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近年我國混凝土建筑物加固改造的四種方法

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近年來,隨著國民經(jīng)濟的迅速增長,建筑領(lǐng)域里,不斷出現(xiàn)越來越多的混凝土建筑物由于設(shè)計變更、施工質(zhì)量、使用功能改變或經(jīng)受災(zāi)害破壞等原因,而必須對原建筑物進行加固改造。僅對結(jié)構(gòu)加固的常用的幾種方法進行簡單的介紹。另外在結(jié)構(gòu)改造時經(jīng)常要拆除混凝土的某些部分,也可使用無振動的靜態(tài)切割的方法。

  一、植筋

  植筋,即鋼筋的后生根技術(shù)。作為鋼筋錨固用的化學(xué)材料,現(xiàn)在市場上通用的均為結(jié)構(gòu)膠,以取代純環(huán)氧樹脂或水泥砂漿。結(jié)構(gòu)膠作用機理較為復(fù)雜,在此可簡化理解是由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結(jié)力共同作用產(chǎn)生的錨固力,來完成整體(鋼筋與混凝土)受力的目的。錨固力包含:膠與鋼筋表面的粘結(jié)力、膠與混凝土界面的粘結(jié)力、膠體自身膠結(jié)力、各介質(zhì)之間的摩阻力等。通過對錨固鋼筋抗拉力值的檢測,其主要破壞形式有以下三種:

 ?。?)鋼筋破壞:在錨固深度大于或等于建議錨固深度時,錨固膠及錨固質(zhì)量為合格;

 ?。?)膠體破壞:表現(xiàn)形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離,多發(fā)生于錨固深度小于建議錨固深度,且后者多發(fā)生于前者;

 ?。?)基材破壞:在不同錨固深度下均可發(fā)生,與基材強度有直接關(guān)系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質(zhì)量是否合格。

  二、粘碳纖維復(fù)合材料、粘鋼加固

  當(dāng)結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力不夠或建筑抗震達不到要求時,引起原因有:設(shè)計失誤、施工錯誤、混凝土強度過低等,都可以采用在混凝土結(jié)構(gòu)外面粘貼碳纖維布(板)或鋼筋的方法進行補強。粘鋼板的施工工法已被業(yè)內(nèi)廣為熟悉,在《混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)加固規(guī)范》中已有明確闡述。

  碳纖維片材、板材在我國研究和應(yīng)用是近幾年開始發(fā)展起來的,但發(fā)展非常迅速,工程應(yīng)用范圍不斷擴大。這種高科技的符合材料也越來越被更多的業(yè)內(nèi)人士認同。目前國內(nèi)碳纖維加固使用的碳纖維布大部分是國外進口產(chǎn)品,其性價比較好。上述兩種材料使用的膠粘劑一般是國產(chǎn)產(chǎn)品,性能與國外同類產(chǎn)品基本相同但價格便宜的多。碳纖維片材對混凝土的加固原理與粘鋼板相同。但其獨有的特殊性能是鋼板無法取代的,諸如:質(zhì)量輕、施工便捷、不增加構(gòu)件截面積、強度高、耐腐防銹等。

  三、噴射混凝土擴大混凝土截面

  建筑物加固也經(jīng)常使用加大原有結(jié)構(gòu)截面積的方法來提高結(jié)構(gòu)的承載力。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)的鋼性提高較多且施工成本較低,缺點是增大了原結(jié)構(gòu)的體積和重量,施工比較煩瑣。增大截面的混凝土層通常較薄,采用一般的混凝土施工方法很難做到混凝土自身密實,也很難達到和原由混凝土面結(jié)合牢固,因此經(jīng)常使用噴射混凝土的方法。二十世紀七十年代,我國首先在煤炭系統(tǒng)應(yīng)用噴射混凝土方法用于地下工程中。隨著技術(shù)日臻成熟,該方法在地面建筑物加固、建筑基坑和巖石邊坡護坡等工程中得到廣泛應(yīng)用,滿足了工程的需要。噴射混凝土具有以下特點:建筑物加固時,常采用在結(jié)構(gòu)(梁、柱、板、墻)表面增加一層鋼筋混凝土擴大原有結(jié)構(gòu)的截面積來提高承載力。由于噴射混凝土粘結(jié)性強,有較高的強度,故與原有結(jié)構(gòu)面粘結(jié)牢固,達到共同承載的目的。在某些情況下,模板的組裝是困難的,且要大量時間做準(zhǔn)備。而采用混凝土噴射工藝,雖然每立方米噴射混凝土成本較高,但從節(jié)省的準(zhǔn)備費用和時間上講,該法還是比傳統(tǒng)的立模澆灌混凝土經(jīng)濟適用。從噴射方式劃分施工可以分為兩種:

 ?。?)干式噴射混凝土:在該系統(tǒng)中,混凝土在現(xiàn)場進行干拌合,然后將混合料送入轉(zhuǎn)子噴射機,再由高速運動的壓風(fēng)將混合料沿軟管輸送,當(dāng)?shù)竭_噴射時再加入水。由于是在輸料軟管的末端才加水,因此混凝土不會充分與水拌勻,在噴射過程中會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的粉塵。這就要求正確地掌握加水量,這在很大程度上取決于噴射手的經(jīng)驗。為了獲得一定的噴射厚度,并增強“錘擊效應(yīng)”,該法需要在混凝土中加一定數(shù)量的骨料,因此,回彈量會達到30%。

 ?。?)濕式噴射混凝土:在濕式噴射混凝土施工中,混凝土是在攪拌站進行拌合,然后將混合料送入濕式噴射機,再由濕式噴射機沿軟管輸送混凝土料,當(dāng)?shù)竭_噴咀時壓風(fēng)將混合料噴射到結(jié)構(gòu)面。

  四、混凝土裂縫壓力注膠修補

  工業(yè)與民用建筑主體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的。裂縫產(chǎn)生的原因也是相當(dāng)復(fù)雜的。近年來,隨著商品混凝土的廣泛使用,混凝土中的一些添加成分也是引起裂縫的直接原因。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)可能進一步破壞的第一個信號,如果不及時進行修補,隨著時間的進行可能會造成結(jié)構(gòu)的嚴重破壞,影響到正常使用。修補可以有表面修補和內(nèi)部修補兩種工法,表面修補可以采用粘結(jié)碳纖維布的方法。

  常用結(jié)構(gòu)內(nèi)部的修補方法是:采用壓力注射的方法將低粘度的高分子結(jié)構(gòu)膠注入結(jié)構(gòu)的裂縫中,結(jié)構(gòu)膠固化后將混凝土裂縫粘好,即可恢復(fù)混凝土的整體性又封閉了裂縫防止水及有害氣體對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的侵蝕。所使用的灌縫結(jié)構(gòu)膠流動性好,不收縮,抗壓、抗彎強度高,和混凝土有良好的粘結(jié)性,固化時間較長,可以通過注射器壓注充滿混凝土內(nèi)部。此種方法常用于修復(fù)0.2~2mm混凝土的裂縫。

  裂縫修補施工近年來使用的多為專用灌注膠,配合封縫膠一起使用。專用灌注膠具有粘度低、粘結(jié)力大、無收縮等特點,可灌注時間加長至1~2小時。采用低壓注射法灌注施工比較簡單,不需要大型設(shè)備很適合在正在使用的建筑物改造加固中應(yīng)用?,F(xiàn)在市面上還推出一種專用灌注工具,具有體積小,施工便捷,成本低廉等優(yōu)點。前幾年在裂縫灌注施工中,多使用純環(huán)氧樹脂或自行調(diào)配過的環(huán)氧樹脂漿液。由于不能對化學(xué)原材料的質(zhì)量進行有效控制,通常使得所用膠體稀稠不一,贊成灌漿結(jié)果不夠理想。注膠處理過裂縫混凝土,可采用壓力注水來檢測密封性,必要時可做切塊送檢。必須指出的是,這種裂縫注膠工法,所適用的對象是混凝土結(jié)構(gòu)或具備一定強度的基材,而不適用于磚砌體結(jié)構(gòu)。

 
發(fā)布:2007-07-25 11:24    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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