唐軍
摘 要:建筑行業是國民經濟的重要基礎工業,也是國民發展戰略中的重點和先行行業,隨著我國新型城鎮化的迅速發展,建筑行業所體現衣食住行中的“住”起著舉足輕重的作用,在此發展背景下,建筑工程項目的投資規模日益增大,人們對于建筑工程質量的要求越來越嚴格。作為當前大部分建筑物的不可或缺的主要結構形式以及影響施工質量的重要因素,混凝土加固技術顯得尤其重要。為提高建筑業的施工質量,保證人民生命和財產安全,我們必須重視并提高建筑施工中混凝土加固技術的發展,根據施工中的實際情況,選擇合適的混凝土加固技術。本文就據此開展深入的探究與探討。
關鍵詞:混凝土 建筑結構 加固技術
1、加固原因分析
1.1 人為因素
在設計施工過程中,由于工程技術人員的失誤或者錯誤,會使混凝土結構產生損傷和安全隱患。比如設計人員計算錯誤,施工人員沒有按圖施工或者混凝土沒有達到齡期,或者沒有按照要求進行養護,這些情況都會造成損傷。另外,使用過程中也存在使用不當的情況,這些都是造成混凝土結構需要加固的重要因素。
1.2 自然環境因素
混凝土結構往往是直接暴露在露天環境的,氣候變化、雨雪天氣都會給混凝土結構的耐久性和安全性造成影響。特別是酸雨對結構的腐蝕,冬季晝夜溫差造成的熱脹冷縮現象,這些都會給混凝土結構帶來一定的損傷,需要進行加固處理。
1.3 結構使用要求的變化
我國既有建筑庫存量巨大,很多結構建成之后使用功能發生了改變,因此需要進行加固處理調整受力情況,滿足人民生活生產的需要。
2、混凝土結構加固原則
2.1 總體效應原則
對混凝土結構進行加固時,不僅要考慮到受損部位的加固,提高其承載力和剛度,也要考慮到加固后是否對結構體系造成了影響,確保加固后整體結構能夠滿足使用要求。
2.2 先鑒定后加固的原則
任何一個工程進行加固時,都要先進行鑒定和可靠度分析。在全面了解結構體系、功能要求以及受損情況后,有的放矢的制定加固方案。沒有合格的鑒定結果就沒有科學的加固方案。
2.3 承載力驗算原則
承載力應該根據原來結構構件的實際情況進行計算,并且充分考慮損傷產生的承載力損失;加固后新增構件與原結構結合都一起的強度應該按照相應規范進行折減,充分考慮到各種不利因素,提高安全系數。同時也應該避免材料浪費,造成成本增加。
2.4 加固方案的優化原則
對混凝土結構進行加固時,加固方案包括擴大截面法、粘貼鋼板法、粘貼纖維布法、體外預應力法等多種可選擇的方法,要根據結構的實際情況和經濟分析進行選擇,盡量選擇成本低、施工周期短、對周圍環境影響小的方法,達到最優結果。
2.5 盡量利用的原則
一般情況下,需要加固的混凝土結構往往具有一定的承載力。在制定加固方案時,應該盡量利用原有結構構件的現有承載力,發揮原結構的既有功能,最大程度上減少加固用材用量。做到經濟合理,結構可靠,性能優越。
3、建筑工程結構中混凝土加固的應用
3.1 磚混結構的加固方法
3.1.1 磚混結構的直接加固方法
1)鋼筋混凝土外加層加固法:在原有結構中噴射混凝土,增大截面面積,屬于復合截面加固法。它具有程序簡單、極強的適應性的優點,運用此方法對砌體加固后,相比較之前而言極大地加強了承載力,由于其成熟的工藝與技術的完善,其應用比較廣泛,主要應用于帶有梁柱或是墻壁的建筑加固,缺點是由于其自身具有的特點,需要較長的施工濕作業時間,這樣會不可避免地對人們日常生活和工作產生一些負面影響,而且會減少建筑物實際使用空間。
2)鋼筋水泥砂漿外加層加固法:是由多層鋼絲網疊加一起,灌注較高級別的砂漿后,具有很強的抗裂性,提高原有結構的延展性。與鋼筋混凝土外層加固法同樣屬于復合截面加固法。同樣具有工藝簡單、適應性較強的優點,具有較低的使用成本,在承載力方面則不如上述方法,在應用范圍上,除了用于帶有梁、柱或是墻壁的建筑的加固,兩側穿墻鋼筋的封閉同樣適用。
3)增設扶壁柱加固法:通過增設扶壁柱加大橫截面積的方式對混凝土加固,因此,屬于一種加大截面加固法,同樣屬于復合截面加固法。具有工藝簡單、適應性較強的優點,但是相比較第一種方法而言,在承載力的加強上較弱些,尤其是在地震出現概率較大的地區,一般用于非地震帶地區,在應用范圍上,除了用于帶有梁、柱或是墻壁的建筑的加固,兩側穿墻箍筋的封閉同樣適用。
3.1.2磚混結構的間接混凝土加固方法
1)無粘結外包型鋼加固法:這是較早出現的加固方法,工程要求不使用結構膠或僅限使用混凝土與型鋼接觸時,需采用此種方法。該法屬于組合結構,鋼材與型鋼沒有無縫連接,承載能力按照兩者強度分配。優點是具有較強的截面承載能力,且受力均勻牢固,施工簡單,較少的工作量使得對生活和工作的影響小,對環境影響小,由于過多使用鋼材,導致會花費較高的施工成本,同時需要防護措施保證穩固。
2)預應力撐桿混凝土加固法:該法是利用撐桿施加外來預應力,起到整體加固的作用,主要是通過施加預應力后,改變受力分布狀態,減小原結構受力大小,兩部分共同受力,整體受力能力顯著增強,優點是較大程度上提高砌體樁的承載能力,且混凝土穩固效果顯著,主要用于應力高、應變高的砌體加固,但是這種方法的使用對溫度有限定條件,溫度需要60℃以上才能使用該方法。
3.2 鋼筋混凝土結構的加固方法
1)增加結構或組成部分的剛度:為實現該目標,有幾種方式,①增加支撐的空間并進行計算;②為提高繩索的承重以及其他有關特性而改變混凝土結構的振動頻率;③增設輔助設備,調整混凝土結構的粗細比例,提高穩固性;④設置提高其剛度的拉桿等器材;⑤可以通過提高部分柱子的剛度來給予較大的承載能力,適當削弱剛度小的荷載。
2)加固受彎桿:對受力彎桿加固,可以采用改變桿件的負荷分布,比如把一個集中負荷改為多個負荷,多方受力平均受力就會減少,達到加固的效果;改變兩端的的支撐狀況,比如改變結點的形狀,由鉸結變為剛結等;調整連續結構的支座位置,將受力大的部分加固,增加支撐結構或者變成撐桿狀。此外,混凝土裂紋的加固也是值得注意的問題。因此,必須對裂紋進行及時修復,以免裂縫擴大,造成嚴重的后果。
4、結語
為實現新型城鎮化的普及,建筑行業具有不可或缺的作用,不僅對于國民經濟的增長具有不可忽視的作用,對于廣大人民群眾更多的是實現社會價值,提高人民生活質量,因此,混凝土結構加固方法的選擇和加固設計對于加固工程的質量有很大的影響。
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