建筑工程改造与加固范文
时间:2024-01-03 18:11:32
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关键词:体外预应力技术;房屋加固;改造
随着世界各国科技技术力量的不断改革和积累,许多科研成果被应用到社会的各行各业,预应力技术体系的逐渐完善以及体外预应力技术的不断发展就是很好的证明,毫无疑问,预应力技术的运用会带动许多相关技术的全面发展,例如预应力混凝土材料及其技术、框架结构改造工程、板柱结构加固技术等。至今为止,体外预应力技术凭借耗材少、抗腐蚀能力强、结构灵活等众多优点成为许多领域的宠儿。
一、什么是体外预应力加固技术
体外预应力体系是将传统预应力体系中布置于混凝土结构体内的预应力筋布置于承载结构主体截面之外以达到结构加固目的的技术体系。预应力的传递过程则是通过与结构主体截面的锚固以及转向实体来实现。该项技术在结构加固工程中十分实用。相对其他被动的加固方法,体外预应力体系不仅可以有效地改善结构受力性能、提高结构承载力和刚度、控制裂缝,还可以充分发挥材料的高抗拉性。
二、体外预应力技术的优缺点
1、体外预应力技术的优点
由于体外预应力技术将预应力筋置于体界面之外,因而结构截面大大减小,比如体外预应力梁,构造钢筋和受压钢筋就只是布置在界面处,从而使梁腹板的变薄,重量变轻。并且减少了截面内的钢筋需求,使工序变得相对简单,既提高效率,同时使混凝土的质量更容易得到保证,孔道防腐材料的质量检验也更加容易,效果得以保证。更重要的是,置于体界面外的预应力筋可以根据实际受力情况调整,甚至更换,极其灵活。而且将应力的变化分部到全长,使其幅度变化小,降低了梁的破损考虑。再者,传递预应力则是通过与结构主体截面的锚固以及转向实体来实现更是减小了摩擦应力的损失。
2、体外预应力技术的缺点
置于截面外的预应力筋易受外界因素的影响,如火灾等。而如果在外的预应力筋长度过长的话,容易由于活载作用产生大的震动,故而限制其的自由长度十分重要。另一方面,锚固和转向实体由于一些因素限制,如受力较大,构造复杂,体积笨重,因此对材质的要求十分高。况且从力学特性上分析,体外预应力筋在同一截面的变形,与其周围结构主体来说其实是并不协调的。并且梁在极限的情况下容易发生脆性的损坏,从而造成安全隐患。
三、体外预应力技术在房屋加固中的应用方式
1、体外预应力加固双向交叉框架梁
首先根据结构使用功能设计活荷载标准值。其次采用体外预应力技术对框架梁进行加固以解决梁的极限抗裂能力和挠度问题。再者,采用折线布置形式的预应力筋,梁下和梁上支座折点处则采用钢节点过渡。要注意的是,过大折点的位置不宜。另外还应该使接触应力减小,接触面增大,这样可以有效避免预应力筋死弯的产生。最后仍然采用圆弧将梁底钢托件与钢索接触面过渡,保证其与梁底连接可靠。
2、体外预应力加固板柱结构楼板
为满足新的结构承载能力和使用功能要求,需要对楼板进行加固处理。若板面集中荷载分部比较均匀,折线布置的预应力索线形,十字交叉双层的预应力布置,沿板跨对角线方向双向分布的预应力筋布置均是不错的选择。同时,为产生较大的竖向反力,并且保证弯折角度不会超过极限范围,预应力弯折点布置必须适当。十字交叉双层预应力布置的采用,则表明应时刻注意双方向预应力索的位置关系。
3、体外预应力加固预应力简支梁
某预应力的简支梁,工程特点显示梁的一端支承在剪力墙上,在加固的过程中,设计体外张拉端节点,在此同时运用化学锚栓锚固在梁侧和剪力墙外进行处理。但是应当注意,荷载提升比例是根据有效预应力的增加而提高的。故而在荷载作用相同的时候,应该适当减小梁的挠度及应力,从而使加固梁的良好性能得到充分发挥。
4、体外预应力加固抽柱后的框架梁
不难发现,相对于原结构,有时改造后其受力性变化巨大,因而在加固方案的选择时必须将结构受力的特点、结构安全性和经济合理性结合起来考虑。建议同时应用体外预应力和加大截面结合的综合加固方法。施工过程中,预应力筋两端分别锚固在框架柱上,竖向位置在梁截面高度内,以减少预应力筋张拉对框架柱的不利影响。同时增大混凝土梁截面。
四、房屋建筑加固中的体外预应力技术使用的现状与前景
到目前为止,报道显示加大截面加固法、外包钢加固法、改变结构传力途径加固法、构件外部粘钢加固法、构件外部粘碳纤维加固法等非预应力加固法多用于国内外的房屋加固过程当中。当然预应力加固法也是存在的,如利用I级或Ⅱ级钢为补强拉杆的或者钢绞线的。而用体外预应力加固方法中使用高强钢绞线优点很多,显然,应用体外预应力技术就可以在结构不停止使用的情况下对其进行加固,在此过程中省去了一些繁琐工序,如制孔、穿索、压浆等,这种方法既提高了施工效率同时受外界物理因素影响小,可谓一举两得。再者,砼的质量和耐久性由于预应力筋与砼分离得以提高;砼构件截面尺寸的减小减轻了结构自重;大梁加固使得外形更加美观,房屋净高也没有受到很大影响。再者,很方便的就可以更换预应力筋(索),这种简易工序使得检测和维护的过程更加简明。还有,钢绞线由于夹具张拉,当然夹具自是安全可靠的,故而损失的安全预应力小。最后,柔性良好钢绞线材料,使设计形状和横向张拉变得很容易。适当伸长钢绞线,既可连续跨加固,又加强了结构的整体性。
但是,体外预应力技术在我国的调研尚未完全成熟,例如在要求很高的防腐蚀、防火、端节点的锚固、预应力张拉的实施等方面,短缺还是很明显的,深入的研讨以及应用还是势在必行的。不过可以肯定的是,作为意义重大的体外预应力技术,在房屋加固改造工程中将会越来越成熟,巨大的经济效益和社会效益也将随之而来。
【结语】半个多世纪的发展,体外预应力技术虽然进步了不少,但还是存在许多问题。不过预应力混凝土具有的优点也是显而易见的,如结构安全可靠、节约材料、自重较小、构件的抗裂性好、刚度大等,从而它的发展也是迅速的,最明显的变化是在桥梁加固方面,房屋加固亦在不断趋近完善。相对于其他的加固方法,尤其是被动的加固方法,毫无疑问,体外预应力技术有着良好的应用前景。
参考文献:
[1]刘航、李晨光等.体外预应力结构技术与工程应用.中国建筑工业出版社.2008.1
[2]郑毅敏、熊学义等.体外预应力混凝土结构设计若干问题的探究[J].工业建筑.2002.5
[3]熊学玉.体外预应力结构设计[M].中国建筑工业出版社.2005
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关键词:民用建筑工程;检测;鉴定
1 既有民用建筑工程结构材料的检测
1.1 混凝土强度的检测
混凝土构件强度决定了既有民用建筑工程项目整体的稳定性、抗震性以及安全性,因此,对混凝土构件强度的测试是既有民用建筑工程检测中必不可少的检测工序。其测试方法主要包括回弹法、超声波法、取芯样试验法等方法。
1.2 构件材料缺损情况的检测
要对构件材料的缺损情况进行检查。对混凝土构件材料检查的过程中,经常出现的破损情况有裂缝、锈蚀、剥离、防护层损坏等方面。主要可以使用目视的方法进行辅助检查,使用声波检查法以及射线照相技术进行直接检查,使用放射测定技术以及红外线热检测技术进行全方位的检测。
1.3 钢筋锈蚀情况的检测
钢筋是混凝土结构中承担重量的主要材料之一,由于混凝土的密实度与渗水性等方面的不足,使得混凝土内的钢筋出现了锈蚀的状况,使其强度和韧性大打折扣,而钢筋的锈蚀,使混凝土构件整体放入抗压、抗拉伸能力下降,从而导致混凝土构件进一步出现破损的状况。因此,对于钢筋锈蚀情况的检测评定方法主要分为直接评定与间接评定两种。
首先,在直接评定钢筋锈蚀技术中主要包括电阻探测器技术、半电池电位测量法、重量损失法以及截面损失法等四种方法。其中电阻探测器技术是利用锈蚀程度与薄,电阻越大的原理来对钢筋的锈蚀程度进行检测。该方法的优势在于可以实现原理原位的检测工作,缺点在于只能运用于新混凝土结构的检测工作中,具有较强的局限性。半电池电位测量法是通过设定基准电极的极电位与混凝土中钢筋的极电位进行比较的方法,来测量混凝土结构中,钢筋锈蚀的情况。这种方法的优势在于操作简单,在测量的过程中能够确保混凝土构件不受任何破坏,因此,被广泛应用于混凝土结构耐久性的评定当中。而截面损失法与重量损失法都需要对锈蚀的钢筋进行取样,然后进行试验检测,从性质方面来看,属于局部破损试验,这种试验测试法对测试人员的专业技能水平要求较高,但结果的准确性却很好。
其次,间接评定钢筋锈蚀技术可以通过对混凝土质量状况的检测以及气透性方面的检测来评定钢筋锈蚀的可能性。除此之外,还可以使用保护层测定仪来检测钢筋的混凝土保护层厚度是否足够。而气透性检测法,主要用于评定混凝土对碳化和有害离子侵蚀的抵抗能力,从而间接评定混凝土构件中钢筋锈蚀的可能性。
2 既有民用建筑工程可靠性的鉴定与评估
2.1 理论依据
关于既有民用建筑工程可靠性的鉴定是对既有民用建筑工程的可靠状态做出的评价,可以用其结构体系出现损坏的概率来进行表示,这需要对结构中各种倒塌机制进行分析。从原理上来看,体系的失效与组成构件的失效既存在着一定的联系,也存在着区别。体系失效具有明显的层次性,上一层失效往往与下一层有关。而单个构建失效与体系失效存在关联时,往往对于其可靠性的分析就会显得十分复杂。直接使用结构体系来衡量结构可靠性的困难还在于部分用于判别结构是否失效的极限状态无法用数学方程来表示。在既有民用建筑工程检测与鉴定中,还有待于进一步的研究。基于此,对于建筑工程结构可靠性额鉴定,大多使用评级的方法而不是依靠直接计算来进行研究。从我国目前颁布的房屋可靠性鉴定标准来看,并不是围绕着一种或几种理论而建立的,而是综合了多种理论依据,通过不断的探讨与调整,逐渐整理出的理论成果,在今后的发展过程中,还有待于逐步完善。
2.2 鉴定既有民用建筑工程可靠性的目的
第一,民用建筑工程项目的可靠性是居住者人身财产安全的重要保证,可以满足人们居住安全性的要求;第二,对既有民用建筑工程项目可靠性的鉴定,可以樵智或灾后民用建筑工程的修复与加固提供准确的依据,并为方案的制定提供相关数据;第三,对既有民用建筑工程项目可靠性的鉴定可以加强民用建筑工程项目的技术管理,对于延长建筑工程项目的使用寿命,对其破损的抢修工作提供了技术依据。
2.3 既有民用建筑工程项目的鉴定方法
在过去,我国主要采用传统的民用建筑工程鉴定方法,通过建筑企业向上级主管部门进行层层申请,有技术部门专家到现场进行调查、分析后,对鉴定申请报告进行决策处理,只有通过审核后才能实施鉴定工作。由于技术能力有限,传统的鉴定工作通常依靠经验来完成,没有具体的鉴定标准与鉴定方法,结论的主观性较强。近年来,随着我国对既有民用建筑工程项目可靠性鉴定的重视程度不断加深,关于其可靠性鉴定的标准、规章制度等相继出台,使我国的建筑工程项目鉴定工作越来越系统化、规范化。因此产生的全新的鉴定方法具有更广阔的适用性,将结构可靠性理论引入了既有民用建筑工程项目的鉴定之中,通过其特点对鉴定的目的进行分析,并得出标准统一的结论。
3 既有民用建筑工程项目结构的加固与改造
在既有民用建筑工程项目结构经受了结构材料检测以及构件可靠性鉴定以后,如果无法满足使用要求,就要对其进行加固处理,使其至少能够满足建筑设计的最低要求。在工程项目加固与改造的过程中,要先对工程项目的结构进行可靠性鉴定,然后在根据鉴定结果进行方案设计,最后再根据方案设计与现场实际情况进行施工。由此可见,对混凝土结构的鉴定与评价是整个工程项目改造与加固的关键环节之一。通过对其可靠性的检测与鉴定分析,对已有结构的构成、材料以及使用情况进行详细的了解,并根据相关标准对其目前的可靠性进行鉴定与评估,为其维修与抢修提供了一定的技术依据。
加固设计主要是对被加固部分施工部分的详细设计,尽可能保证加固施工不与建筑工程项目的使用发生冲突,确保施工质量与施工效率达到最优化,以免意外情况的发生。加固工程技术后,需要有相关部门进行验收通过后才可投入正式使用。从过往的工作经验来看,加固改造工作应注意以下几项原则:首先,在确定加固方案前,要对原结构的相关材料以及结构体系进行系统化的了解,必须对该结构的材料进行检测,并对其可靠性进行鉴定与分析,在充分掌握了该结构的材料性能、构造体系以及结构缺陷等信息后,对建筑工程项目现有的承载能力以及荷载水平进行分析,最终,以此为基础,制定加固设计方案。其次,在加固改造技术方案的设计过程中,要满足技术方面的可靠性,施工方面的便捷性以及经济方面的合理性。在加固方案的选择方面,除了要满足既有民用建筑工程项目的实际需求以外,还要对工程项目的整体结构进行分析,确保加固后结构体系的力量传到路线明确,以免发生重量失衡的情况,确保结构整体的可靠性。在新旧结构的方面,要采取科学有效的措施,确保新旧连接的稳固与可靠。
4 结束语
综上所述,既有民用建筑工程结构材料检测工作的重点在于混凝土强度以及钢筋锈蚀程度的检测,主要为了确保建筑工程项目的安全使用。而对建筑工程结构可靠性的鉴定与评估,采用评级的方法来分析建筑工程项目,使其破损程度以及需要加固的程度显而易见,为加固方案的设计及实施提供了可靠的理论依据。
参考文献
[1]彭雪峰.民用建筑工程质量检测及鉴定[J].城市建设理论研究:电子版,2012(31).
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关键词:结构加固;造价控制;加固改造
一、结构加固方法和适用范围
当前,混凝土结构加固分为直接加固与间接加固两类, 设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。前者包括加大截面法、置换混凝土法、有粘结外包型钢法、粘贴钢板法、粘贴纤维增强塑料法、绕丝法、锚栓锚固法等; 后者则包括预应力加固法、增加支承加固法等。此外, 混凝土结构加固改造的配套技术一般有托换、植筋、裂缝修补、碳化混凝土修复( 尚未成熟)、混凝土表面处理、混凝土表层密封、结构或构件移位、结构自振频率调整等, 选择时应根据需加固结构在承载力、刚度、裂缝或耐久性等方面的不足, 并结合各种加固方法的特点、适用范围和施工可行性进行选择。如对于裂缝过大而承载力满足要求的构件, 采用增加配筋的加固方法是不可取的, 而应采用预应力加固, 以降低被加固构件的应力水平, 达到良好的加固效果, 并大幅提高结构整体承载力, 但会对原结构外观造成一定影响。对于刚度不足的构件, 可选择增设支点或加大截面加固法。若构件承载力不足, 但配筋已足够大时, 应采用绕丝法, 其优缺点与加大截面法相近, 适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足, 或需对受压构件施加横向约束力的情况。粘贴纤维增强塑料加固法的适用性较广, 除具有与粘贴钢板相似的优点外, 还具有耐腐蚀、耐湿、几乎不增大结构自重、耐用、维护费用较低等优点, 但需进行专门的防火处理, 适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
二 加固改造工程造价编审中的要点
1 在造价编审中, 除了计算施工图中反映的工程量及其费用外, 还应注意改造过程中要将新加构件锚入原有结构中, 就可能要拆除某些构件的某些部位, 将新构件锚入后再将原有结构进行修复, 由此增加的工程量及其费用也应加以考虑。
2注意核对定额中每个定额子目所包含的工作内容, 避免重复计算造价。
3加固改造工程中可能会出现一些不常见或零散的施工工艺, 因建筑工程定额较强地针对新建扩建的工程项目, 而改造项目的施工工艺和定额消耗水平与建筑工程定额存在较大的差别, 因此改造工程项目内容较难在建筑工程定额内找到相适应的子目进行套算, 这时应考虑套用其它专业定额的相似子目, 如修缮定额等。
三、 案例分析
某加固改造工程为旧式商务楼, 钢筋混凝土框架结构, 设有 1 层地下室, 由于地处市区商业旺地, 现需因地制宜, 利用原有的建筑物将其加固改造。经设计复核计算, 发现部分柱轴压比超限或配筋不足, 部分梁、板配筋不足, 需对结构进行相应加固, 具体方案为: 基础采用微型钢管灌注桩, 楼板采用碳纤维布加固, 同时采用钢构套、现浇混凝土套或贴钢板对梁柱进行加固。
1 基础加固
在设有地下室的情况下, 采用加大原桩承台截面法并打入钢管桩, 其基础加固工程造价除按图计算外, 还应考虑以下费用: ①由于加大原有桩承台,需打凿地下室底板混凝土及清理外运, 这部分费用应计入造价中; ②重新浇捣地下室底板的防水处理费用; ③重新浇捣地下室底板混凝土所增加的费用;④地下室底板钢筋制作安装及钢筋焊接费用; ⑤新旧基础接驳处的处理费用, 要将原基础表面凿除保护层并洗净, 需计算重新浇捣混凝土的费用, 这部分在计算中较易被忽略; ⑥基础与旧基础钢筋焊接费用, 由于焊接工程量大, 而定额的钢筋制安中只考虑非设计焊接, 故此部分费用应增加计入工程总价中;⑦打入钢管桩须进行的超前钻费用。
2柱的加固
柱套角钢遇到楼板时, 应凿孔穿过上下连接,其根部应伸入基础并满足锚固长度。钢构柱套施工需考虑的费用有: ①按常规应考虑钢构架制安; ②柱角部及粘贴角钢面的打磨费用, 较易被忽略; ③角钢穿过楼板时, 考虑凿开楼板的费用; ④钢构架制安完成后, 用混凝土填充的费用; ⑤角钢根部伸入基础的锚固费用。
3 梁的加固
本工程对梁构件采用钢构架及环氧树脂化学灌浆法进行加固, 具体做法如下: 将混凝土表面凿掉相应厚度并打磨平整, 铁丝刷刷毛和压缩空气吹净后,将已除锈并用二甲苯擦净的钢件附于表面, 用卡具卡紧并与梁侧的钢缀板和角钢焊牢。用环氧胶泥将钢板周围封闭, 留出排气孔并预埋灌浆孔, 待灌浆孔粘牢后试压, 如正常则以 0.2~0.4MPa 的压力将环氧树脂压入, 直至排气孔溢出浆液为止, 用胶泥封孔后再以较低压力维持 10min 以上方可停止灌浆。根据以上施工工艺, 建筑工程定额中没有合适的定额子目可以套用, 尤其是对钢板进行环氧树脂化学灌浆,其工、料、机的确定非常困难。为了使施工报价审核结果更合理和更具说服力, 笔者建议施工、监理、业主、造价咨询等有关各方派人到现场测算该施工方案的工、料、机的消耗量, 实施后笔者根据各方确认的工、料、机的消耗量及市场材料价格, 审定此部分造价为 250 万元, 与施工方送审造价相比, 核减了造价达 90 万元, 有效地避免了施工单位套用建筑工程定额中不适合该分项的定额子目抬高造价, 为业主节约了投资并获得好评。
四、加固改造工程的造价控制
1 工程的结算方式
施工合同中业主可通过约定严格科学的工程结算方式, 有效地将工程造价成本控制在一个合理范围内, 避免承包商在施工过程中故意提高工程造价,产生不必要的漏洞, 从而加大工程成本。对于加固工程, 采用固定总价合同的结算方式是比较合适的, 因为加固工程的工作内容较零散, 但项目内容和施工部位相对较明确, 且通常工期较短, 相对新建工程在施工中出现的变更也较少, 所以采用固定总价合同结算方式更能使工程造价得到合理有效的控制。
2设计变更的管理
为了做好工程造价的成本控制, 应根据工程具体情况, 建立和健全相应的设计管理制度, 对影响工程造价的重大设计变更, 运用价值工程理论, 组织多方人员参加技术经济的多方案论证, 获得有关管理部门批准后方可进行, 使建设投资得到有效控制, 当然在确定加固方案时, 除了要研究加固范围的局部效果外, 还应考虑与之相关的整体效应。如避免因局部加固导致整体刚度失衡, 或破坏了原结构, 强剪弱弯等不利情况。
3混凝土结构加固施工方案的优选
混凝土结构加固施工方案的制定尤为重要, 应根据不同情况制定不同的加固方案, 并遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则, 才能使加固工程取得良好的社会和经济效益。为了使加固方案满足加固工程“短、平、快、省”的要求, 应根据需加固的构件情况综合考虑和确定,以框架梁加固为例, 较合理经济和技术先进的加固方案应为粘钢锚固法和碳纤维加固法, 前者造价低,施工简单, 占用空间小, 加固效果好, 明显优于加大截面法和预应力加固法; 后者除材料费用较高外, 各种优势尽显其中, 自重轻且强度高, 固化后碳纤维强度比钢材高出十几倍, 且劳动强度小和工期短, 每个作业面只需 1~2 人操作, 每人每日可完成近1。
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关键词:建筑结构;加固;改造;技术
中图分类号:TU3文献标识码: A
前言:
建筑工程的坚固与否直接关系到人们的生命和财产安全,为确保建筑工程结构的安全和正常使用,加强建筑结构加固改造技术的研究是十分必要的。
1. 现代建筑结构加固改造的现状
由于国民经济不断提高,人们对建筑物的要求也越来越高,在现有建筑中,原来的设计早已无法满足人们现在的需求,因次人们会对建筑的平面布置和使用功能进行改变,以满足人们多功能以及多样化的发展需求。另外,我国近年来自然灾害时有发生,特别是近几年,由于特大地震的频繁发生,对建筑结构加固的问题受到了建筑工程界的广泛关注。而我国建筑大多数都采用混凝土结构,结构的抗震性能更是至关重要的,尤其是对于高层建筑的加固。而混凝土结构的抗震性能问题就是其中一种最为常见的问题。由于混凝土结构建筑往往会出现裂缝的现象,有些变形和裂缝是允许出现的,有些变形和裂缝是不允许发生的或者有一定限度的。一旦发现上述不正常现象,就应当派专人随时观察其发展情况,做好记录。并聘请有资质的危险房屋鉴定单位进行鉴定,做出鉴定结论,以确保房屋建筑结构的安全和正常使用。因此,如果我们能在施工以及改造的过程中,必须采取与建筑物功能相适应的加固模式,大大提高建筑工程的质量,从而保证人们的日常生活的安全与稳定。
2.建筑结构加固改造的原因
建筑结构需要加固改造的原因有许多,其主要表现在以下几个方面:
2.1 由于建筑设计的不当,其包括抗震设计以及非抗震设计的不当。
2.2 设计人员在进行设计时是按照建筑的极限状态设计法进行设计的,而建筑的钢筋混凝土结构以及砌体结构,由于种种原因,例如设计规范要求提高以及施工缺陷而造成的结构承载力与刚度不足等,不能满足建筑结构强度、刚度以及耐久性的要求,因而需要对建筑结构进行鉴定和加固。
2.3 由于建筑的使用不当或者年久失修而造成建筑结构的损伤以及破坏,或是因灾害性事件的发生而造成建筑结构的破坏,使现有的建筑结构不能满足目前使用要求,或是建筑的安全度不高,这时需对建筑要进行鉴定和加固。
2.4 由于原来的设计早已无法满足住户现在的需求,因而住户要求会对建筑的平面布置和使用功能进行改变,但是一旦建筑物改变用途,就会导致其建筑结构发生变化,从而出现了与原先设计初衷的不一致,进而造成原结构的强度以及刚度不能满足现在要求,因而要对结构进行鉴定以及加固。
2.5. 为了满足有些用途,建筑随便改造,改变了建筑原有的功能。例如增加房屋层数、增加房屋负载等。
2.6. 由于建筑所处的环境问题,构件或者结构的性能提前老化。最明显的例子就是木结构遭到白蚁破坏,使得结构的力学性能下降,而不得不对房屋进行加固。
3.建筑结构加固改造的基本原则
3.1. 制定方案的总体效应原则
在房屋建筑结构加固的方案制定时,不仅要考虑鉴定结论问题,还要考虑委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的总体效应,包括形状、体量、造价、安全、工期、工艺以及施工的可能性等。要在房屋整体无损益或损益较小的前提下,消除房屋建筑结构或构件存在的隐患。
3.2. 加固材料的选用和强度取值原则。
3.3. 荷载计算取值原则。
3.4. 承载力验算原则。
3.5. 与抗震消防结合的原则
4.常用的建筑施工结构加固改造技术
随着社会经济的发展,我国的科学水平得到了不断的提高,与此同时,建筑业也发生了巨大的变化,传统的建筑工艺和建筑技术也不能满足现在人们的发展需求,在这样的情况之下,建筑业就必须进行多元化、多方位的发展,我们要将传统的建筑工艺和建筑技术进行创新和改良,将新建筑材料、新建筑工艺以及新建筑技术进行科学合理的利用,在新技术和旧技术的交融之下,建筑结构加固有了更好的发展空间。在对建筑结构的加固技术进行讨论时,目前,建筑行业主要存在以下几种建筑加固技术:
4.1 预应力加固法
预应力加固法是指,在建筑原有结构的基础上,增加一定的预应力器件,从而分担一部分原有建筑结构所承载的负荷,以达到增加原有结构的承载能力的目的的加固方法。目前,建筑结构中最为常见的是体外预应力加固法,即在混凝土外的预应力钢筋等处,设置施加在原有混凝土上的预应力,该方法施工方便,并且加固效果好、经济可靠并防腐,可以较大程度地提高建筑结构的整体承载力。但是采用该方法加固之后,会对原有建筑结构的外观以及形象造成一定影响。因此,这种加固技术适用于重型结构以及大跨度建筑的加固。
4.2 外包钢加固法
外包钢加固法是指,用型钢外包于建筑构件的四角,从而实现加强建筑结构受力性能的加固方法。该方法具有施工简便、现场工作量较小以及受力较为可靠的特点,主要适用于不允许增大原构件截面尺寸而又要求大幅度地提高截面承载能力的建筑结构。
4.3 增大截面加固法
增大截面加固法是指,在原有的建筑构件的上部或下部另外浇筑一层新的混凝土和钢筋,从而增加原建筑构件的承载能力的加固方法。该种方法是一种最传统的建筑结构加固法,主要适用于钢筋混凝土受弯以及受压构件。该方法具有成本较低的优点,适用于混凝土结构的梁口拄构件以及一般构筑物的加固。
4.4 粘钢加固法
粘钢加固法是指,通过粘贴剂将钢板与建筑的构件进行联合,从而达到增加建筑结构的各种耐受力以及提高建筑结构的整体安全度的效果的加固方法。该方法常常用于加固处于正常湿度环境并且长期受静力作用的建筑构件。该方法具有方便快捷、效果显著,同时对加固建筑外观以及自重没有明显的改变。
4.5 增设支点加固法
增设支点加固法是指,通过增设支承点,进而减小建筑结构的计算跨度以及结构内力,从而提高其承载能力的加固方法。该方法具有简单可靠的优点,但是该方法会损害建筑物的原貌,并且会减小建筑的使用空间。因此,适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
4.6 纤维复合材料加固法
纤维复合材料加固法是一种比较新的加固方法,它选用的是高性能的复合材料,通常是碳纤维片,其强度刚度更高,并且具有很高的可加工性和耐腐蚀性,耐热性和耐蠕变性也比较高。
4.7 化学灌浆法
是采用专用设备将配置好的化学浆液灌入到钢筋混凝土结构构件裂缝中的一种加方法,灌入的化学浆液能很好的与混凝土融结,增加钢筋混凝土结构构件的整体性,这种方法能使结构构件的功能得到较大限度的复原。
4.8. 水泥灌浆法
采用专用设备将水泥压入房屋结构构件裂缝中,让其与墙体等粘合的一种加固方法。
4.9. 加固地基法
具体有基础加固、桩式托换、地基处理等方法,可视情况而定。一般房屋建筑结构的加固都比较复杂,不仅受到建筑物原本条件的限制,而且还受鉴定者的水平、鉴定结论准确程度、加固方案的选用、施工水平、施工条件等的制约。
5.结语
在实际的建筑工程中,相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通,不断学习国外先进的加固技术,逐渐增强建筑结构的加固能力,根据具体的工程情况和特点,科学合理的选择不同的加固技术,有针对性地进行建筑结构加固,选择经济的施工材料,保证结构安全,开发和研制高效的加固材料,加大截面积技术,进而保证居民的正常生活,维护人民的财产和生命安全,为建筑企业增加一定的经济效益。
参考文献:
[1]刘振广.建筑结构加固技术的分析和应用[J].城市建设理论研究(电子版),2011(19).
[2]朱惠.对建筑结构工程中粘钢加固技术的探讨[J].建材发展导向,2011(8).
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关键词:建筑结构;加固改造;技术研究
众所周知,建筑是一个有着使用周期限制的长期消耗品,而且还要受到来自外界环境的持续影响,譬如温度、降雨以及地质灾害等,这些都会影响到建筑的使用周期,进而降低建筑结构的安全性和使用寿命,因此,进行建筑结构安全鉴定,并进行适当加固和改造,可以起到延长建筑结构使用寿命、增强其安全性的效果。
1进行建筑结构加固改造的重要性分析
就建筑物的使用性而言,建筑结构的稳定性至关重要,一般情况下,建筑物的稳固程度会随着使用年限的延长而降低,很多建筑物的建造都是在一些技术条件等限制的情况下完成的,使用至今,很多建筑物自身的各项功能都有不同程度的欠缺,即使在现有的技术条件下,建筑物的修建也无法满足未来功能需求的各种变化,并且一些建筑结构问题很难进行及时有效的解决,在长期的外在环境影响下,建筑物老化,使用寿命缩减在所难免,导致建筑结构受损。因此,若不能及时有效的进行建筑结构的改造和管理,会进一步加剧建筑物各方面的损失。在我国,近年来频繁发生地震灾害,致使大量房屋建筑倒塌,人员伤亡惨重,给人们的生活和社会生产造成巨大冲击,反观日本,经常发生的地震造成的房屋建筑倒塌却相对较少,反而是海啸冲毁了大量房屋。可见,建筑结构是否稳固直接影响着建筑的安全使用,通过改造和维修,借助现代化的科技手段来对建筑进行加固改造,可以提升建筑的各方面性能。
2进行建筑结构加固的原因
(1)对房屋建筑使用寿命理解浅薄。现如今,我国建筑工程已经有了很大的进步,这种进步不仅表现在对于工程建设质量的提升方面,也体现在对于建筑物的全方面认识上,在过去,我国房屋建筑设计的原则多侧重在满足建筑荷载强度的要求,而现如今,房屋建筑设计还要满足更多方面的社会要求,其中建筑使用寿命便是一个重要的方面,而很多设计者的思想还未能从单纯满足建筑荷载强度的局限当中走出来,重视建筑使用寿命的认识。(2)对于房屋结构的耐久性关注不足。建筑物在建造以及长期使用过程中,会受到各种自然环境的影响以及化学物质的侵蚀,环境影响中,包括风荷载、雪荷载以及地震作用等影响,而且建筑材料还会随着时间的推移,自身的各方面性能也会逐渐减弱,进而造成建筑结构不同程度的出现老化和破损等现象,严重影响到建筑物的正常使用。大量研究表明,建筑物的损害因素当中,施工以及材料只是其中一部分,耐久性设计方面的缺陷也是不可忽视的重要因素。(3)缺乏在房屋抗震措施设计方面的认识和重视。近些年来,国内外不断爆发的地震灾害给人们带来了极大的损失和严重的伤害,这同人类大肆、频繁的生产活动是分不开的,但这也提醒我们是否已经做了充分的抗震减灾处理措施。频频发生的地震灾害不断冲击现代文明的成果,特别是地处地震带附近的城市和地区,一旦发生地震,对于这些地区建筑物的损毁以及人们的生命伤害都是难以逆转的。因此,加强建筑设计者以及人们对建筑抗震减灾设计的认知显得越来越急迫,需要我们以科学的态度,正确认识地震灾害的客观性和建筑结构设计的重要性。
3建筑结构加固技术的应用探讨
(1)植筋加固法。植筋加固法是一种用于混凝土结构连接以及锚固的加固方法,其便捷有效的特点在既有建筑改造以及续建当中有着广泛应用。一般来讲,该方法使用的是普通钢筋,在进行植筋加固之前需在建筑物上选定正确位置进行钻孔,待孔内清理干净之后再将准备好的钢筋填入其中,借助锚钉胶来控制和矫正钢筋植入的角度和方向,待钢筋稳固之后再进行养护和检验。该方法在建筑增加或者调整建筑结构时应以较多,利用改造柱头、楼板以及剪力墙等钢结构的方法起到加固建筑结构的目的。(2)碳纤维加固技术。碳纤维加固技术是利用碳纤维和结构胶来到达加固建筑结构的目的,该方法性质独特、经济性和实用性较强,因而在建筑结构加固当中也经常使用。该方法新颖独特,并且拥有比较特殊的结构原材料。这种材料的强度和耐腐蚀性能都很强,可以长期持续应用,管理简单、占地面积小,监管方便。由于该技术实用性强且成本低廉,备受广大建筑设计者的青睐,目前,国内外的碳纤维生产企业也较多,这直接推动了该技术应用面的扩展,并为该技术发展提供丰富的资源保障。(3)结构粘钢加固法。近年来,一种建筑结构加固新技术———结构粘钢加固法的出现让建筑结构加固技术更加多样,该技术主要是利用结构粘胶剂在混凝土构件表面粘结钢板,使混凝土构件和钢板融为一体,进而起到加固建筑物的作用。结构粘钢加固法是一种较为先进的技术,这种先进性主要表现在钢结构的优良性能。实际中,对建筑物进行加固所占空间很小,最大的优势便是加固后不会改变建筑物的原貌,而且对于建筑物周围的影响十分小。较之其他建筑加固方法,此方法拥有众多优点,如周期短、环境影响小、施工简便、成本低廉,这些优点让该技术很好应用到建筑加固中,很好实现对建筑结构的加固和改造。(4)注浆加固法。注浆加固技术是一种较早应用到建筑工程中的技术,实际就是对注浆技术的应用。然而,随着现代科技水平的提升,注浆技术在当前技术水平下有了新的应用。注浆加固技术的主要使用对象是混凝土建筑结构,例如公寓以及大厦等建筑的建设及修补,其原理是利用气压、液压以及电化学原理,将浆液通过注浆管注入到地基当中形成固化,让浆液在岩石间隙或者土颗粒中以挤密、渗透与填充的方式将水分和空气排出并取代之,待浆液固化后,原本较为松散的土颗粒就会形成一个整体,从而达到加固的目的。(5)增补受拉钢筋加固法。最后再介绍一种结构加固方法———增补受拉钢筋加固法。该方法是在梁的承受力较大位置补充加入受拉钢筋或者型钢,进而提高建筑物梁的承载力或者结构承载能力。增补受拉钢筋和原梁间有三种连接方式,即粘结法、半焊接法和全焊接法,增补受拉型钢和原梁间有两种连接方法,为湿式外包法和干式外包法。
4案例分析
(1)工程概况。某建筑为已建成30层集商业和公寓于一体的综合办公楼,地上28层,地下2层。1-3层为裙楼商业用房,4-28层为商住两用办公楼。建筑主体结构未现浇钢筋混凝土结构,高层塔楼采用部分剪力墙结构以及核心筒结构体系,剪力墙及筒体全部落地,裙楼结构为框架结构,现因业主修改设计,改变部分地下室和裙楼的使用功能,因此需对部分建筑结构进行加固改造,改造加固方式为粘贴钢板加固、粘贴碳纤维布加固以及植筋加固三种方式综合进行。(2)植筋加固。在采用植筋加固时,钻孔机械采用博士钻孔机,金刚石钻头,植筋胶采用喜利得RE-500结构胶。具体加固做法为:剔出混凝土保护层,露出原建筑结构钢筋,便于定位以及新旧混凝土的结合;划线定位由工程师现场进行,标注清楚钻孔位置、孔径大小以及孔深;待该项工作结束后,便进行钻孔以及清孔工作,钻孔过程中需注意钻孔位置要控制在梁上、下层钢筋内侧,利用特制的毛刷将浮土刷干净,再用吹气泵将孔内残留浮土吹净;最后由工程师现场进行孔径以及孔深的检查,孔径要控制在(D+3-8mm)、孔深在(≥10-15D)。钢筋清洗:利用钢丝刷将钢筋表面的尘土以及锈迹刷除干净,再利用丙酮清洗掉钢筋表面的油污以及灰土;调胶:根据结构胶使用说明将胶装在喜利得专用的注胶枪内进行注胶;注胶过程中要注意注胶的量为孔体积的2/3,且不能混入气泡;植筋:将钢筋按照顺时针方向旋进孔内,并注意控制好植入的深度;钢筋植入后,若需调整应在10分钟之内完成,待植筋工作完成后就要对植入钢筋进行保护,要确保植入钢筋在4h内不做任何移动;最后进行现场取样抗拔试验,每批次不少于植筋总数的3%,且不少3根。综上所述,建筑结构的安全性和使用寿命是现代建筑工程中重视的两个问题,要想确保建筑结构安全,首先要汲取优秀的建筑结构加固改造技术,并进行建筑结构的合理改善,利用科学有效的加固技术,实现对建筑结构加固改造的效果,最终起到增强建筑结构安全性和使用寿命的目的。本文以建筑结构加固重要性为引,逐步就建筑结构加固改造技术展开论述,期望对建筑工程的发展有所裨益。
作者:李嵩 单位:襄阳市房屋征收事务处
参考文献:
[1]杨小芹.建筑结构改造设计和加固技术综合分析[D].河北工程大学,2013.
[2]张婕.现代建筑结构加固存在问题及技术分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2015∶2.
[3]叶丽红.浅谈建筑结构的检测及加固[A].《建筑科技与管理》组委会.2012年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2012∶2.
[4]任文良.建筑结构加固改造技术研究[J].山西建筑,2014,19.
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关键词: 建筑; 结构加固;改造优化
中图分类号:TU3文献标识码: A
引言
在建筑工程的正常使用过程中,经常会遭受到人为损害、功能改变、不良施工、自然灾害等因素的影响,这在一定程度上干扰了建筑的正常使用和安全性能。现阶段国内的大部分旧时民用建筑的居住环境及安全性能都难以满足现代城市居民的基本需求。为保证结构的安全使用功能的恢复与改善,对原有建筑结构继续修缮和加固改造处理是改善建筑工程整体质量的重要手段。因此,加强有关民用建筑结构加固设计改造的研究,对于提高民用建筑结构的稳定性与安全性具有重要的现实意义。
一、房屋建筑结构可靠度下降原因
(一)房屋建筑结构设计存在缺陷
房屋建筑结构施工要想提高质量,按时竣工,就必须依靠作为建筑工程灵魂的工程设计。周密合理的工程设计是建筑施工的首要因素。房屋在建造时的设计理念有缺陷,在建筑设计中对房屋建筑的使用寿命不够重视,有关技术人员对建筑工程内容和性质不够深入和透彻的了解,也没有进行建筑工地的实地考察,不及时和相关施工人员进行讨论和交流,最后给出如同废纸一张又不切实际的建筑方案,也没法很好的进行指导建筑工程。在建筑设计之初应该把设计的重点放在满足房屋的载荷强度上,在设计时既要满足载荷强度又能满足房屋使用寿命要求,造成了房屋在投人使用中达到建筑可靠性的基本要求。导致建筑工作中诸多问题的出现,使建筑工程施工的质量受到影响,建筑工程的工期不能如期完工,使建筑行业的损失程度加重。
(二)施工工作人员的综合素质偏低
在建筑施工的时候,对劳动力的需求量很高。所以,对建筑施工质量的影响最重要的指标就是施工人员的素质和技术水平,建筑施工人员是否具备精湛的专业技术,是否具备较高的综合素质,这些都对建筑施工的质量有着重要的影响。但是因为要聘请的劳动力的需求比较大,因此在质量和技术方面难免会有所差别。再加上科学技术的飞速发展,这就对工作人员的技术要求越来越高了,但是施工单位并不能达到社会所要求的那样,这就造成了相关技术人员对有关施工设计的要求没有办法充分了解,也没法全面的了解选用的建筑施工新材料的使用方法和材质,更有甚者完全不了解新兴的建筑施工技术,建筑施工技术不达标,给建筑施工的工程进度和后续工作造成了严重影响。有时人手不足,建筑工地就会聘用农民工进行施工工作,由于他们文化程度比较低,缺乏专业技术,使命感和责任心也不强,综合素质也不高,所以严重影响到了建筑施工的管理工作,给建筑施工的质量带来严重的安全隐患。所以对施工人员加强技术培训,培养他们的综合素质,是建筑结构施工首先应该关注的问题。
(三)房屋的建筑设计中缺乏抗震性措施
我国是一个自然灾害多发的地区,这些自然灾害给人们的生命与财产带来极大的损失,许多幸福的家庭因此而破碎,许多儿童失去了自己的父母,给人们的心灵与肉体带来了不可挽回的创伤。我国也是一个地震多发的国家,经常发生一些震级较大、破坏范围较广的地震,在地震发生时房屋建筑的损毁是最严重的,震后灾区的民众流离失所只能居住在简易房屋中。这些被损毁的房屋多半缺乏防震设计,所以在地震中抗震性能较低。
(四)房屋建筑结构中所使用的钢结构设计不合理
在房屋建筑结构施工中通常会采用钢结构,这是由钢结构的特殊特点所决定的。在对钢结构进行设计时,对于钢结构的选型以及布置是十分重要的。特别是对于分析难以精确的内容以及对没有规范过的问题进行规范时,更应该加强重视,通过查阅相关资料,分析相关的力学关系以及出现的破坏机理或试验现象去构思新的设计。
二、房屋建筑结构的加固技术
(一)混凝土结构加固技术
混凝土结构加固常用四种方法,分别为加大截面法、粘筋加固法、外贴碳纤维加固法以及植筋法!工作实践中要结合混凝土结构实际受损情况,综合考虑多方面因素,有针对性的选择加固方法!
(二)粘贴碳纤维布加固法
粘贴碳纤维加固法是在需要加固构件的受拉部位用建筑胶结材料粘贴碳纤维复合材料,使其和原构件截面共同受力作用,用于达到提高建筑结构承载力的作用。高强度复合类碳纤维布的抗拉强度相对于10倍钢筋的抗拉强度,粘贴碳纤维布加固优点除了粘贴钢板加固的优点外,还具有以下优点:
耐腐蚀性高,耐潮湿性好。建筑结构的自重几乎不受影响。经久耐用,维护养护费用低。
缺点:
1、耐火性能和耐高温性能差,防火要求较高。
2、延性不足,当构件变形过大时,碳纤维布容易出现断裂。
3、自身的弹性模量小,对刚度要求高的构件不合适。
(三)加大截面加固法
这种方法的具体操作技术是:把混凝土现浇层加在钢筋混凝土的受弯构件受压区上,增加了这部分施工措施后,构件正截面抗弯性得到很大的提高。因为增加了混凝土现浇层扩大截面表面的同时也增加了截面的有效高度,对已经老旧
的建筑构件起到加固的作用。新加的混凝土现浇层部分与原构件紧密结合共同工作,可以大大地提高构件的承载力,有效地改善建筑物的使用状态,延长建筑物的使用寿命。这种施工方法的优点是施工工艺比较简单、施工技术成熟、而且
在长期的施工过程中积累了丰富的施工经验,建筑物的墙、梁、柱、板都可以运用这种方法进行加固,建筑物一般结构的加固也可以使用这种技术,缺点是施工作业时间比较长,会对建筑的使用有一些影响,施工完成后建筑物的实际使用面
积可能会有一些减少。
(四)粘贴纤维加强塑料加固法
钢筋加固法顾名思义与粘贴有关,与粘贴钢板加固的方法有些许类似,但也存在一些差异,主要是材料方面。用于进一步加固材料是塑料的,所以不用担心相对湿度和腐蚀性,由于材料本身重量比较轻,而且成本比钢低得多。然而,塑料材料具有明显的缺点,温度不能太高,容易出现火灾。因此,使用过程中这个方法应该使结构坚固并妥善处理高温易燃的问题。
(五)喷涂聚脲技术
根据纯聚脲最科学的定义来看,纯聚脲的A组必须是异氰酸酯预聚物,而B组一般是有端氨基扩链和端氨基树脂两个部分组成,任何羟基成分和催化剂都不能包含进去,但是色浆和便于颜料分散的助剂可以进行适当地添加。纯聚眠材料的力学性能很好,拉伸强度可以达到25 MPa以上,而断裂伸长率也可以达到500%以上。根据相关的实验证明,如果使用2mm的聚眠涂层包裹一个正方体混凝上墩,那么如果对其施加500吨的轴向压力,结果是混凝上虽然被破坏了,但是外部涂层没有收到明显的损坏,这就代表聚眠材料具有很好的弹性和强度。通过聚眠技术的应用,建筑结构的抗震性得到了很人的提高,如果发生了地震,建筑裂缝的扩张会被有效阻力,从而使得建筑结构不会轻易受损坍,从而加强
了建筑的安全性,确保人们在地震中可以获得较长的逃命时间。
(六)植筋加固法
在原有建筑改造和续建中,植筋加固法被应用的范围比较广,它常用于混凝土结构的锚固与连接,其建筑结构加固方法比较便捷有效。一般情况下,植筋加固法所使用的都是普通的钢筋。其中中的“植筋”就是植入钢筋。在进行加固技术前应该先选定施工建筑正确的位置,然后进行钻孔,并且清理钻孔,然后再将之前的钢筋植入当中,通过使用锚钉胶来矫正与控制植入钢筋的方向与角度。过段时间当钢筋稳固以后,实施施工的检验与养护。植筋加固法大多是应用在变更
或者增建房屋建筑结构的时候,一般是运用柱头、楼板以及剪刀墙等钢结构改造的方法,加固房屋建筑结构。
结语
房屋建筑结构加固是一种系统工程,设计技术、施工技术以及加固方法随着科学技术的发展不断创新与丰富。除此之外还应该从根本上找问题,加强施工管理,提高工程质量也是可以有效避免损坏的发生。房屋建筑的加固技术才会越来越成熟。
参考文献:
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关键词:植筋技术,建筑加固,改造,运用
中图分类号:TU198文献标识码: A
1.前言
随着建筑业的不断发展和经济全面化的不断深入,人们对建筑结构的质量要求越来越严格,特别是建筑科学技术的不断进步,新型材料的应用不断更新,对于一些既有的建筑结构进行加固修缮的技术也愈加成熟,建筑结构的加固施工方案在实际工程中有更广泛的应用。对既有建筑加固改造方案的选择是以提高加固工程质量为目的的,工程加固方案的施工方法和质量评定标准不同,在进行加固施工时应注意的施工重点也就不同。但是由于实际工程条件的限制和加固方案的选择多样化,对既有建筑结构进行加固改造有一定的风险。植筋技术作为建筑结构加固改造的一种专业技术,在现阶段的建筑结构加固中已经有了广泛的应用。
2.植筋技术概述
近年来,植筋技术作为一种全新的钢筋锚固方法,在已有混凝土结构加固改造工程中应用越来越广泛,不但改变了已有混凝土结构加固改造工程领域的面貌,而且也使这方面的加固改造设计工作更趋灵活和简化。它不仅可以安全、有效的承受和传递荷载,而且施工方便、安全可靠、布置灵活、价格低廉,因而在结构改造、加固、增层扩建等领域得到广泛应用。植筋技术是在原混凝土结构上钻孔、注胶,使钢筋在其中生根,且在浅埋深的情况下,锚固长度一般在10一20d,一般可采用大于使钢筋屈服时的抗拔力,使已固化生根的钢筋具有足够的锚固和抗拔性能的加固改造方法。实践证明植筋是一项成熟的技术,植筋所用胶和钢筋或螺杆材料是可靠的。
混凝土结构施工过程中,由于设计、施工等方面的原因,偶尔会遗漏构件需要后补;或原结构施工完毕后建筑功能调整需要新增梁、板、柱和墙;或由于施工原因造成梁、板、柱、墙等承载力不足要扩大断面、新增钢筋进行加固,在上述情况下,若破坏结构进行新旧钢筋的连接、锚固,不仅施工复杂,而且对结构的破坏性很大,在这些情况下,采用钻孔植筋技术能取得格外简捷的效果。
3.植筋技术在工程中的具体应用
3.1植筋技术的缺陷及对策
钢筋和混凝同受力主要取决于二者之间的粘结应力,植筋为后锚固方式。锚固钢筋与握裹层混凝土的受力状态相比较,有很多不利的情况。植筋操作中结构胶注入不饱满使得实际锚固深度降低,并且植筋时的钻孔对周围的混凝土造成一定的损伤,破坏其内部的应力状态。结构胶本身的质量稳定性问题以及清孔不彻底会使结构胶与混凝土之间的粘结应力显著下降。另外,温度、湿度、振动等条件对结构胶的耐久性有不利的影响。在设计与施工过程中要及时避免这些不利的情况,施工现场要对相当数量的植筋进行检测试验,并选择专业的施工队伍进行植筋操作。钢筋的锚固长度应该根据现行的加固设计规范,结合结构胶的性能指标,尽可能的将植筋的锚固长度加大,不应该按照厂家的合格证书要求进行植筋操作。对于特殊结构构件应该采取其他措施配合并要加大数量和提高安全储备。
另一方面,在目前的施工过程中,钻完孔以后需要及时的清理孔内部,尤其在使用化学粘结剂的时候,对清孔的质量要求效果要求相对要高,另外在孔洞中有水的情况下,要进行专门的抽水处理并将水抽干,这就增加了施工的技术难度和工程建设的工程量。现在所用的锚固材料大多是金属材料,有时候还会用少量的承载力较低的尼龙材料,在一些不能使用金属材料,但对承载力有要求的场合,就需要有新型的材料和施工技术来满足需要。因此对于新的锚固材料的研究是目前所需要研究的。由于施工中养护不当或者其他原因,造成混凝土构件有裂缝。对于这种带有裂缝的混凝土应用植筋技术时,若裂缝发生在孔壁和硬化的胶体之间,这就容易导致结构胶与孔壁表面的粘结区域发生失效,致使粘结力减弱,使得植入钢筋的承载能力大大的减小。
3.2植筋技术的施工质量控制要点
3.2.1植筋点的定位
根据设计的图纸要求,对所需要植筋的部位进行定位放线,并在所需的植筋点的位置做出标记,以便钻孔。根据设计图纸和相关规范进行定位,尽量避免原结构中的钢筋所在的位置,避免钻孔时钻到原有的钢筋,影响植筋的深度而减弱植筋的应有效果。
3.2.2控制钻孔质量
钻孔的控制质量要点是钻孔孔径和深度要符合混凝土加固的相关规范,不能按照经验值进行估算。按照设计要求确定钻孔的位置,以免钻孔时钻断原有的钢筋,钻孔完成后要确保孔壁的完整无裂缝和蜂窝状等。钻孔要做到一次性成功,并且要保证钻孔后的混凝土的强度要达到C20以上。
3.2.3清孔
钻孔完成后应该及时清孔,并保证孔洞干净无杂质,确保与结构胶的粘结力。用刷子清扫孔壁灰粉并用压缩空气吹干净孔壁的灰粉。然后用干净的物体临时封堵住孔口,以防灰尘和杂物的不慎落入。
3.2.4对植筋的表面进行处理
设计单位的专业人员对所需的植入筋的数量、规格进行设计,以此弥补结构加固过程中混凝土的承载力不足。植筋前应该用机械的方法或者用钢丝刷对植筋进行表面锈迹和氧化层的处理,然后用丙酮擦拭植筋表面出去残余的油污。经处理的植筋应该尽快植入混凝土孔洞中,避免发生植筋的二次污染。
3.2.5植入钢筋
将处理好的植入筋放入混凝土孔洞时要慢慢地旋入,注入结构胶使得钢筋与混凝土粘结在一起。结构胶的使用可以避免增加改造加固的工程量,减轻对原有结构构件的损伤。结构胶在注入时,其施工的控制质量要点是从孔底进行注浆,浆体不能有气泡的存在。当植筋达到一定的锚固长度后就具有一定的抗拉力,从而保证了植入钢筋的锚固强度。
3.2.6植入筋的固化养护
植入钢筋的养护固化的要点是保证充分的固结时间,确保固化的质量,在固化的过程中不可以有任何的扰动。已经植入钢筋后,要在常温下进行养护,直至使用的化学固化剂固结的规定时间。植入的钢筋还应该满足规范、施工和使用的要求,除了要保证连接的强度耐久性以外,还要具有可焊接性,以及能够满足一定的耐火的要求。
4.结语
建筑工程的质量事故和安全事故在我国现阶段的工程建设中时有发生,也是现阶段施工企业面临的亟需解决的技术安全问题。建筑工程在加固过程中的施工质量和施工安全的管理是综合性的管理工作。要想规避对既有建筑加固施工过程中的风险,只有建立完善的施工质量和施工安全管理模式,采取确保建筑工程的质量措施和安全措施,控制建筑结构加固改造工程的施工质量,才会降低工程安全事故的发生。植筋技术作为对建筑结构进行加固的一种可行的方法,在现阶段的建筑结构加固中已有广泛应用。随着新的材料和新的施工工艺在建筑改造中应用越来也多,植筋技术也会越来越完善和成熟。
参考文献
[1]武兴智,混凝土结构工程加固施工及方案的优选[M],黑龙江信息杂志社,2008
[2]韩继云,混凝土结构后锚固技术规程[M],中国建筑工业出版社,2005
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关键词:建筑工程;加固技术;技术研究;方法
Abstract: construction engineering strengthening technology to our country housing construction has a significant effect, this paper in the construction process of structural strengthening to several kinds of analysis, and discusses the construction engineering strengthening technology method and technology.
Keywords: building engineering; Strengthening technology; Technology research; methods
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
随着改革开放的深入,我国的经济水平不断提高,人民的生活水平也得到了改善。经济水平的提高使人们对建筑物的安全性重视起来,在经济许可范围内国民对房屋建筑的要求越来越高,因此也要求了建筑工程技术的不断创新以适应市场的需要。
一、需要使用建筑工程加固技术的情况
1.荷载数量超过规定,功能性建筑于施工过程中需要进行转变,譬如因为某些原因需要将办公室改为资料库,原结构构件截面及其配筋无法满足荷载的改变,必须进行加固才能满足变化后的规范要求。
2.年月长远的建筑在材料、结构及安全方面都达不到现今的要求,随着时间的流逝也开始浮现出不少问题,因为尚未到必须重建的地步,所以可以进行结构加固加大其安全性。
3.改造工程,例如对烂尾楼的翻新改造,在原建筑的基础上增加电梯或扶手电梯等。对建筑进行改造的过程中可能会对横梁、墙等进行拆除、开洞或更换。这些程序免不了会导致原结构的承载体系被破坏,传力途径发生改变等现象的出现。因此,为了让人们更放心使用,必须对结构进行加固。
4.材料使用、操作不当等原因造成的施工错误,如物品堆放超过实际可承受范围;结构被随意改动或因临近施工造成了损伤等对建筑安全有所影响的情况下需要对其进行加固。在建筑安全得到保障的情况下,可只对局部进行修补。
二、混凝土结构加固方法
建筑物的寿命、结构的负荷能力、裂缝等方面都受到混凝土强度的影响,如果混凝土的强度不足,将会对其产生不利的影响,严重者会导致人员的伤亡。混凝土结构的加固可分为直接加固和间接加固两类,同时两者又可细分成不同的方法,因此可以就混凝土强度的不足程度采取不同措施进行相应的处理。
(一)直接加固法
1.增大截面加固法
增大截面加固法是最为常用的传统加固方法,主要是用于对柱、梁、墙壁、地板等一般的构造物的混凝土进行加固。这种方法已经经过时间的考验,技术方面已经十分成熟,而且质量佳、可靠性强、操作简便,因此能最大限度地满足施工者的正常使用。但此方法仍存在一定的缺点,如构件截面的加大导致其质量及刚度有所改变,因此其固有频率也会发生一定的变化,致使地震或风震时共振现象的产生。
2.外包钢加固法
外包钢加固法主要是以包型钢的方式在构件如混凝土的四周进行加固,其中可分为干式外包钢加固法和湿式外包钢加固法。湿式外包钢加固法又可称为有粘结外包型钢加固法,其优点主要表现为操作简单、受力可靠、较其他加固办法的工作量小,适用于必须混凝土的承载能力必须大幅度提升,但又无法以加大截面的方式进行的结构的加固。其缺点为较大的钢铁使用量,而且必须在有防护的情况下才能在600℃以上的高温场所适用。而且,为了延长其寿命及耐久性,当环境中出现腐蚀性介质时,必须采取可靠的防护措施。
3.粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法即为加大混凝土构件的强度、满足正常的需求使用,将钢板粘贴在混凝土构件的外部。该法主要是用于与正常湿度环境中在静力影响下容易受弯、受拉、受压的构件的加固。这种方法无论对生产还是生活基本上均没有太大的影响,且不会改变原结构的外形和建筑物原油的功能。其缺点在于持续性短、耐久性差,需要有施工者有很高的胶粘工艺与操作水平,而且对四周环境有很高的要求。
4.粘贴纤维复合材料加固法
此法适用于大部分的构筑物如墙体、地板,以及需要进行受力的混凝土的结构构件。纤维复合材料是一种由环氧树脂和增强材料所组成的复合材料。该种材料不但不会改变材料的原有特性,而且具备高创造性,在充分发挥与材料组合后所产生的新特性后,由可根据施工的实际需要进行加固和设计,让其性能达到最大的优化。该法拥有与粘贴钢板相似的优点,同时其对环境的要求也不高,除了耐潮湿、耐腐蚀外,对结构、耐久性及维护费用也几乎没产生任何影响。
5.绕丝法
该法虽然跟增大截面法的操作并不相同,但两者却又类似的优缺点。此法主要用于对承载能力不足的混凝土构件的斜截面的加固,或者某些需要把横向约束力施于受压构件的场合。
(二)间接加固法
1.改变用途法
即结构从重负荷到轻负荷的改变。例如可将某些建筑的高荷载改为一般用房的使用荷载,使荷载下降,从而提高结构的安全性。
2.预应力加固法
该法优点在于可以大幅度降低加固构件的负载能力,加固效果显著的同时能提高结构的整体受力水平。其缺点是在一定程度上对原建筑外观造成影响,即使适用于大跨度重型结构的加固,但湿式外包钢加固法一样无法在600℃以上的温度进行无防护施工。
3.隔震法
为了延长结构的耐久性、保证其安全性及可靠性,可以通过隔震技术减少地震发生时对结构造成的影响,将结构在地面运动强度过大之时所造成的损毁减到最低。另外,还可以采用如重新分布结构刚度等让结构动力特性发生改变的方式,用以降低结构对动力的反映,从而达到间接加固的目的。
3.增加支撑加固法
该法是最简单有效的方法,但容易对原结构的外观及其功能造成不利影响,并且会减少空间的使用范围,仅适合用于加固在条件许可范围内的混凝土构件。
三、混凝土结构加固技术
对于不同的加固工程除了需要选择不同的加固方法外,同时也必须根据实际情况选择合适的加固技术。同时优化加固的方法与技术,可使加工工程能达到短、省、快、平的优点。
1.裂缝修补技术
裂缝出现的起因众多,而且其形状、大小也各不相同。裂缝修补技术可以根据裂缝出现的原因及其严重程度,采用不同的方法进行封护修补,减轻结构的损毁程度,借以提高其耐久性和可靠性。此技术主要用于对各类存于已有建筑物中的裂缝处理,需要注意的是,对于受力性裂缝,在进行修补的基础上,同时需要采用其他相应的加固措施。
2.托换技术
托换技术包括托架接墙、托架拆墙、托架换墙等技术,除了要对结构进行加固、复位、顶升外,还需要运用到拆除废弃构件等技术,是一种综合性很强的技术。此技术较传统技术所使用的时间短、投入成本低、对生产和生活不会造成大影响,但其对施工者的技术要求甚高,必须由技术纯熟的工人来操作,才能确保施工的安全。
3.植筋技术
植筋技术是一项快捷、简便、效果显著的锚固与连接技术,可以植入普通钢筋,同时也不限制螺栓式锚筋的植入。主要用于进行改造工程时对建筑物的加固,譬如房屋加层接柱、对增大截面加固的构件进行补筋等。
4.混凝土表面处理技术
混凝土表层混封技术指的是以各种不同的方法如化学、射水、喷砂等对混凝土表面的污迹、划痕等附着物进行清理,最大限度地恢复混凝土表层原貌。
除了上述几种技术,可以与混凝土结构加固法互相结合使用的技术还有通过对混凝土碱性的恢复阻止其被碳化腐蚀的碳化混凝土修复技术、以涂膜等方式为混凝土防水、防潮的混凝土表层密封技术等其他相关技术。
四、结语
随着社会经济水平不断提高,建筑工程加固技术也会有更大的发展空间,所以今后在进行建筑工程加固设计时应通过合理分析,选择出最符合经济及社会效益的加固技术与方法。
参考文献
篇9
关键词:结构加固技术;房屋建筑施工;应用
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
在改革开放后,我国的经济发展迅速,各行各业都取得了长足的发展,与此同时,我国的建筑业也随着国民经济的发展取得了辉煌的成绩。但在近年来,建筑质量问题也频繁出现,这也促使人们对建筑的稳定性提出了更高的要求。而要想提高建筑工程质量和建筑的稳定性就需要我们更好的进行设计,并且通过各项先进的技术来达到这一目的,建筑结构加固技术的出现也有效的解决了这一问题。然而目前我国的结构加固技术起步较晚,在很多方面还不够成熟,相对于其他发达国家依然存在着一定的差距,因此就需要我们通过不断的改进和完善来提高建筑工程的质量。
一、房屋建筑结构加固的必要性分析
对于房屋建筑工程而言,若前期地质勘查工作不够到位,设计方案不够合理与可靠,施工期间对各种原材料以及工艺技术的应用不够科学,施工过程不够规范,或建筑物在投入正常使用后存在不合理使用的问题,再加上外界恶劣自然条件的影响,以上多个方面的影响因素相互作用,最终将导致房屋建筑结构出现不稳定的问题,具体表现为房屋建筑墙体构件的开裂或者是主体结构发生倾斜。以上问题一旦出现则意味着房屋建筑结构的耐久性以及安全性受损,若情况严重则将会导致房屋建筑无法继续正常使用。为了能够消除房屋建筑结构存在的安全隐患,就需要在房屋建筑的正常使用性能不会产生不良影响的情况下,通过对现存结构问题的分析与研究,设计合理的结构加固方案,实施科学有效的结构加固技术。通过对相关结构加固技术的落实,能够使房屋建筑结构构件的稳定性水平得到改善,优化建筑结构的刚性。韧性水平,提高其耐久性,乃至结构使用寿命的提升,综合价值突出,都尤为值得重视。
二、房屋建筑结构的加固设计
(一)对房屋建筑加固与拆除重建的经济性分析
房屋建筑物在自然条件下,因长期受到阳光的照射和雨水的淋湿容易出现承重墙变形、墙面开裂、老化、楼板裂缝等现象,所以需要对建筑物做及时的加固,避免发生意外。针对这些现象,问题比较轻的只需要简单的维修,但若是年久失修的建筑出现的问题则需要重新做设计和制定新的加固施工方案。在做加固设计前,房屋的改建者需要考虑修复加固的费用是否合算,修复之后是否能恢复使用功能。所以,房屋建筑物的加固设计在施工之前要进行全方位的评估分析。
(二)对需加固建筑的历史设计、施工及使用现状的了解
房屋建筑物的原施工单位比较了解和熟悉其结构,尤其是隐蔽工程的施工。当建筑物的隐蔽工程出现问题或是所需要加固的部位与隐蔽部位相连接,又因为房屋的基本结构已经定型,所以在做加固施工和修建之前最好寻找原来的施工单位来施工,这样可以尽量减少对原建筑结构的破坏,并在最大程度上能够保留原来的承载能力。若是原来的设计单位因某些原因不能给予加固意见则可以让新的设计施工单位与原单位进行沟通,通过新单位与原来单位的沟通,使得新单位更加的了解房屋的结构设计,从而能够根据了解到的设计、施工信息对建筑物加固施工或是拆除重建做出更合理的判断,同时对加固设计提供更合理的前期设计信息,在施工过程中,需要施工单位进行认真的检测和分析,将没必要拆除或加固的原始结构构件尽量保留,并做好需要加固部位的过度工作。另外,加固设计施工过程中不宜出现太大的新旧断层现象,采取合理的加固方法,在保证迭合部位钢筋与混凝土的可靠连接的同时尽量减低施工的难度。
三、高层房屋建筑施工技术的要点
(一)间接加固技术
间接加固技术主要是根据房屋建筑工程的实际受力状况采取的一种加固技术。因为混凝土构件受力不均会破坏房屋结构,通过合理的调整房屋建筑工程的受力状况,能够有效的对房屋建筑结构进行加固。房屋结构加固设计中,通过对受弯混凝土构件进行预应力加固,能够有效的限制外荷载对混凝土构件造成的损坏,防止荷载过大导致房屋结构被破坏,即通过降低外荷载效应,提高混凝土结构的抗弯能力。间接加固法中最常用的加固技术是预应力水平拉杆加固技术,预应力水平拉杆加固主要是通过在混凝土结构上施加预应力,以此改善房屋建筑工程混凝土结构的抗裂性能,有效的限制裂缝的宽度和长度,便于改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。此外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。
(二)强化混凝土弱剪力墙体系
在进行混凝土弱剪力墙体系进行加固改造时要特别注意,尤其是在剪力墙开洞和切除剪力墙时,不能过于削弱抗剪强度以至于结构的破坏,在每取消一道剪力墙时也应该在同轴线上及时补设,从而在维持均衡和安全的前提下进行加固改造。这是因为剪力墙是由钢筋混凝土浇成的墙体,它是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构,以此合理的对砌体结构体系进行改造能够有效的强化混凝土弱剪力墙体系。此种方法可以减少湿作业,但是施工成本相对较高,此外,利用预应力撑杆加固的方法也可以有效提高砌体结构的承载能力,从而达到建筑结构加固的效果。
(三)房屋建筑施工中对太阳能的利用技术
太阳能建筑技术的大量应用是房屋建筑工程节能施工技术的重要方面。太阳能最具洁净和丰富性的能源,太阳能技术在我国建筑业节能施工中被广泛应用。太阳能具有众多的环保节能功能:安装在屋顶的太阳能电池发电系统可把太阳能辐射的热能转化成电能,由特定的蓄电池把其储存起来,并将输出线路连接到相应供电设施上,可是建筑物内的动力与照明系统的耗电量得到大致的满足;太阳能具有采暖与供热的功能,这能使建筑物的日常供热需求得到有效满足;太阳能技术所具有的对建筑物采光的控制同样利于建筑物的日常生活的节能等。太阳能具有的无污染、不受环境的限制、不消耗染料、维护简单、安装方便和安全可靠等优点使它成为建筑物节能环保技术中最受欢迎也是最适宜的一类应用技术。
(四)刚性楼面的设计
为了使程序的计算结果能够很好的反映出建筑结构的真实受力状况,以减少根本性误差的出现,在设计过程中应尽量设计成刚性楼面。因此在建筑设计方案阶段应避免大开洞。外伸翼块太长及凹槽缺口太深等楼面设计问题。同时,还要保证建筑结构布置与配筋构造的合理性,且要保证结构的使用功能。若平面无法满足刚性楼板的设定,这就要求在进行房屋结构设计中必须要增设连系梁板与在洞口边增设暗梁边梁,以增加梁板或暗梁边梁的配筋量,并采用双层配筋或斜向配筋等方法,以满足刚性楼板的设计要求。
(五)增设支承的加固方法
增加支点进行加固的方法指的是通过减少构件的弯曲承受来完成的,这样就可以减少作用在构件上的单位面积作用力了,如果支承点多了,那么作用在相同构建上的力多一些也不会有什么太大的影响,构建也不会出现断裂或者是其他的一些情况。这种方法比较简单,而且也是效果比较明显的一种方法,但是也有其缺点,那就是原来建筑物的面貌会被这些支承点改变,如果做得不好还可能会损坏原来建筑物的使用功能,甚至会减少建筑物的使用空间,对房屋建筑物来说,其使用空间是非常重要的。所以,这种加固方式对那些条件许可的混凝土结构还算是比较合适的。
结束语
现代建筑也与科技的发展息息相关,随着科技的进步,新技术"新工艺和新设备会广泛应用到建筑房屋的实践中,在房屋的质量安全控制中,建筑施工的架构加固技术起到关键的作用。良好的结构加固技术可以节约资金投入,保证人民的生命财产安全。房屋建筑施工结构加固技术相关研究越来越受到更多的重视和关注。要在未来的房屋建筑结构加固技术的长信和发展上多做努力和探索,为我国建筑业的整体发展作出更大的贡献。
参考文献:
[1]张智慧.房屋建筑结构设计中常见的问题分析[J].江西建材,2014,15:38.
[2]刘志坚.浅析高层房屋建筑施工技术的要点[J].江西建材,2014,20:55+60.
篇10
关键词:钢筋混凝土拱桥;加固技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
引言
随着我国经济的飞速发展,钢筋混凝土拱桥的数量不断增加,桥梁加固补强的方法很多,但是基本上可以划分为两大类:第一类为改变结构体系,调整结构内力,减轻原梁负担; 第二类为增大截面尺寸和配筋,加固薄弱构件。针对不同的桥型,不同的加固位置可以采用不同的方法,也可几种方法同时使用。增大截面法通过增大构件的截面和配筋,提高构件的强度、刚度及抗裂性能,从而实现对原有结构加固补强的作用。本文以一座钢筋混凝土拱桥采用增大截面法加固改造为工程背景,对改造前后的桥梁性能进行分析比较,评析其加固效果。
1、钢筋混凝土结构的概念
钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、 钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。 而钢筋混凝土是建筑工程中普遍应用的一种材料, 它是由两种力学性能完全不同的材料- 钢筋和混凝土结合成的整体,因此,钢筋混凝土在建筑中的作用实际上是有两种材料共同发挥的。日常生活中,钢筋和混凝土本来是两种毫无关联的材料。 众所周知,钢筋比重较大,能同时承受压力和张力;而混凝土是一种脆性材料,比重小,只能承受其中一种力—压力,不能承受张力。 在实际的建筑工程中,不能只使用钢铁,因为造价较高,保暖性能也不行。 对于高大的建筑物,地面压力大,而仅有钢铁,是不能完全承受的。但是,如果只使用混凝土的话,造价上便宜很多,但是坚固性能不达标,可能对人们的生命财产造成威胁。既然不安全,人们也不敢居住,这样的建筑物毫无意义。 鉴于两种材料的优缺点,建筑工作者把两者巧妙地结合起来,在混凝土中加进钢筋,这样可以扬长避短,既能降低造价,同时坚固耐用,保温性能也好。
随着社会的快速发展,耕地资源逐渐减少,建筑物的高度也要随之提升。 当今的建筑物,不仅要满足人们居住的基本要求,还要能抵抗狂风暴雨,尤其是抗地震。 普通的混凝土已经不能达到要求,于是在建筑工程技术人员的辛勤努力下,纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等一系列新型高强度混凝土应运而生。 为社会主义现代化建设保驾护航。
2、旧桥简介和评估
某桥为单孔净跨 90 m 的钢筋混凝土单室薄壁箱形截面悬链线拱桥,拱轴系数 m = 1. 347,净矢跨比为 1/9,桥面实测宽度为7. 6 m。拱上建筑由立柱、横梁、纵梁和微弯板组成连续刚架式拱上结构,箱形主拱圈宽5 m,高1. 7 m,顶板为微弯板。施工方案采用转体施工,于 1986 年建成。原设计汽车荷载为汽—15 级、挂车—80 级。2011 年经某检测机构检测和评估评定为四类危桥。检测到的旧桥主要病害如下: 主拱圈拱脚至 1/4 跨径范围局部存在裂缝以及钢筋锈蚀,拱上立柱出现大量裂缝,桥面铺装磨光、露骨,栏杆损坏、缺失。
3、加固设计方案
根据有关部门的要求,拟加固汽车荷载为公路—Ⅱ级。经计算算,原桥立柱、横梁、纵梁等拱上建筑以及主拱圈均不能满足公路—Ⅱ级汽车荷载作用下的承载能力要求。因此加固采用拆除原拱上建筑,用增大截面法加固主拱圈底板、顶板后,重新浇筑立柱及桥面板等拱上建筑。经综合比选后采用如下加固施工顺序: 拆除原拱上建筑,修补主拱圈裂缝并处理钢筋锈蚀部位,加固主拱圈( 植筋并浇筑底板、顶板混凝土) ,现浇拱上建筑,安装护栏,浇筑桥面铺装。
4、结构验算与分析
有关规定,钢筋混凝土箱板( 肋) 拱桥采用吊架方式增大主拱混凝土截面加固时,可采用下述 2 种方法进行主拱验算: 根据加固后的组合截面,按照相关规定进行主拱截面强度以及整体“强度—稳定”验算; 按照相关规定,采用作用( 荷载) 标准值组合,根据应力叠加计算的新旧混凝土组合截面上下缘不宜出现拉应力且压应力应满足下式要求: σa≤0. 75fck。其中,fck为混凝土强度标准值。根据实际施工过程,假定未拆除的原桥恒载以及新增拱圈混凝土均由原拱圈截面承担,新建拱上建筑、新增拱圈收缩徐变、温度活载以及汽车活载由新旧混凝土组合截面共同承担。
4. 1 结构计算模型
根据规定,拱上建筑为梁( 板) 式结构的拱桥的计算,不应考虑拱上建筑与主拱圈的联合作用。故主拱圈按照无铰裸拱计算,拱圈加固计算模型如图 1 所示。
图 1 主拱圈加固计算模型
4. 2 主拱截面强度以及整体“强度—稳定”验算
主拱圈加固前后的截面强度以及整体“强度—稳定”验算详见表1、表2。表中轴力 N 为最不利工况下包括恒载、考虑了冲击的公路—Ⅱ级汽车活载、收缩徐变和温度作用的轴力组合设计值。
表 1 加固前后截面强度验算
表 2 加固前后整体“强度—稳定”验算
表 3 加固前后原拱圈截面应力验算 MPa
增大截面法加固拱桥会增加拱桥承受的恒载,从而使得拱桥加固后轴力设计值比加固前有所增加。同时由于截面的增大,抗力也会相应增加,从而使得加固后轴力设计值不会超过抗力。从表 1,表 2 中可以看出,主拱圈加固前拱脚的截面强度不满足规范要求,其余特征截面的截面强度以及整体“强度—稳定”均满足规范要求; 主拱圈加固后主拱圈特征截面的截面强度以及整体“强度—稳定”均满足规范要求,且安全储备比加固前要大。
4. 3 原拱圈截面应力验算
主拱圈加固前后的原拱圈截面应力验算详见表 3。从表 3 中可以看出,主拱圈加固前拱脚的截面应力不满足规范要求,其余特征截面的截面应力均满足规范要求; 加固后主拱圈特征截面的截面应力均满足规范要求,且除拱脚截面应力减小外,其余特征截面应力均有所增大。增大截面法加固拱桥会增加原拱圈承受的恒载,从而使得原拱圈除拱脚附近截面应力减小( 这是由于局部加厚了拱脚附近的底板厚度) 外,其余拱圈截面应力均有所增大。
5、结语
通过对某钢筋混凝土拱圈的有限元模型计算结果分析,从承载能力和应力进行比较,证明了增大截面法加固拱桥是十分有效的。但是增大截面法会增加原拱圈截面的内力、应力,应注意控制其大小。
参考文献:
[1] JTG/T J22-2008,公路桥梁加固设计规范[S].
[2] JTG D61-2005,公路圬工桥涵设计规范[S].
[3] JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[4]盖国晖,黄江明,岳渠德.钢筋混凝土拱桥检测及加固设计[J].工程建设与设计,2007(4).
[5]蒙云,卢波.桥梁加固与改造[M].北京:人民交通出版社,2005.
[6]曹佐,李伟.拱桥主拱圈加固方法研究[J].科学之友(B版),2006(7).
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