

根据混凝土裂缝的起因、形状和大小,采用不同的封护方法进行修补,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入混凝土裂缝中,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。

3.3、混凝土表面处理技术:

系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污渍、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

3.4、混凝土表层密封技术:

系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和裂缝处理技术。

二、常用加固方案的应用

1、改变结构传力途径加固法

1.1、利用原有的梁、柱作为支座,在原有混凝土楼板板底,新增加较大洞口边上增设钢梁,将穿过该洞口并挂在楼板上的设备荷载和楼板传来的荷载通过新增钢梁传递到原结构梁、柱上,这样设备荷载不必通过楼板进行传递,从而保证了楼板的承载能力。

1.2、对较大的固定集中荷载,采用在作用点板底专门设置钢梁的办法解决。

1.3、在对原有的较大洞口进行封堵时,利用原有梁、柱作为支座增设钢梁,其上现浇钢筋混凝土楼板。

1.4、新增板底钢梁与原有楼板连接时,在钢梁与楼板之间隔一定间距设一个胀锚螺栓,在胀锚螺栓与楼板的间隙处放入钢垫片锲紧,并用灌浆料填充密实。这样处理一方面使梁的受压翼缘与混凝土楼板牢固相连,从而保证了钢梁的整体稳定性;另一方面,灌浆料具有微膨胀性,可保证钢梁与混凝土之间紧密接触,均匀传递荷载。

2、粘钢加固法

2.1、 正截面受拉区加固,采取了在受拉区表面粘贴钢板的方法;斜截面受剪承载力不足时,采取了粘贴U形箍板的方法。

2.2、该加固工程施工工艺流程为:混凝土梁及钢板表面处理→胶粘剂配制(同时混凝土梁卸荷)→涂敷料→固定加压→固化养护→防腐粉刷。在满足上述工艺的同时,尚应控制粘贴钢板的时间间隔,保证粘贴的固化养护。

2.3、为增加粘贴的效果,对混凝土梁在清理污物后,进行打磨,去掉1~2mm表层,并控制表面不平整度不大于3mm,对钢板表面处理至无油、无水及无赃物,呈光亮色泽。

2.4、粘结剂要求粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性,其各项强

度指标经检测均符合规范要求。

综上所述,优秀的加固方案应体现在施工作业方便、施工技术先进、经济效益好、加固质量高等方面。对于需要加固的建筑物,应根据具体情况制定具体方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范.

[2]JGJ145-2004混凝土结构后锚固技术规范.

[3]CECS25-90混凝土结构加固技术规范.

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