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淺談混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及其應(yīng)用
采用混凝土結(jié)構(gòu)加固措施可對(duì)混凝土建筑物進(jìn)行改造、加固以及防腐蝕維護(hù)，保證改造后結(jié)構(gòu)安全，并有效延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便的原則，根據(jù)構(gòu)件的使用部位、受力情況、抗震鑒定結(jié)果等選用相應(yīng)技術(shù)方法。結(jié)構(gòu)加固方案分為直接加固與間接加固兩類。
一、混凝土結(jié)構(gòu)的直接加固
1.1 增大截面法。
增大截面法就是增大原構(gòu)件截面面積或增配鋼筋的一種加固方法。通過增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面面積或者配筋量，增加界面有效高度，從而提高構(gòu)件的正截面抗彎、斜截面抗剪和截面剛度，起到加固的作用。加大截面加固法使新舊兩部分商品混凝土能夠協(xié)調(diào)整體工作，改善正常使用性能。
優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、成熟、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于梁板柱墻等構(gòu)件的加固。缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量大、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、影響使用凈空間。
1.2 外包鋼加固法。
外包鋼加固是把型鋼包于被加固構(gòu)件外邊，用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，達(dá)到共同受力，提高正截面承載力、斜截面承載力和截面剛度。外包鋼加固常用于對(duì)框架柱的加固，特別是對(duì)加固后對(duì)截面不允許顯著增大的要求十分滿足。
優(yōu)點(diǎn)：受力可靠、施工簡(jiǎn)便、工作量小、對(duì)使用空間影響小。缺點(diǎn)：用鋼量大、加固費(fèi)用高、不耐高溫、不宜在無防護(hù)情況下工作。
1.3 粘鋼加固法。
粘鋼加固發(fā)是在混凝土受彎構(gòu)件常在里不足區(qū)段表面用特制結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)鋼板，使鋼板與商品混凝土牢固的形成一體，共同受力，補(bǔ)償或提高截面的承載力，以達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。該方法實(shí)質(zhì)可以理解為體外配筋，提高原結(jié)構(gòu)配筋量的加固方法。
優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、快速、技術(shù)可靠、不影響結(jié)構(gòu)外形、施工時(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活影響較小，多用于屋頂、公路橋梁等領(lǐng)域。缺點(diǎn)：對(duì)結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量要求高、加固效果直接影響于膠粘工藝與操作水平。
1.4 置換混凝土加固法。
置換商品混凝土加固法就是將原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中的破損商品混凝土鑿除至密實(shí)部位，用強(qiáng)度略高的新商品混凝土澆灌置換，使新舊兩部分粘合成一體共同工作。為更好協(xié)同工作新混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)高于原結(jié)構(gòu)構(gòu)件一級(jí)，且不低于C20級(jí)。該方法適用于處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部缺陷的加固工程。
優(yōu)點(diǎn)：完美恢復(fù)原構(gòu)件外觀，不影響凈空間。缺點(diǎn)：施工作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，剔除缺陷部位工作量大，容易傷害鋼筋，支護(hù)不好容易提前造成結(jié)構(gòu)屈服、疲勞、失穩(wěn)。
1.5 粘貼碳纖維加固法。
外貼碳加固類似與外粘鋼板加固，是用膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，粘貼后碳纖維布與被加固截面共同工作，能顯著提高構(gòu)件的承載能力。 該方法目前適用范圍非常廣泛。
優(yōu)點(diǎn)：施工工期短，不需要大型機(jī)械，對(duì)凈空間影響小，輕質(zhì)高強(qiáng)，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐潮、耐腐蝕，持久耐用，維護(hù)費(fèi)用低，施工方便快捷，可以隨意適應(yīng)任意曲面形狀。缺點(diǎn)：對(duì)使用環(huán)境溫度有限制，不耐火。防護(hù)不當(dāng)易受人為破壞。
1.6 繞絲法繞絲加固法
通過纏繞退火鋼絲使被加固的受壓構(gòu)件商品混凝土受到約束作用，從而提高其極限承載力和延性的一種直接加固技術(shù)。該法重點(diǎn)是提高商品混凝土構(gòu)件的位移延性。
優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件加固后增加自重較少、外形尺寸截面變化不大，這對(duì)構(gòu)件所處環(huán)境空間要求不高。缺點(diǎn)：對(duì)矩形截面商品混凝土構(gòu)件承載力的提高不顯著，故在某種意義上限制了該法的應(yīng)用范圍。
二、混凝土結(jié)構(gòu)的間接加固
間接加固的一般方法有：預(yù)應(yīng)力加固法、增加支承加固法、其它加固法。
混凝土結(jié)構(gòu)的間接加固
2.1 預(yù)應(yīng)力加固法。
指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理，在原有構(gòu)件中，施加一定初始預(yù)應(yīng)力的一種加固方法。對(duì)于鋼筋商品混凝土或預(yù)應(yīng)力商品混凝土梁板，采用對(duì)受拉區(qū)施以預(yù)加壓力的加固，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載作用，從而能較大幅度地提高梁的承載能力。但該方法對(duì)外觀影響大，切操作復(fù)雜，養(yǎng)護(hù)造價(jià)高，故應(yīng)用并不廣泛。
2.2 增加支承加固法。
增設(shè)支承加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度，達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的荷載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的此方法作業(yè)面小，施工方便，工期短，加固方案符合安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便的原則。
2.3 其它加固方法。
如輔助結(jié)構(gòu)加固法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋商品混凝土梁，全部或部分分擔(dān)被加固梁的荷載。噴射混凝土加固法是利用壓縮空氣，將按一定配比的混凝土拌和料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化，從而形成混凝土支護(hù)層。
三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造相關(guān)的技術(shù)
大橋加固
3.1 托換技術(shù)。
托換技術(shù)是托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成。
3.2 植筋技術(shù)。
植筋技術(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。植筋技術(shù)是用于建筑物的加固改造工程中最常用的技術(shù)。
3.3 裂縫修補(bǔ)技術(shù)。
根據(jù)商品混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同方法進(jìn)行修補(bǔ)，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)。
3.4 碳化商品混凝土修復(fù)技術(shù)。
指通過恢復(fù)商品混凝土的堿性或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)。
3.5 商品混凝土表面處理技術(shù)。
指采用化學(xué)方法、機(jī)械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水 方法等清理商品混凝土表面污痕、油跡、殘?jiān)约捌渌街锏膶ｉT技術(shù)。
3.6 商品混凝土表層密封技術(shù)。
指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對(duì)商品混凝土進(jìn)行防水、防潮和防裂處理的技術(shù)。 |
