化学植筋施工方案范文
时间:2023-11-13 17:50:29
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篇1
一、 项目概况
南水北调中线一期工程沁河渠道倒虹吸项目是南水北调中线总干渠的重要组成部分。预应力混凝土施工是重要工序,其中封锚二期混凝土与管身混凝土混凝土结合应用植筋技术是近年来常用措施,其原理是利用高强度化学粘结剂,将钢筋与混凝土间建立牢固的握裹力,有效连接新增构件和原有构件。混凝土内通过化学粘结剂植入的钢筋,抗拉拔强度大、密实性能好,挤压应力小,施工后能快速承受荷载。研究表明,化学植筋技术的后锚固效果几乎等同于预埋,有利于保证混凝土施工质量。现以南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中为例简述植筋技术在倒虹吸工程中的运用及质量控制。
二、 施工方案简介
预应力施工是沁河渠道倒虹吸的施工重点部位,预应力的施工质量直接影响到工程运行安全。根据施工现场情况,针对封锚二期混凝土钢筋施工提出两个方案:
方案一:预埋方案。浇筑倒虹吸管身混凝土时,钢筋直接预埋。
方案二:化学植筋方案。预应力张拉灌浆完成后,在保证钢筋握裹力和抗拉拔的前提下,采用化学植筋技术。
从技术上来说,两个方案均能满足工程要求。对比来看,方案一存在工序繁琐的缺点,首先管身混凝土模板需要打孔,浇筑混凝土时,对预留钢筋孔位置需封闭,工序繁琐,占用关键线路工期,同时管身混凝土浇筑振捣质量难以保证等。方案二比方案一投资稍大,但不占用关键线路工期,且消除了锚头预应力损失隐患,保证封锚二期混凝土施工质量,可使工程尽早发挥效益。考虑到沁河倒虹吸工程穿越沁河施工需修复两侧大堤,工期要求紧,综合各方面因素,经参建各方研究确定:倒虹吸管身侧面采用方案二化学植入钢筋施工。
三、植筋工艺流程
(一)施工工艺流程
化学植筋的工艺流程:定位―钻孔―洗孔―注胶―植筋―固化养护―抗拔试验―绑筋浇筑混凝土。
(二)植筋工作准备
1、植筋用钢筋质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499 的规定,植筋用钢筋在植入前应用砂纸打磨干净锈迹,擦净浮尘,本次施工按照图纸要求采用济钢HRB335直径16mm的螺纹钢。
2、植筋胶采用A级胶,使用前必须进行安全性能检验。其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。本次采用JLD-J植筋胶,经检验满足粘结抗剪强度标准值置信水平c=0.90、保证率为95%的要求。
3、采用植筋锚固时,其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷,应先进行补强或加固处理后再植筋。
(三)植筋施工
1、测设:由技术人员按照设计位置放线,标出植筋位置。
2、钻孔:由于本工程植筋设计为Φ16钢筋,故采用Φ20钻头进行钻孔。钻孔采用BOSCH系列电锤、金刚石钻头。该机钻孔速度块,震动小,对结构不影响。由钻孔施工人员按照标出植筋位置钻孔至设计深度。
3、成孔验收:成孔后,应由监理单位组织,施工、设计的单位参与组织成孔验收,植筋钻孔孔径、深度及垂直度的允许偏差应符合规范中有关规定。
4、清孔:植筋孔洞钻好后应采用钢丝刷进行清孔,再用洁净无油的压缩空气或手动吹气筒清除孔内粉尘,反复处理不应少于3次。必要时尚应用干净棉纱沾少许丙酮擦净内壁,施工时应保持孔壁内清洁干燥。植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响,使其无法达到设计的粘结强度,影响锚固质量。清孔并经监理单位验收合格后,具备植筋条件。
5、植筋:用胶枪套筒装进胶并安上混合器,然后装上手动注胶器,从 孔底部由慢速到快速进行注胶。注入植筋胶,立即插入钢筋,并按单一方向边转边插,直至达到规定的深度。植入的钢筋必须立即校正方向,使植入的钢筋与孔壁间的间隙均匀。从注入胶黏剂至植好钢筋所需的时间,应少于产品使用说明书规定的适用期(可操作时间)。否则应拔掉钢筋,并立即清除失效的胶黏剂,重新按原工序返工。胶黏剂灌注量应按产品使用说明书确定,并以植入钢筋后有少许胶液溢出为度。
6、养护:胶黏剂未达到产品使用说明书规定的固化期前,应静置养护,不得扰动所植钢筋。
7、检验:植筋的胶黏固化时间达到7d的当日,应进行现场锚固承载力检验。结合沁河渠道倒虹吸工程的实际情况,检验采用非破坏性检验,由检测单位利用千斤顶和传感器对所植钢筋进行拉拔试验,检验荷载值为1.15Ntb,检验数量按照植筋总数量的3%进行,且不少于五根随机抽样。
(四)植筋施工注意事项
1、植筋工程施工过程中,应每日检查其孔洞的干燥程度。
2、植筋用的钢筋在植入前应复查有无未打磨干净的旧锈或新锈。若有新旧锈斑,应用砂纸擦净。
3、植筋孔壁清理洁净后,若不立即种植钢筋,应暂时封闭其孔口,防止尘土、碎屑、油污和水分落入孔中影响锚固质量。
4、植筋胶的配制,应在无尘土飞扬的室内,按产品使用说明书规定的配合比和工艺要求严格执行,且应有专人负责。调胶时应根据现场环境温度确定树脂的每次搅拌量;使用的工具应为低速搅拌器;搅拌好的胶液应色泽均匀,无结块,无气泡产生。在拌合和使用过程中,应防止灰尘、油、水等杂质混入,应按规定的可操作时间完成植筋作业。
5、植筋时现场温度应符合胶粘剂使用说明书要求,未标明温度时,应按不低于15℃控制。
6、严禁在大风、雨雪天气进行露天作业。
四、结束语
化学植筋技术具有设计灵活、施工方便、操作简单、节省工期、经济高效等特点,在南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中利用这一技术,既有效保证工程质量,又缩短了施工工期,保障沁河防洪安全,确保了工程尽早发挥投资效益。
针对目前沁河渠道倒虹吸工程的设计工况,化学植筋技术可以适用以下情况:
1、倒虹吸斜坡相邻管节的截水环二期混凝土施工中。
2、新旧混凝土施工结合部位。
3、旧混凝土堤岸加固工程。
4、水闸除险加固工程需增设启闭机房等项目。
以上可见,化学植筋技术同时满足二期混凝土与原混凝土面的结合、新旧混凝土结合及工期限制较严的施工技术要求,因此在混凝土施工中应用前景广阔,具有很好的推广价值。
参考文献:
篇2
关键词:房屋;建筑施工;加固技术;植筋技术;注意事项
中图分类号:TU7文献标识码: A
我们得知结构加固活动非常的严紧,它是一种非常全面的活动,不仅仅在加固的措施以及设计和建设等层次中积极地落实活动,还要从根源上应对,强化管控力度,提升项目的品质能够合理的应对不利现象。由于目前整个世界中普遍的开展建筑加固活动,其知识体系以及建设措施等都获取了显著成就,此时加固的措施也朝着多样化的方向发展,在具体项目中应该对建筑的鉴定以及检测等多项要素,从技术等的很多层次开展比对工作,在比对的时间段中,确保获取优秀的方案,进而提升加固的意义,得到优秀的内容,增加建筑的使用时间,切实的体现出其积极地意义,进而带动整个社会的进步。
1 加固活动的意义和它的基础理念和措施
由于我们国家的安居项目不断的推广,同时住宅向着产业化的
方向进步,此时使用者对于项目的品质以及使用性质等方面的规定
越来越严苛,如果对设计开展变更活动,或者是建设时期存在偏差,
又或是出现了灾情等问题的时候,就要对之前的建筑进行加固活动,确保它能够体现出具体的意义。加固构造在受力特征上出现了变化,和没有处理的常见的构造比对来看,其受力特征出现了非常大的改变。关键的体现为如下的一些层次中。
1.1 此时的结构是再次的受力,在处理之前的时候早就受力尤其是对受力性较差而开展的加固面的应力等都要处在非常高的层次之中。 不过,那些新加的区域在开展加固的时候,并不会即刻的分
担力,是在新的力出现的时候才反应。 此时,就会导致加固构造在再次受力的时候,一直处于一种应变滞后的状态。在房屋建筑受到破坏时新加部分可能会因为达不到自身的极限状态而无法发挥潜力。
1.2 对于处理过的构造,其实质上是二次组合得到的,其两种结构很显然的要面对着怎样开展综合活动,和一起面对受力的内容。
综合活动的重点就是结合区域的构造的处理以及建设措施。 通常来讲,对于结合区域来说,其粘结强度要比混凝土自身要低很多。因
此,在承担总的力的时候,受过处理的构造较之于第一次的来说相比的要低一些。加固构造有着以上的一些特征,在对多项构造开展运算的时候,不应该按照过去的那种思想来应对。
2 施工结构加固技术
房屋建筑施工常见加工技术有加大截面法、化学植筋以及粘贴纤维复合材料加固法,粘贴钢板加固法等,根据本工程实际情况,参照表 1 所示的加固结构耐久性年限估算,工程最后选用化学植筋加固有机胶技术。植筋技术是一种新型的钢筋混凝土结构加固改造技术,近年来普遍用于混凝土工程改建和加固中,它是在根据结构
表1 加固结构耐久性年限估算
的受力特点,确定钢筋的数量、规格、位置,在需要连接的构件上经过钻孔、清洗、 注入植筋胶粘剂,再插入所需的钢筋,是钢筋和混凝土通过结构胶粘结在一起,然后浇筑新混凝土,有效连接新旧混凝土,达到整体受力的作用。这种加固技术不仅施工方便、工作面小、工作效率高,而且还具有较强的适应性、较广的适用范围、 较好的整体性及价格低廉等优点。实际工程中质量事故或施工中临时变更,采用钻孔植筋技术相当普遍。
柱植筋锚固技术是采用植筋锚固剂将直径20mm柱筋粘结在原结构柱上的一种化学锚固技术,其方法是钻孔、注胶、锚固。其性能指标见表2:
表2 植筋锚固在施工现场做埋筋抗拔力试验
2.1 定位及钻孔
在现场标出钻孔位置,进行放线定位,预计钻孔深度为 20d,孔径>d+6mm,使用风钻或电锤进行钻孔。在钻孔过程中,无法按设计要求位置钻孔时,大多是因为遇到钻孔部位钢筋太密的原因,这时候原钢筋仍按正确位置放置,在其附近钻一附加孔洞再植入钢筋。如果偏移距离≤35mm,则可在其间焊接长为 5d 的适当规格的联系筋,使其受力转移,再把二者联系在一起。焊接时每隔600mm焊一个连系筋,采用双面焊。当偏移距离>35mm时,则每间隔800 设一道,同样采用双面焊。
2.2 清孔
针对残积于孔内的灰尘需在钻孔成型后进行清理,首先扫出大部分的粉尘,使用圆形长条毛刷进行反复刷扫,然后专用吹风机或压缩空气吹净余下的灰尘。处理完毕,为了避免水流入孔内或其它杂物落入其中,还需用丝棉将洞口塞紧,保持孔洞干燥。
2.3 钢筋下料,钢筋除锈
按设计要求的搭接长度,植筋锚固长度选用 20d,相邻两根错开35d。钢筋加工完毕,应进行除锈处理。应钢丝刷将普通没有严重锈蚀的钢筋的埋植部分的浮锈清刷干净,应用丙酮进行粘有油污的钢筋清洗。钢筋下料的过程中严禁使用严重锈蚀的钢筋。
2.4 调制结构胶、灌胶
工程中采用的有机胶是双组合高强粘结-WSJ 建筑结构胶(WSJ建筑结构胶物理力学性能参照表见表 3 所示),以分子原料为主体,对金属及非金属而言这种结构胶均具有很高的粘结强度。
表 3 WSJ 建筑结构胶物理力学性能参照表
拌胶前,按结构胶所需用量用天平称量,重量比为 100: 0.5~100:2.0,提取粘度剂和固化剂进行称量,然后搅拌均匀,将其装进手动泵浆机或直接用送胶棒,胶量应占孔体积80%以上,将胶灌进孔内。
2.5 钢筋埋植
在灌有结构胶的孔内插入经过除锈处理的钢筋,将孔壁残存的灰尘搅入结构胶内,反复的插入拔出,并旋转钢筋,直至附在钢筋上的结构胶表面不带有灰尘。在胶固化前不能扰动钢筋,将钢筋扶正固定,以免影响锚固效果。
2.6 植筋的时间要求
结构胶初凝时间很快,应在 30min 内完成拌胶到植筋完毕整个工序,下道工序施工在植筋完成24h后进行。结构胶初凝结硬后,不可再用于植筋。固化剂料用量的多少对锚固强度没有明显影响,但是初凝时间是根据使用时的环境温度及所需的锚固件使用要求所决定的。通过增减固化剂的用量来控制胶的初凝时间,可以实现对初凝时间的特殊要求。
3 加固技术注意事项
钢筋植入前应根据设计要求尺寸下料打磨,与混凝土结合处的钢筋应除锈打磨,使之露出金属光泽,除锈长度大于锚固长度的50mm。然后用脱脂棉丝擦洗干净。并码放整齐作好防护工作,钢筋植筋前应用丙酮再清洗一遍。钻孔深度为20d,孔径大于钢筋直径的4~8mm。对钻孔深度进行检测。
用汽泵、毛刷清孔,清孔完毕后用棉丝丙酮清刷孔洞内壁,使孔达到最终的清洁,手触无明水为度。清孔完毕用干净的棉丝将清洁的孔洞严密封严。植筋前现场作拉拔试验,试验树目为300根为一组。分现场检测和模拟检测两种。
钢筋锚固前用丙酮再擦拭钢筋一遍。根据植入深度在处理好的钢筋除锈端做好明显标记,然后插入孔内,一边插一边向同一方向旋转,直至达到孔底,此时应由胶从孔洞内溢出。植筋固化时间为24h。固化期间禁止扰动。
4 结语
综上所述,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、 设计及施工技术方面努力外,还应从源头上抓起,加强管理,提高工程质量可以有效避免损坏的发生。随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
参考文献
[1]李督文,赵斌.浅谈植筋锚固施工技术.山西建筑.2001 (50):
[2]隋东,章东林,华锦耀.植筋施工技术在工程中的应用.浙江建筑.2007 (1)
篇3
关键词:后锚固技术; 设计; 施工质量控制; 技术分析
Abstract: in this paper the kinds of anchorage after and applicable range, design and construction of the anchorage after requirements and construction process to do a detailed description, and the construction quality control are analyzed, and puts forward the anchoring technology because of its installation after a fast, convenient and economic cost low, anchor safe and reliable, and construction, the advantages of the flexible, in civil engineering in the more and more favour.
Keywords: after anchorage technology; Design; Construction quality control; Technical analysis
中图分类号: TV523文献标识码:A 文章编号:
当前,后锚固技术在钢筋混凝土结构建筑中的应用越来越广泛,尤其是在房屋扩建、旧建筑改造、房屋结构加固、相关设备安装、房屋装修和幕墙施工工程中。后锚固技术因具有安装方便快捷、经济成本低、锚固安全可靠、施工灵活的优点,在建筑工程的中受到了越来越多的青睐。
1后锚固的种类和适用范围
后锚固是指在建筑的砌体结构上或化的钢筋混凝土结构上使用有关联的技术方法的锚固。其主要有3种连接方式,即膨胀型锚栓连接、扩孔型锚栓连接和化学植筋。不论哪种锚栓,其适用范围与锚栓本身性能、锚栓与连接结构的受力性质、基材能不能开裂、结构的类型、是否有抗震要求等有关。化学植筋适用于所有结构、所有受力的后锚固连接;扩孔型锚栓连接除了在有抗震要求的结构构件和生命线工程非结构构件中不适用,有条件适用于无抗震要求的结构构件和生命线工程非结构构件中外,其他所有结构和所有受力的后锚固连接都适用;不管有无抗震要求的结构构件和生命线工程非结构构件,膨胀型锚栓连接都不适用,但不管有无抗震要求,其他所有结构和所有受力的后锚固连接都适用。
2后锚固设计与构造要求
2.1安全等级
依据锚固连接对连接体破坏的严重程度,可分为2个安全等级。安全等级为一级时,如果破坏后果很严重,则需要重要的锚固连接;安全等级为二级时,如果破坏后果严重,则需要一般的锚固连接,但安全等级要高于被连接结构。
2.2设计方法
采用何种锚固连接,必须以经验数据和试验数据为依据。
2.3控制后锚固系统的破坏形式
锚栓品种、基材性能、锚固参数及作用力性质等因素不同,导致的后锚固的破坏形式也不一样,所以要依据被连接结构类型、锚栓的品种和受力性质,对后锚固的破坏形式进行控制,以合理使用后锚固连接方式并提高锚固连接的可靠性;后锚固的破坏形式有混凝土基材破坏、锚筋或锚栓破坏和锚栓拔出破坏等形式,后锚固设计时锚栓主要有受拉、拉剪组合及扭矩等荷载;结构构件和生命线工程非结构构件之间的后锚固连接,要控制锚筋钢材或锚栓破坏,化学植筋和长螺杆,要控制拔出破坏和基材破坏,扩孔型和膨胀型锚固连接要控制整体拔出破坏。
2.4抗震要求
锚栓要选择能杜绝膨胀片松弛的扭矩控制式或扩孔型锚栓和化学植筋,不选择锥体,也不选择套筒分离的膨胀型锚栓。后锚固连接位置最好是在构件的非开裂区和受压区,最好不选择非混凝土区;当重要的结构构件与高烈度区锚固连接时,最好选择在钢筋纵横交错区域。要按照锚固参数设计,对后锚固的深度、间距、边距等进行施工,要采取有效的减震和隔震措施。
2.5其他安全措施
后锚固的连接件一旦外露,要考虑火灾隐患和外界环境的腐蚀等不安全因素,所以要有安全可靠的防火、防腐技术。
3后锚固施工工艺流程
后锚固连接的施工工艺流程为放线、钻孔、清孔、验收隐蔽工程、处理锚栓、安装锚栓、单项验收。
要按照设计的要求和工程的实际情况,放线确定锚栓的安装位置;按照设计图纸所设计的孔径大小和孔的深度进行钻孔施工,钻孔垂直于安装面,钻孔避开钢筋;用毛刷、吹气泵或空压机把钻孔中的灰尘等杂物清理干净,如果采用化学植筋,钻孔必须用丙酮清洗,以保持钻孔干燥;在安装锚栓前,要对锚栓表面的锈、油污、杂物进行清除;安装锚栓时,要依据连接构造的结构,使用穿透式、预插式或离开基面的安装方式。
采用化学植筋的方法进行锚栓安装时,要依据锚固胶的形态和方向采用不同的安装方法,化学植筋用胶要按照规定进行配比,胶体使用前要均匀搅拌,植筋方向为垂直时,在钻孔内注入胶体后要将钢筋插入钻孔底部,旋转钢筋,均匀混合胶体;植筋方向水平时,钢筋要把孔口堵严,然后灌入胶体。锚栓插入钻孔后,要对安装尺寸进行复核,必要时进行微调,为保证锚栓不松动,在凝胶的这段时间,不能自由拆卸安装工具。只有等到过完凝胶时间,才能进行工具的拆掉与安装,化学植筋后不能使钢筋松动,也不能使螺杆松动,固化温度与承受设计荷载的时间有很大关系。
4后锚固的质量控制措施
4.1基材要求
基材砌体构件和混凝土构件必须坚固结实,能够承受被连接的物体所产生全部外力和附加内力;对于强度等级,基材混凝土的要大于C20;砌体与风化混凝土、砌体与损坏的混凝土结构、结构抹灰层、不坚实的混凝土、建筑的装饰层等,不能作为锚固的基材。
4.2材料质量
对于锚固胶,必须有完整的质量合格证书,或者具有完整的试验证明,必须按说明书,在保质期内使用锚固胶;对于锚栓,其型号、型材和规格都要符合设计的要求,材质可以为碳素钢,也可以是合金钢或不锈钢,要根据外界环境的不同和设计的耐久性不同,来选择合适的锚栓,同时,要在施工前对锚栓的材料力学性能做试验研究,合格才能使用;对于化学植筋的螺杆要选用Q235或Q345钢螺杆,钢筋要选用HRB335级和HRB400级带肋钢筋。
4.3承载力检验
承载力检验是对工程后锚固质量现场检验的主要方法之一,主要有破坏性检验和非破坏性检验2种,破坏性检验适用于生命线工程非结构构件和重要结构构件;非破坏性试验适用于非结构构件和一般结构。无论哪种试验,抽样随机进行,抽检数量在大于等于3根锚栓的同时要满足锚栓总量的1%。
4.4化学植筋焊接
在后锚固施工中,采用化学植筋要将焊接高温对锚固胶的不利影响作为考虑因素。此时,一定要采取相应的的降温方法。
4.5质量监督和工程检查验收
施工现场要制定相关的施工质量管理制度,建立完整的施工质量管理体系,要认真规范实施;在后锚固施工过程中,监理工程师要认真做好监理工作,按照施工规范和设计要求做好工程的检查验收;实施痕迹化管理,施工单位要做好检查记录、施工方案、隐蔽验收记录等管理资料。
5小结
后锚固技术的应用在西方发达国家和日本等地区,已经有了广泛应用,新型锚栓和新的后锚固技术在不断的更新与发展,我国的后锚固技术研究与应用虽然起步较晚,应用品种也比较单一,但随着科技的进步与发展,其技术将日趋完善,应用领域将会越来越广泛。后锚固技术推广与发展和锚栓连接的破坏问题密不可分,只有进一步深化其理论与应用研究,才能有更为广阔的应用前景。后锚固技术与构件的耐久性和截面构造有很大的关系,只有采取相关的技术方法,具体工程项目具体分析,采取最安全可靠、最合理的技术,才能使工程质量得以保证。
参考文献:
[1]陈刚.浅谈建筑结构后锚固技术[J].安徽建筑,2009,16(2).
篇4
关键词:植筋技术;施工工艺;技术要点;注意事项
1 背景
在民用及工业建筑中,由于建筑功能改变,承受荷载增加或者因质量事故等原因,使原结构构件,如梁、板、柱、墙等承载力不足,或因布局改变,要新增梁、板、柱和墙,要扩大断面新增钢筋等,需要在建筑本身建好以后再使用一些方法将新的结构、构件、设备连接到这些建筑主体或者建筑上来。而且,在很多情况下,往往工期很紧,采用钻孔植筋技术则能取得格外简捷的效果,不需对整个结构进行报废处理,不但问题得到了解决;同时,节省了资金、争取了时间。
2 工程概况
王台33#住宅楼始建于80年,为六层砖混点式住宅,层高为3米,由于使用年限较长,出现裂缝,在对其进行维修时塌落。其主要原因为原住宅楼结构施工中钢筋就位错误,缺少阳台栏板与主体连接的拉接筋,承受荷载增加(原设计未考虑炉台、灶台等设施的荷载),再加上混凝土标号不符合规定,造成阳台底板断裂。针对现状,进行了如下加固实施方案。
3 植筋施工方案
3.1 基本原理
植筋的基本原理是利用钻孔设备在混凝土中钻孔,通过一定的技术措施保证成孔合格并钻至规定的深度,再对孔道进行清理、烘干,然后注射植筋胶,并及时进行植筋,经过一定时间的固化使钢筋牢牢的固定在混凝土里面,从而使钢筋在混凝土受力中起到重要的作用。3.2 植筋的施工工艺流程
放线定位钻孔清孔烘干钢筋处理配胶注胶植筋固化。
3.3 施工步骤
3.3.1 凿面
先将原塌落阳台栏板及底板拆除后,保留原结构钢筋。按设计要求的位置、宽度和高度,对梁侧面、顶面及板面进行砼凿面,要求凿面轻锤、凿毛,并去掉松散颗粒,且凿面要用钢丝刷净,高压水冲清洗干净;以有利于新旧砼能够可靠的连结,保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。
3.3.2 放线定位
依照设计图纸的要求,对所需植筋的部位进行定位放线。在所需植筋点作出明显的标志,以便钻孔。定位时,要结合设计图纸及《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的有关要求,尽量避免原结构中钢筋所处位置,以免钻孔时钻到原钢筋,影响植入钢筋的深度而减弱植筋的效果。
3.3.3 钻孔
根据植筋直径大小选择钻孔直径,孔径应比植筋钢筋直径大,采用水钻(该钻机均具有产品成熟,可导向定位,震动小,
不损害结构表面,孔径、孔深准确等特点, 一般电钻不能达到该效果)。
钻孔直径及深度见下表:
3.3.4 清孔
钻孔完毕后,用硬毛刷刷孔壁灰粉,并用压缩空气吹净钻孔内的灰粉,如此反复进行≮3次。然后用干净棉纱擦拭孔壁,确保孔内清理干净,必要时可用干净棉布沾少量丙酮或酒精擦净孔壁,保持孔内干燥,若孔内有水,则采用自然烘干或用烘干器将孔内水烘干。其质量控制关键为钻孔后必须清扫干净,以增强与化学胶的粘结力。
3.3.5 钢筋处理
首先根据设计图纸尺寸对钢筋进行加工,配料时应注意相邻左右、上下的钢筋应当错位处理;其次,钢筋锚固端表面要用钢丝刷除去钢筋表面铁锈和氧化层,然后对钢筋表面用丙酮或酒精擦拭干净,除去残留油污,用棉纱擦拭干净,并标记埋深,经处理的钢筋应尽快植入孔内,避免再次污染。质量控制关键是钢筋植入部分表面干净,以增加与结构胶的粘结力。
3.3.6 配胶、注胶
将A、B两组份胶按重量比3:1进行充分混合。将胶调好后,要从孔底开始,这样可以排出孔内的空气,为了使钢筋植入后孔内胶液饱满,又不能使胶液外流,胶量应占孔体积的40%―60%以上,确保孔壁全部附着胶。
3.3.7 植筋
为了不使植筋受影响,当植筋胶注入完成后,立即将处理好的钢筋锚固端上涂胶后插入注胶的孔内,至埋植深度。同时要求钢筋旋转,使结构胶从孔口溢出,排出孔内空气,使胶与钢筋以及胶与孔壁之间充分粘贴,必要时也可用锤子锤击进入,以免时间长增加植筋的难度和影响植筋的效果。
3.3.8 固化
注胶48h后方可进行下道工序施工,48h内不得对钢筋有任何扰动,如:不得晃动或扰动钢筋。其质量控制关键是保证固结时间,中间不得扰动。
4 施工技术要点
钢筋植入最小长度为15d,本方案钢筋为18d,结构仍为悬挑结构。
钢筋的配筋图及植筋位置图如下:
4.1 SCP高强度灌料的试验基础上参照YB/T9261―98《水泥基灌浆材料施工技术规程》标准规定
竖向膨胀率标准为0.02,实测值为0.04%;抗压强度标准为:1d30MPa,实测值为449.7;3d40MPa,实测值为52.9;28d65MPa,实测值为70.3。钢筋粘结强度:圆钢标准为65MPa,实测值为7.2;螺纹钢标准为13MPa,实测值为13.1。以上均合格。
4.2 成孔控制
在成孔过程中一定要控制好成孔的质量,把握好成孔的位置、孔距、孔径大小、孔的深度等指标,因为这些指标直接影响植筋质量的好坏。同时要做好清孔的工作,并在注胶前保持孔内干燥,清孔不彻底和孔内不干燥容易影响植筋的质量。
4.3 注胶控制
植筋胶是一种化学产品,容易变质直接影响锚固力。因此在施工前应当检查植筋胶的有效性,不能使用变质和过期产品;在施工过程中也要注意防潮工作,在浸泡时间上应按要求控制好时间,不能少泡也不能多泡。同时,植筋胶注孔内应饱满,如有溢出应及时补充。
4.4 植筋控制
钢筋在植入前应做好除锈工作,并做好植入深度标记。在注胶后应及时进行植筋,植筋完成后应至少保证24h不能摇动或晃动,保证其固化。
4.5 经过植筋后,钢筋恢复到原结构位置,受力到位,即可进行砼的浇注。
在浇砼前,旧砼面必需全部凿出新茬为界面,并在旧砼接触面刷界面剂一道,必须均匀。砼标号在原设计基础上提高一个等级(C30砼),待28天后拆除模板,挑阳台就恢复到破坏前的式样,到此完成了整个阳台的加固施工。
5 植筋注意事项
(1)植筋后,一般不允许在所植钢筋上焊接,如确实需要焊接时,焊点距离基材混凝土表面应大于15d,且应采用冰水浸渍的毛巾包裹植筋外露部分的根部。
(2)承台围堰必须牢固,确保在植筋期间不能有水流入承台范围,承台要保持干燥。如果不能保障承台干燥,那此方案不可行。
(3)注意天气变化,植筋施工开始前要查看天气预备,要确保在植筋施工期间天气状况良好,不要在阴雨天气施工。
(4)钢筋必须按要求除锈,钢筋表面不能有油渍等杂物。
(5)植筋所用的锚固胶必须是合格产品,各项性能指标要符合规范要求。
(6)为了保证植筋质量,必须避免影响植筋质量缺陷的各个因素发生,我们要从工、料、机、工艺、环境以及方法等几个方面综合考虑,要做到万无一失。
(7)植筋施工用电要按照项目的用电规程操作,避免违章。
(8)植筋所用的设备及机具,必须按照该设备或机具的操作规程操作,不允许违章操作。
(9)植筋所用的材料不能到处乱扔污染环境。
6 安全要求
施工操作应严格按照安全操作规程和安全技术条例规定。手持冲击钻时必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套;高空钻孔时,搭设脚手架应牢固,并设操作平台,做好安全防护工作。
7 实施效果
本工程实施植筋技术,省时省工、工序少、工效高、操作方便、节约了资金,保证了阳台顺利施工,且满足使用要求,产生了良好的综合效益,经过四年的使用,目前使用情况一切正常,效果良好。
参考文献:
[1]《植筋技术规范》
[2]标准JGJ145---2004.混凝土结构后锚固技术规程.北京.中国建筑工业出版社.2005
[3]在工程中的应用[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2003年
[4]植筋粘结锚固性能的试验研究及可靠度分析[D];合肥工业大学;2004年
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关键词:建筑;结构;加固
Abstract: The identification and reinforcement of the concrete structure building soil large wide range, and it has far-reaching significance for the development of society. The article focuses on the structural reinforcement methods, and described the elaborated retrofitting program.Key words: architecture; structure; reinforcement
中图分类号:TU712文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)04-0020-0
一、基础结构加固
基础结构加固主要是地基承载力的建筑物进行加固,其主要方法有:
1、抬墙梁法
采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁穿过原建筑的基础梁下。置于原基础两侧的桩或墩基础上,支承新增结构荷载。抬墙梁的平面位置应避开一层门窗洞口,不能避开时,应对抬墙粱上的门窗洞口采取加强措施,并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。
2、墩式加固法
直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础,最后使分段基础联成一整体,承受增层结构荷载。
3、当原建筑基础底面积不足时,可采用基础加宽法
对条形基础可采用一侧加宽或两侧加宽,对柱基可沿基础四边加宽,加宽时可每隔1000~1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。
二、混凝土结构加固
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问长,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。
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、植筋技术法
这是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。
4、预应力加固法
该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;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,但在无防护的情况下,不宜用于混凝土收缩与变大的结构。
5、裂缝修补技术
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。
三、与混凝土结构加固改造配套使用的技术
1、托换技术
系托梁(或桁架)拆柱(或墙)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;属于一种综合性技术,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;适用于已有建筑物的加固改造;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,需由熟练工人来完成,才能确保安全。
2、植筋技术
是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,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。
3、裂缝修补技术
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。
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。
4、碳化混凝土修复技术
系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。
5、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痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
6、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、防潮和防裂处理的技术。
四、加固改造的程序
1、现场勘查和相关资料的收集
现场勘查和资料收集是整个加固工程的一项基础工作,便于充分摸清和掌握工程的时间状况,以便作出正确的分析和判断,相关资料包括:原有勘察和设计文件、设计审查意见书、施工技术资料,特别是现场施工保证资料(如:原材合格证明文件、隐蔽工程记录、施工记录等)、质量验收资料和反映使用过程情况的有关资料;此外还应深入现场对工程实际情况实施详细勘查,对发现的问题或业主新的使用要求认真作好调查记录。
2、加固方案的选择
制定加固方案时,应综合考虑环境、经济、工期要求等各种相关因素,应严格依据有关的专业技术规范和标准,主要结合结构的使用要求、功能要求和检测鉴定结果,进行多方案的技术经济必选,确定适宜的方案方案。
3、加固设计
确定了切实可行的加固方案后,应进行进一步深入的加固施工图设计,并提出详细的加固施工图,设计时要着重考虑如何保证新旧结构之间的连接及协同工作,最大限度的发挥新旧结构的共同作用,同是还应考虑实际施工的可行性和安全性。此外加固设计文件使用前还应通过法定施工图设计审查机构的审查。
4、施工组织设计
加固工程实施前,施工单位应首先认真熟悉结构加固图纸内容,并全面考虑工程现场的实际情况制定切实可行的施工组织设计或专项施工方案,方案应突出可操作性和针对性,确定科学合理的加固施工工法和操作流程,对加固工程施工起到切实的组织和指导作用。
5、施工
加固工程的施工单位应具备相应专项资质,当前我国建设行政主管部门对部分施工单位颁发了加周工程专项.施工资质。加固施工单位应严格依据施工组织设厂计(方案)进行施工,并做好对施工操作人员的培训和技术交底,在施工中监理、
施工单位应严格施工各环节的质量控制。此外,在施工期间,发现问题应及时与监理和设计单位沟通,必要时设计人员应深入现场,了解施工情况,并在必要的情况下结合实际情况对加固设计方案作出相应的调整。
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关键词:高速公路;桥梁;加宽
中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A
引言:桥梁加宽就是在原桥梁的一侧(或两侧)新建桥梁或将原桥面一侧(或两侧)进行加宽,使行车道得到拓宽,从而满通需求。桥梁加宽过程中会出现一系列的问题,主要问题是如何选择合理的加宽方案以及新旧桥连接接缝构造,并通过仔细的计算分析和相应的工程措施保证新旧桥拼宽连接成功,并保证其长期正常地使用。
1、桥梁加宽的原则
公路桥梁加宽主要遵循以下原则:第一,要能最大限度的利用原有结构,这是一个基本原则;第二,为保证新、旧桥之间受力和温度变形相协调,尽量使加宽后桥的上下部结构形
式与原桥保持一致;第三,桥梁的基础或地基必须做特殊处理之后才能采用扩大基础的桥梁,当然,也可以把基础做成桩基础;第四,采用分离式新建桥,不做横向拼接。
2、新旧桥梁加宽连接方式
2.1 上下均不连接
加宽部分与原桥的上、下部构造不连接,新老结构之间留工作缝。优点:加宽的新桥与旧桥互不影响,独自受力,可以简化施工程序,减小连接的施工难度,施工期间基本上不影
响原路的正常使用。缺点:在汽车活荷载作用下,两桥主梁产生不均衡挠度,再加上新旧桥基础之间的不均匀沉降,将会造成连接部位沥青铺装层的破坏,容易形成纵向裂缝和横桥向错台。
2.2 上下均连接
上部构造先凿去部分现浇桥面,在新老桥接缝处设置加强钢筋,再和新桥的桥面现浇层一起浇筑;老桥下部构造的桥墩、桥台盖梁及系梁通过植筋技术将钢筋和加宽部分新桥相应
部位钢筋连接,然后浇筑混凝土,相互连为一体。优点:加宽桥与原桥形成完整的一体,减少各种荷载作用下新老桥连接处的不均衡变形。新桥基础沉降大于旧桥基础沉降,由此产生的附加内力较大,将会使下部构造帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝;上部构造连接处也可能产生裂缝,导致使用功能下降,维修困难,影响外观
2.3 上部构造连接,下部构造不连接
将桥梁外侧护栏拆除,凿除边缘1m 左右范围内的桥面现浇板,在新老桥接缝处设置加强钢筋,再和新桥的桥面现浇层一起浇筑,而下部结构不连接。
优点:有利于上部结构受力,下部结构不连接,下部各自受力,内力互不影响,并且便于施工,降低了造价,又保证了新老桥之间连为整体,能较好地控制桥面纵向裂缝的产生。
缺点:新旧桥基础不均匀沉降导致上部结构连接处易出现裂缝,影响原路交通,并且在新旧桥上部结构连接时,是通过现浇一定宽度的混凝土接缝来实现的,因此能否保证现浇混凝土接缝在养护及随后的使用过程中不出现过大的变形和开裂是施工的关键。
3、几种常见结构型式桥梁加宽拼接施工实施方案
3.1 空心板桥加宽拼接实施方案。加宽断面:加宽空心板桥按原结构型式拼接。空心板板高、预制板宽及悬臂等几何尺寸均采用原旧桥几何尺寸。拼接方案:原桥与加宽部分之间由现浇混凝土湿接缝将其连接形成整体,在空心板两端各设一道50cm 的横粱,用以加强其整体性。加宽的桥体架设一个月后,再进行湿接缝连接,从而减少收缩徐变及基础沉降的影响。
3.2 预制箱粱桥加宽拼接实施方案。
加宽断面:新加宽预制箱梁按原结构型式拼接。加宽部分箱梁几何尺寸采用旧桥箱梁几何尺寸。拼接方案:是将原桥外侧悬臂按规定切割掉,凿除混凝土表面,在指定地方植筋和涂刷界面胶,加宽部分预埋钢筋与植筋进行焊接,浇筑快硬型钢纤维混凝土形成湿接缝。
3.3 施工控制要素
施工过程中对差异沉降进行控制,除对桩基基底沉淀土厚度、上构延迟拼接严格控制外,施工过程中的沉降观测极其重要。新桥施工结束、整体化桥面混凝土浇筑完成后,新旧桥拼
接前测定新桥沉降状况,当沉降差大于5mm 时要分析其原因。拼接施工完成后,待湿接缝达到强度后需2 次观测新桥的沉降,并检查拼接部位有无异常情况。为避免由于新旧桥差异沉降对加宽工程带来的不利影响,新桥架梁完成后,应使新桥有一定的自然沉降时间。通过合理施工组织,尽可能延长暂缓时间。
4、桥梁加宽工程中需注意的问题
4.1 桥梁在加宽设计、施工过程中,基础设计是否满足要求以及施工质量的好坏对日后加宽部分基础沉降量的大小有着最直接的影响,故在基础设计过程中,必须认真考证桥位所在处的地质的实际情况,选择合适的桩径、桩长。施工过程中严格控制施工质量;
4.2 加宽后的桥粱,加宽部分基础沉降所带来的影响不可避免,所以对于加宽部分和旧桥连接部分必须采取相应的措施,如在支座沉降处的新、旧桥连接板应植入大量的钢筋来抵
抗支座沉降时产生的横向应力,在连接板的其他部位也应植入一定量的钢筋增加新、旧桥的整体性,将基础沉降所造成的影响降到最低。
4.3 在桥梁加宽施工过程中,必须对原有梁板的绞缝进行重新浇筑,加宽部分梁板在施工过程中也应该保证绞缝的施工质量,从而使得荷载在桥梁横断面方向均匀传递,提高整个桥粱的整体性。
5、影响因素的分析
5.1 混凝土收缩徐变的影响
(1)收缩是指混凝土体内水泥凝胶体中游离水的蒸发,而使其本身体积缩小的一种物理化学现象,它不是依赖于荷载而与时间、气候等有关的一种变形。
(2)徐变是长期荷载作用下的变形。混凝土在一定的应力水平下,保持荷载不变,随时间的延续而出现变形。
5.2 基础沉降的影响
由于旧桥已建成多年,基础沉降已基本完成,而新桥的基础沉降尚未完全发生。随着时间的增长,新桥的基础沉降增加,从而造成了新旧桥基础不均匀沉降差,该沉降差会在拼接处产生附加内力,导致接缝处混凝土开裂、桥梁部分支座脱空,从而影响桥梁的正常使用。
6、桥梁加宽设计过程研究
6.1 前期准备工作
旧桥加宽的前期准备除了常规的地质、水文勘探等项目外,还应查看旧桥设计文件,了解其设计参数、结构尺寸、配筋模式及管线埋置情况等数据;通过检测评价其受力性能;测量桥面各控制点坐标及高程,为新旧桥梁的连接提供准确的信息。
6.2工艺流程钢筋探测仪进行表面钢筋探测——弹线定位——钻孔——洗孔——注胶——植筋——固化养护——检测实验
6.3 材料及技术要求
(1)植筋胶宜采用进入我国市场的国外产品,使用专门配置的改性环氧树脂胶粘剂,同时须进行安全性检验,性能复核A 级胶的性能。
(2)植筋胶材料要满足轴向拉拔测试,还应具备相关认证:抗震性能报告、抗疲劳性能试验报告(200 万次)室温下的长期性能、高温下的长期性能、冻融测试报告、孔中湿度的
影响等。植筋采用的钢筋均应采用Ⅱ级钢筋,并要求机械切断,端面不允许采用氧割。
(3)植筋之前要对老桥原有钢筋进行探测,尽量避免伤及钢筋。
6.4 上部梁板加宽
通过植筋、钢板焊接等方式将新桥与旧桥的上部结构连接到一起。
6.5 空心板拼接对不能满足新规范要求的空心板应在运营中进行必要的加固。根据加宽设置原则要求,加宽部分新板高度应与旧板一致。新板与旧板采用植筋与粘贴钢板的方式将新旧板进行刚性连接。
6.6 T 梁桥的加宽
预应力混凝土T 梁或组合式T 梁桥,新旧T 梁之间拼接宜采用刚性连接,桥梁加宽设计应着重于新旧桥上部结构的横向联系。新旧桥梁之间通过现浇横隔板和桥面板实现结构性的连接,形成整体受力。新梁尽量选用刚度较大的梁,加强拼接缝的横向联系刚度,从而减小旧桥的活载横向分布系数。加宽后,新梁板承担了部分荷载,旧桥中梁、次边梁及边梁的横向分布系数明显减小,整体承载能力得到提高。
6.7 下部构造加宽
(1)轻型桥台拼宽
桥梁拼宽时同样应尽量采用相同跨径的轻型桥台,为了避免新旧桥台间不均匀沉降,减少扩大式基础应用。新旧桥台间应设置2cm沉降缝。
(2)基桩
旧桥加宽比较难解决的问题就是下部结构的不均匀沉降问题。施工时,在加宽桥梁的上部梁板安装后,新、旧板间暂不进行连接,应给予新建桥梁三个月以上的沉降期,并实施堆载预压,待完成大部分沉降后再进行上部结构的刚性连接。
结语:
在具体的施工过程中,应结合实际情况和要求,制定出切实可行的施工方案,这样才能达到预期的效果。总之,在安全、经济、美观、适用的原则下,做好桥梁加宽改造工作,是摆在桥梁建设者面前的一个重要课题。
参考文献:
[1] 王法雨:《高速公路桥梁加宽拼接技术》,《公路》,2011年07 期
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关键词:钢筋混凝土梁;结构加固;施工技术;混合式方法
中图分类号:TU375
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2011)05-0106-01
1前言
钢筋混凝土结构在环境条件变化、人为使用不当等因素影响下不可避免地出现损伤累积和功能退化等现象,此外,结构在施工或使用过程中由于变更房屋的使用功能也容易导致结构局部相应构件出现损伤甚至破坏,为了充分保证人民群众生命财产安全,对损伤构件或极易出现损伤的构件进行适当的加固是必需的。钢筋混凝土梁是钢筋混凝土结构中的重要承载构件,当其承载力不能满足预定的承载能力及正常使用要求时,必须进行补强加固,才能保证构件的可靠和安全使用[1]。我国已有建筑的加固方法很多,如加大截面加固法、增设支点加固法、预应力加固法、粘贴钢板加固法、喷射混凝土技术加固法等,这些方法在我国已经长期大量使用,取得了很多成熟的经验。在传统的结构加固方法中,加大截面加固法和粘贴钢板加固法由于其工艺简单、适应面广、操作简单等优点在实际工程中得到了广泛运用[2,3,4]。此外,由于碳纤维本身具备的非常优良的材料特性,碳纤维布(Carbon Fiber Sheet (CFS))从20世纪90年代开始作为一种新型的材料被成功应用于加固钢筋混凝土梁、板、柱以及结点,而且还可应用于抗震防灾及公路的修补[5]。基于某工程大楼会议室钢筋混凝土框架梁加固这一工程实例,本文探讨了加大截面加固法、粘贴钢板加固法和碳纤维布加固法的具体施工技术以及该混合式加固方法的加固效果。
2工程背景与特点
本工程为湖南省某公司投资建设的生产试验楼,项目占地面积约16.84亩,该试验楼为框架-剪力墙结构,总层数为15层,本文中提及的需加固的会议室框架梁位于结构顶层(即15层),如图1所示。该区域拟建成会议室,然而4轴交D轴柱正好位于该会议室的中心位置,影响了会议室的视觉空间,因此在对该层进行装修阶段施工时进行了变更,拆除了该柱。然而,作为框架结构中的主要承重构件,将4轴交D轴处柱的移除改变了该区域受力系统的传力途径,致使结构内力重分布,同时,3-5轴交D轴主梁缺少了跨中柱的“支座”作用,若仍然按照原设计图纸要求施工,结构荷载势必超过梁、柱所能承受的极限荷载,从而导致结构构件裂缝骤然发展、结构发生脆性破坏,严重威胁人民群众的生命安全。因此,必须对该区域内的梁、柱以及各个节点进行加固补强以保证达到承载能力及正常使用的要求。
3加固方案
由于本次变更中移除了传递结构竖向荷载的一个重要构件,因此除了对主梁进行必要的加固补强以外,图1中所示区域内的部分其他构件(如与主梁直接关联的次梁和未移除的柱子)以及部分节点均需做不同程度的加固补强。
3.13-5轴交D轴主梁加固
主梁的加固是本次加固工程中的重中之重,经综合考虑,确定采用加大截面和粘贴碳纤维布这一混合加固方案。其具体加固方案如下:
(1) 原主梁钢筋和混凝土全部保留,截面由350mm×650mm扩大至500mm×
1100mm,梁顶和梁底分别采用喜利得植筋法双排植筋,每排5 25,同时,由于主梁为主要抗弯构件,因而在梁下部适当加配纵向受力钢筋,考虑到梁承受的剪力及扭矩加大,为提高其斜截面抗剪力以及抗扭能力,设置了8 14腰筋以及Φ8@100箍筋;此外,梁两侧及底部加两层300g/m2进口碳纤维加固,梁底通长粘贴两层500mm宽碳纤维织物,并且沿箍筋方向设置U型碳纤维织物,协同箍筋进行斜截面抗剪以及加强新老混凝土的粘结效应。
(2) 相邻段主梁由于柱端支座负弯矩的影响,因而在相邻段主梁顶部加4mm厚钢板与原梁用进口结构胶粘结,梁两侧及底部加贴两层300g/m2进口碳纤维用进口结构胶与原梁加固。
3.2部分次梁和柱子加固
除了主梁进行加固以外,由于4轴交D轴柱的移除使得区域内各个构件的受力性能均发生了较大的变化,各构件承受的内力均不同程度的有所增加,因此,在保证主梁不会受损的情况下同样必须对其余构件进行必要的加固。其具体施工方案如下:
(1) 对于次梁(如:D-E轴交4轴梁),靠近边柱的部分次梁2.48m范围以内四面包4mm厚钢板与原梁用结构胶粘结,每面设两排8.80级M10化学螺栓固定在梁上。
(2) 对于与主梁直接相连的框架柱(如D轴交3轴柱),柱的四周布置L140×12型角钢,利用510mm×8mm×80mm作为缀板进行加固,缀板和角钢采用E43型焊条进行焊接,形成钢套,进而通过注胶方法形成加固体,并且四周用M15水泥砂浆加钢丝网做成30mm厚的保护层。
3.3节点加固
对于一个完整的受力体系而言,尽管各个构件达到了承载力要求,但是节点的破坏仍然可以导致整个系统的失效,因此对节点进行加固补强是必不可少的。
对于梁柱节点,梁顶上部钢板与柱子之间通过角钢以及化学螺栓锚固,通过适量浇注结构胶加强节点的粘结效应,防止节点出现局部损伤。
4加固效果
主梁的加固采用的是混合式加固方法,其中加大截面后的梁的正截面承载力可以直接利用经典的钢筋混凝土梁正截面承载力公式,楼板荷载按双向板计算。粘贴碳纤维布后,梁的正截面承载力公式按式(1)和式(2)进行计算 [6,7]:
本工程采用广厦结构CAD11.0版高层建筑三维(墙元)分析程序SSW进行计算,结合设计时结构承受的活荷载、恒荷载,计算得出梁的正截面承载能力以及斜截面抗剪能力均满足要求,同时计算出梁的跨中挠度为52.33mm,满足规范要求的L/250(即56.448mm)。目前,该工程已经完工,通过现场实测,在拆除柱子时该主梁下降的挠度仅为17mm,经过装修二年后再次监测,梁跨中的挠度为27mm,其值均满足规范要求,同时也小于计算值,这说明该混合式方法有效地解决了该加固难题。
5结语
根据现场工程的实际要求,本文采取了一种混合式的加固方法,通过利用加大截面加固法、粘贴钢板加固法和粘贴碳纤维布加固法的各自优点,解决了钢筋混凝土梁的加固问题。实践证明,该方法能有效地提高构件承载力,满足规范要求,解决实际问题。
参考文献:
[1]梁立.钢筋混凝土梁加固方法研究.山西建筑,31(3):33-35,2005.
[2]范效彩.浅谈建筑工程中混凝土结构加固技术.研究与探讨.8:149,2010.
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[4]陆海烈.混凝土结构工程加固施工及方案的优选.理论研究&创新发展.26:138-139,2010.
[5]屠祖国.碳纤维布在钢筋混凝土梁加固中的应用.路桥与建筑工程.5:75-79,2007.
篇8
关键词:高速公路;桥梁;加宽
中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A
一、桥梁加宽的原则
公路桥梁加宽主要遵循以下原则:第一,要能最大限度的利用原有结构,这是一个基本原则;第二,为保证新、旧桥之间受力和温度变形相协调,尽量使加宽后桥的上下部结构形式与原桥保持一致;第三,桥梁的基础或地基必须做特殊处理之后才能采用扩大基础的桥梁,当然,也可以把基础做成桩基础;第四,采用分离式新建桥,不做横向拼接。
二、前期准备工作
旧桥加宽的前期准备主要的工作在于旧桥本身的测量和检测,其它还有地形测量、地质钻探、水文调查等项目,主要的工作包括以下几个方面:
1、测量桥面的各控制点坐标和标高,在桥梁墩台处沿着伸缩缝的位置按2m一个点进行测量,沿着内外侧护栏座边缘按5m 一个点进行测量,为新旧桥面和伸缩缝的相接提供准确的信息。
2、测出墩台各边缘点的标高和坐标和旧桥上下部的结构尺寸,旧桥一般构造的平面位置和标高要能在图中能准确地反映出来。
3、为了能够了解现场调查不到的旧桥的设计标准、配筋模式等,需要收集旧桥的施工图设计或者旧桥的竣工文件,为评价构造物在新的荷载体系下的承载能力提供依据。
4、调查桥头通讯管线和电缆,对其埋置的具体情况了解清楚。
5、检测并评价旧桥的受力性能。
三、新旧桥梁加宽连接方式
加宽桥梁结构形式选择的关键是新旧桥梁上、下部结构的连接,连接形式直接关系到桥梁结构的安全性和可靠性,并影响施工的难度和后期的维护费用。目前工程实践中,主要有三种连接形式。
1、上下均不连接
加宽部分与原桥的上、下部构造不连接,新老结构之间留工作缝。优点:加宽的新桥与旧桥互不影响,独自受力,可以简化施工程序,减小连接的施工难度,施工期间基本上不影响原路的正常使用。缺点:在汽车活荷载作用下,两桥主梁产生不均衡挠度,再加上新旧桥基础之间的不均匀沉降,将会造成连接部位沥青铺装层的破坏,容易形成纵向裂缝和横桥向错台。
2、上下均连接
上部构造先凿去部分现浇桥面,在新老桥接缝处设置加强钢筋,再和新桥的桥面现浇层一起浇筑;老桥下部构造的桥墩、桥台盖梁及系梁通过植筋技术将钢筋和加宽部分新桥相应部位钢筋连接,然后浇筑混凝土,相互连为一体。优点:加宽桥与原桥形成完整的一体,减少各种荷载作用下新老桥连接处的不均衡变形。新桥基础沉降大于旧桥基础沉降,由此产生的附加内力较大,将会使下部构造帽梁、系梁、桥台连接处产生裂缝;上部构造连接处也可能产生裂缝,导致使用功能下降,维修困难,影响外观
3、上部构造连接,下部构造不连接
将桥梁外侧护栏拆除,凿除边缘1m 左右范围内的桥面现浇板,在新老桥接缝处设置加强钢筋,再和新桥的桥面现浇层一起浇筑,而下部结构不连接。
优点:有利于上部结构受力,下部结构不连接,下部各自受力,内力互不影响,并且便于施工,降低了造价,又保证了新老桥之间连为整体,能较好地控制桥面纵向裂缝的产生。
缺点:新旧桥基础不均匀沉降导致上部结构连接处易出现裂缝,影响原路交通,并且在新旧桥上部结构连接时,是通过现浇一定宽度的混凝土接缝来实现的,因此能否保证现浇混凝土接缝在养护及随后的使用过程中不出现过大的变形和开裂是施工的关键。
第三种连接方式相对第一种和第二种来说运用较为广泛,其下部结构相互独立,而上部结构的主梁通过各种方式进行比较强的连接,使其既能适应比较大的新旧桥不均匀沉降,又具有比较好的耐久能力。但是,在加宽桥梁时尽可能采用桩基,并通过加强地基处理、增加桩长等措施尽可能减小基础沉降,而针对上部结构自身产生的附加内力,可通过连接部位增大配筋,改善构造来解决。
四、桥梁加宽工程中需注意的问题
通过对桥梁沉降实例的计算,发现在通常情况下基础发生均匀沉降时,沉降部位所产生的横向拉应力大小基本相同。当基础发生沉降时,对结构自身所带来的最大影响都是发生在加宽部分与旧桥连接的部位,在这种情况下旧桥以及加宽部分绞缝也会发生开裂,所以针对以上可能会出现的情况,提出以下三点需注意的问题:
1、桥梁在加宽设计、施工过程中,基础设计是否满足要求以及施工质量的好坏对日后加宽部分基础沉降量的大小有着最直接的影响,故在基础设计过程中,必须认真考证桥位所在处的地质的实际情况,选择合适的桩径、桩长。施工过程中严格控制施工质量;
2、加宽后的桥粱,加宽部分基础沉降所带来的影响不可避免,所以对于加宽部分和旧桥连接部分必须采取相应的措施,如在支座沉降处的新、旧桥连接板应植入大量的钢筋来抵抗支座沉降时产生的横向应力,在连接板的其他部位也应植入一定量的钢筋增加新、旧桥的整体性,将基础沉降所造成的影响降到最低。
3、在桥梁加宽施工过程中,必须对原有梁板的绞缝进行重新浇筑,加宽部分梁板在施工过程中也应该保证绞缝的施工质量,从而使得荷载在桥梁横断面方向均匀传递,提高整个桥粱的整体性。
五、影响因素的分析
1、混凝土收缩徐变的影响
(1)收缩是指混凝土体内水泥凝胶体中游离水的蒸发,而使其本身体积缩小的一种物理化学现象,它不是依赖于荷载而与时间、气候等有关的一种变形。
(2)徐变是长期荷载作用下的变形。混凝土在一定的应力水平下,保持荷载不变,随时间的延续而出现变形。
2、基础沉降的影响
由于旧桥已建成多年,基础沉降已基本完成,而新桥的基础沉降尚未完全发生。随着时间的增长,新桥的基础沉降增加,从而造成了新旧桥基础不均匀沉降差,该沉降差会在拼接处产生附加内力,导致接缝处混凝土开裂、桥梁部分支座脱空,从而影响桥梁的正常使用。
六、桥梁加宽设计过程研究
1. 前期准备工作
旧桥加宽的前期准备除了常规的地质、水文勘探等项目外,还应查看旧桥设计文件,了解其设计参数、结构尺寸、配筋模式及管线埋置情况等数据;通过检测评价其受力性能;测量桥面各控制点坐标及高程,为新旧桥梁的连接提供准确的信息。
2、工艺流程
钢筋探测仪进行表面钢筋探测——弹线定位——钻孔——洗孔——注胶——植筋——固化养护——检测实验
3、材料及技术要求
(1)植筋胶宜采用进入我国市场的国外产品,使用专门配置的改性环氧树脂胶粘剂,同时须进行安全性检验,性能复核A级胶的性能。
(2)植筋胶材料要满足轴向拉拔测试,还应具备相关认证:抗震性能报告、抗疲劳性能试验报告(200万次)室温下的长期性能、高温下的长期性能、冻融测试报告、孔中湿度的影响等。植筋采用的钢筋均应采用Ⅱ级钢筋,并要求机械切
断,端面不允许采用氧割。
(3)植筋之前要对老桥原有钢筋进行探测,尽量避免伤及钢筋。
4、上部梁板加宽
通过植筋、钢板焊接等方式将新桥与旧桥的上部结构连接到一起。
5、空心板拼接
对不能满足新规范要求的空心板应在运营中进行必要的加固。根据加宽设置原则要求,加宽部分新板高度应与旧板一致。新板与旧板采用植筋与粘贴钢板的方式将新旧板进行刚性连接。
6、T 梁桥的加宽
预应力混凝土T 梁或组合式T 梁桥,新旧T 梁之间拼接宜采用刚性连接,桥梁加宽设计应着重于新旧桥上部结构的横向联系。新旧桥梁之间通过现浇横隔板和桥面板实现结构性的连接,形成整体受力。新梁尽量选用刚度较大的梁,加强拼接缝的横向联系刚度,从而减小旧桥的活载横向分布系数。加宽后,新梁板承担了部分荷载,旧桥中梁、次边梁及边梁的横向分布系数明显减小,整体承载能力得到提高。
7、下部构造加宽
(1)轻型桥台拼宽
桥梁拼宽时同样应尽量采用相同跨径的轻型桥台,为了避免新旧桥台间不均匀沉降,减少扩大式基础应用。新旧桥台间应设置2cm沉降缝。
(2)基桩
旧桥加宽比较难解决的问题就是下部结构的不均匀沉降问题。施工时,在加宽桥梁的上部梁板安装后,新、旧板间暂不进行连接,应给予新建桥梁三个月以上的沉降期,并实施堆载预压,待完成大部分沉降后再进行上部结构的刚性连接。
篇9
关键词:高速公路桥梁;拼接;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
随着社会经济的蓬勃发展,交通量与车流量的不断增多,有许多四车道高度公路已经不能够满足现代化社会发展的要求,这就需要技术人员对其进行扩建,使其从四车道扩建为六车道或者八车道,从而提高公路的通信能力,缓解城市压力。拼接技术是公路桥梁扩建施工中的一项重要技术,简单对这一技术的应用进行分析。
一、桥梁拼接施工的特点
由于不同地区的桥梁的设计形式、所处位置、扩建面积、当地环境等方面存在差异,因此,实际施工过程中必须遵循以下几点原则:
(一)考察原有桥梁的位置。对原有桥梁的建设资料进行分析后,基于与原有桥面一致性的原则,选择最合理的设计方案。进行方案设计期间,必须兼顾桥面扩建的安全性和美观性,可在原有的桥梁基础上进行施工,减少建筑耗材。
(二)保证桥梁建设的速度。为降低公路建设的后期养护,提高桥面投入使用后的安全性,进行桥面拼接设计时,必须严格按照相关设计要点进行施工,减少后期安全事故的发生几率。同时,笔者认为根据设计图纸,按部就班地进行工程施工,能有效避免有些部门为缩短工期多处工程同时施工的情况,能够有效提高新老前面的外形、桥面等的一致性。
(三)减少对交通状况的影响。进行桥面扩建的过程中,往往会对原有桥面的正常通行造成影响。因此,施工阶段相关部门应及时做好桥面交通量的协调,尽量减少对原有桥面的拆除重建,该方式不仅能够解决建筑用材,还能最大限度保证原有路面的正常通行。
二、桥梁拼接施工工艺
(一)施工前的准备工作
对桥梁工程的拼接过程是从下部结构出发,由下而上进行施工。施工人员在对新桥梁的下部结构进行施工之前,应当对旧桥梁的实际情况进行测量,以确保新桥梁工程的所有参数与旧桥梁工程的参数相一致,这样才能够保证新旧桥梁完美的拼接起来。等到数据保证一致之后,方可进行下部结构的施工。
(二)下部结构的具体施工
当上述准备工作就绪之后,施工人员即可按照设计的工程进度以此进行施工,在下部支座垫石进行施工的过程中,施工人员应当确保所有数据的准确性,然后严格按照设计要求进行施工,这样不仅提高了本环节的施工质量,也为后期施工创造了良好的施工条件。
(三)设置临时护栏
在对桥梁工程进行扩建施工的过程中,为了保证新桥梁架设位置的准确性,技术人员必须要将旧桥梁工程的护栏拆除,然后再在适当的位置设置护栏,以确保工程的安全施工,并且保证车辆的顺利通行。在实际工作中,技术人员应当严格按照规定要求来编制科学合理的施工方案,要求在拆除旧桥梁工程的护栏时,技术人员应当从其根部进行整体结构,等到切割完成之后在行车道与路车之间垫制作,并将钢筋将其连接起来,使之形成护栏,另外,技术人员还可以在护栏的背后采用砂袋进行加固,从而提高护栏的防撞能力,保证车辆行驶的安全性。
(四)边梁的植筋与钻孔
新旧桥的拼接是为了拓宽道路宽度,避免车辆拥挤的现象,从而保证行车的舒适度与安全性。在实际工作中,为了保证新旧桥的拼接质量,施工人员首先应当对旧桥的测变量进行切除,然后根据规定要求将新的钢筋植入到原有的桥梁当中,采用相关设备将植入的钢筋与原有的钢筋进行焊接,从而达到拼接的目的。在实际植筋工作中,我们需要做到以下几个方面的工作:首先采用设备进行钻孔,严格按照设计要求,对孔的直径、位置进行合理控制;其次,利用刷子等工具将孔内的灰尘、杂物等全部刷出来,然后在将吹气泵将其中残留的灰尘全部吹出来,保证孔内的清洁度;再次,利用相应的材料,从孔底开始填空,为后期的施工创造良好的施工条件;第四,进行钢筋的植入。钻孔以及钢筋的植入的难度相对比较大,这就需要相关施工人员具备较高的专业知识水平与技术能力,要求其在工作中严格按照规定要求进行施工,保证其施工质量。
(五)加宽新桥施工
在老桥上进行的基本工作完成以后,进行之后的施工,进行新桥部分的加宽施工。在施工时,就先预置加宽桥所要拼接的中梁,然后把拼接部分的隔板内的钢筋在老桥边梁以及加宽桥中梁的孔道之间穿过,再将该孔中的其他T型梁进行安装,并将所要加宽部分的T型梁间的显接缝进行浇注。在对湿接缝进行施工的同时,在每个行车道板上进行预留孔道的制作。待加宽桥的施工基本完成之后,应对主梁进行均载预压,预压时间为半年。在预压放置的一段期间内,对露在梁外的钢筋须采取相应措施进行保护,以防止钢筋生锈。
(六)桥梁拼接
当之前的所有程序全部完全,并经过半年的预压空簧后,可对螺纹钢筋进行张拉,张拉时在新桥与老桥的T型梁之间以及螺纹钢筋的两侧设置槽钢,槽钢的高度须与螺纹钢筋所张拉的高度靠近,在张拉的时候,对梁体是否发生变形应进行监测。用化学股注入到加宽桥以及原桥孔道内。将孔道封住,将拼接处的钢筋捆扎起来,然后进行浇筑,混凝土达到一定强度后,便可将槽钢进行拆除,完成横隔板连接施工后,将环氧树脂涂于锚具上。
在桥梁进行拼接以前,将原桥的边梁凿除。凿除范围为90公分,然后在这个范围内对桥面进行混凝土的铺装,将原桥桥面进行保留,用以横向钢筋的铺装,再在相应的位置铺装钢筋,再用混凝土将拼接的部位进行浇筑。施工的同时,对于加宽桥与原桥的拼接处,应加强对混凝土的粘接处理,确保加宽桥与原桥间,混凝土接缝处的有效粘结。
三、公路桥梁拼接施工质量的控制
(一)盖梁施工
盖梁在高速公路桥梁中主要作用是承担上部结构的荷载,并且将荷载向下传递给桥梁的基础,盖梁的连接方式的不同,也影响施工完成后旧桥的受力状况。一般情况下,盖梁加宽后选择连接或者不连接两种方式。遇到不连接情况时,新的盖梁在加宽施工中是单独修建,不影响旧桥盖梁的受力状况,基本上没有影响原来的盖梁。这种情况下一旦产生新旧桥梁的沉降差异,两侧的桥面连接不顺畅,可以利用上部的梁板来对桥面调整,从而达到两侧桥面顺畅连接的目的,不影响桥梁的正常使用。
如果盖梁选择的是连接处理,正常情况下要通过角钢连接或者进行植筋连接这两种形式实现盖梁的连接。其中角钢连接相对来说比较简单,施工技术不复杂,采用螺栓对新旧桥梁盖梁中固定的角钢连接,从而实现盖梁的连接。而植筋是一种复杂的施工技术,通过在盖梁中重新植入钢筋,并浇筑混凝土固定的方法来实现盖梁连接,这种操作对桥梁的整体性来说比较有利,防止新旧桥梁连接部位出现较大的变形。
(二)基桩施工
新旧桥梁的不均匀沉降是高速公路桥梁加宽拼接后比较常见的问题,这种不均匀的沉降会造成桥面连接位置出现纵向裂缝,对桥梁的正常使用带来影响。这就要求在施工过程中,不确定新桥的沉降量的情况下,可以通过控制桩基的施工质量来降低后期不均匀沉降的影响。一般施工时,参照设计的桩基高度,适当将桩长增加,并且也要适当加粗桩径,这样能够减轻后期不均匀沉降的影响。同时,条件允许时,没有对加宽桥梁的桥面进行铺装时,可以利用堆载预压法来实现地基的加速沉降,降低工后沉降量,也能降低使用过程中因为新旧桥梁沉降不协调造成的桥面裂缝问题。
结束语
现阶段,原有的高速公路已经无法适应交通运输业发展需要,进行高速公路拓宽已经成为时展的必然趋势。然而,高速公路中桥梁拼接较为复杂,因此,施工单位施工期间应对原有桥面进行曲面分析,并综合考虑地形因素以及对周围环境影响,达到提高施工质量的目的。
参考文献:
[1]邢方义.高速公路扩建工程桥梁拼接施工技术研究[J].铁道工程学报,2011,05:56-59+65.
[2]刘业雄.浅谈高速公路桥梁拼接施工技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011,20:278.
[3]秦园明.浅谈高速公路桥梁拼接施工技术的应用[J].黑龙江科技信息,2013,27:209.
篇10
关键词: 钢筋混凝土;结构;加固技术
Abstract: along with the growth of the national economy, people on the housing needs of using function more and more high, some buildings of the span, width, stories or decorate level already cannot satisfy the modern requirements. In addition, as the growth of the use fixed number of year or suffered natural disasters such as the destruction causes of reinforced concrete structures in the insufficient stiffness and strength, as well as its and cause craze, damage situation frequent.
Keywords: reinforced concrete; Structure; Reinforcement technique
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:
引言
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的共同作用下,加之在设计、施工、监理等过程中存在的不确定因素,使结构功能在使用过程中必然逐渐减弱。结构工程的任务不单要作好结构物前期的设计工作,还要能科学评估结构损伤的客观规律和程度,从而采取有效的措施保证结构的长期使用性和在使用过程中的安全性。21世纪,人类建筑物必将还会以钢筋混凝土结构为主,而现阶段大多数从事结构设计的工作者并未对结构加固引起足够重视,设计荷载很难全面考虑到使用过程中的附加作用,再加之我国现在经济社会的飞速发展,使结构物较早达到了使用极限。所以现阶段我们在结构加固方面的研究应该作为主要突破方
1钢筋混凝土结构加固目前的状况
钢筋混凝土结构是目前使用最为广泛的结构形式,尤其是在工业建筑中钢筋混凝土结构所占比重大,但是钢筋混凝土结构在超过使用年限后,会出现明显的损伤。这些建筑物有的由于使用超出建筑物本身的使用极限;有的由于建造质量差;在这种情况下,往往不会因此而拆除重建,结构均需要进行增强,补强,改造和维修。混凝土结构的加固可以分为直接加固与间接加固两个种类,在设计人员设计时可根据实际情况选择合适的方法和施工技术。
2常用的加固方法
2.1注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构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,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠。它的特点是:(1)采用慢速,附压延续灌浆,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。这种技术主要应用范围:混凝土建筑物裂缝的修补,各种构筑物的修补以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。
2.2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,以提高原构件承载力的方法,是工程中常用的一种加固方法。补浇的混凝土处在变拉区时,对补加的钢筋起到粘结和保护作用,当补浇层混凝土在受拉区时,增加了构件的有效高度,从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力,并增加了构件的刚度,因此其加固效果也是很显著的。实际工程中,在受拉区补浇混凝土层的情况较多,原配筋率较低,其混凝土变压区高度较小,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。贴于 中国论文下载中心 htt
2.3粘贴纤维增强塑料加固法。
外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将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,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法,但要求被加固混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,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、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。
2.4增加支承加固法。
增设支点加固法是通过增设支承点,减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的荷载效应,提高结构承载水平的目的。根据支承结构受力性能的不同分为刚性支点和弹性支点两种加固方法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于梁、板、析架、网架等结构的加固。
2.5有粘结外包型钢加固法。
外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法,外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法,采用该方法加固混凝土结构构件时,应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注,把型钢与被加固构件粘结成一整体,以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、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度以上高温场所;适用于使用上不允许显着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。
2.6粘贴钢板加固法。
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴强度高的钢板,使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,约束混凝上变形,提高了加固构件的刚度和抗裂度,有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能,且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时,要求被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用,钢板表面应进行防锈蚀处理,表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特点是施工简单、速度快、上期短;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;传力直接,加固效果好,耐久性好;且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,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。
2.7加大截面加固法。
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段,结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担;开裂后及极限状态下,则主要是通过贯穿结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传递。
2.8化学植筋技术
植筋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裹力,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,并且密实性能良好,无需做任何防水处理。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,加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中,还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中,也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是:(1)具有高的承载力(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。
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