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混凝土结构常见的几种加固方法及案例分析
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混凝土结构常见的几种加固方法及案例分析

出处:澳门新萄京   分类:行业动态  发布:2018-12-3 13:29:44

随着时间的推移,大量既有房屋面临结构老化、使用功能不能满足使用需要及抗震性能不符合现时规范等涉及到房屋结构安全问题。

主要表现在:

1、因后期维护工作不到位及在自然条件、人为因素、有害介质的作用下,房屋结构产生各种劣化现象,如产生承载力不足、裂缝、腐蚀、渗漏、结构变形或连接缺陷等。

2、随着经济条件的不断提高,人们的生产、生活、消费方式也发生改变,各种新的功能场所不断出现,对应的各种设备、实施不断增加,房屋原设计标准对楼面荷载的取值已不能反映现今实际情况。出现了很多超设计标准使用的房屋。

3、随着对地震破坏机理的认知度提高,抗震规范在不断的修订,抗震标准在不断提高,从而导致大批房屋已不满足现时抗震设防标准。

而现实生活中,因产权人或使用人房屋安全知识的欠缺,房屋安全使用意识淡薄的现象广泛存在。一部分产权人(特别是单位产权的)房屋安全意识较强,意识到建造年代较早的房屋在继续使用或装修改造前应采取必要的结构加固措施,并委托设计单位进行结构加固设计,但目前不少设计人员普遍对查明房屋现状情况不清,仅把原设计图纸作为加固设计依据,这样会造成了事实上是对图纸加固,而不是对实物加固,这样可能造成加固后并未完全排除房屋安全隐患,或者有的设计单位为降低设计风险,以点盖面,随意扩大加固范围,增加工程造价,造成资源浪费。

稳固是一栋建筑物最重要、最基本的关键点,建筑物的钢筋混凝土承重结构体系应当具有足够的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性,以满足建筑物安全性、耐久性和适用性的要求。根据后期使用的功能要求及个别构件的破坏形式,可适当地对原有混凝土建筑物进行加固改造。根据加固工程的特点,加固设计要做到技术安全可靠、经济合理、施工简便、确保质量、环保节能并满足使用要求。以下介绍混凝土结构常用的几种加固方法的特点及适用范围:

 

以下通过几个案例简单介绍几种典型的加固方法:

 

一、粘钢案例分析

龙溪新城商业楼,在原建筑主体完成后,因设计变更,要求将原建筑二、三楼改造为电影院。通过设计计算,将进行楼板、梁、柱的部分切割及截面加大,其中部分楼板和梁采取粘钢加固工艺。

粘钢板的施工步骤:

步骤一:按设计要求放线定位

步骤二:混凝土表面打磨,基面平整度误差控制在1mm以内

步骤三:钻孔,孔的间距控制在30~40mm内,两端孔距端头10cm,孔径10安装8的膨胀螺栓。

步骤四:钢板打磨除油污,铁锈,上粘钢胶,上胶时两边低中间高,粘钢板时两人配合一次性将钢放置好,打孔安装膨胀螺栓。压实钢板不得有空鼓,空鼓率按制在3处/㎡。 

 

二、外包钢加固

外包钢加固法是指混凝土柱或梁的四角或两角以型钢包裹,并且内部灌注粘结剂,以达到整体受力的一种加固方法。

工艺流程:基面处理→钢件处理、拼装→埋管注胶→检查及补灌

 

施工步骤:

(1)基面处理:用角磨机去除砼表面浮层,直至完全露出坚实新结构面,剔除混凝土表面出现的蜂窝、麻面等现象,并根据实际混凝土情况进行修补。

(2)钢件处理、拼装:钢件粘接面要进行除锈和打磨处理,直至钢件表面出现金属光泽。并根据设计要求对钢件进行组装焊接,角钢要与原结构紧密贴实,缀板和角钢搭接要三面围焊。

(3)埋管注胶:焊缝检验合格后,用建筑结构胶沿钢件边缘封缝。密封检查后,进行灌缝胶的配制,采用气泵和注胶罐注胶,要遵循竖向从下到上,水平向按同一方向注胶。并待下个注胶孔溢出胶为止。

(4)检查及补灌:用小锤轻敲钢材,根据音响来判断粘接效果,若出现空洞声响,则表明不密实,需再次注胶补实。

 

碳纤维加固:

修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种,主要应用在:混凝土结构粱的受弯和受剪加固、板的受弯加固、柱的抗震加固等,厂房、校舍、大厦、医院等民用建筑加固补强;桥梁、水利等基础设施加固补强。

 

碳纤维加固材料特点:

(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。

(2)自重轻:重量约为钢材的五分之一,基本不增加构件自重。

(3)耐久性好,抗酸碱腐蚀,抗疲劳,且在任何恶劣环境下皆可使用。

(4)柔软,施工不受构件外形限制,方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。

 

工艺流程:

施工准备----卸荷-----基面处理----找平施工----涂刷底胶----粘贴碳纤维----表面养护

 

施工步骤:

为了保证其对工程主体的加固和修补作用,主要需要利用相应的技术手段,来实现对碳纤维的加固施工进程的规范化。 

1、准备工作:熟习施工图;根据不同的施工现场和施工要求的分析,准备材料、工具。

2、卸荷:加固前先对所加固的构件进行卸荷处理。

3、基面处理:混凝土表面的浆楞、模板缝均须打磨平整,表面的出现空鼓、松脱、腐蚀部份完全剔除,以保证粘贴表面的坚固性;露筋的锈块等要做防锈处理,混凝土的表面含水量保持在百分之6以下,对裂缝进行相应的修补和加固才能够起到预期的效果。

4、找平施工:构件表面不平整或凹陷部分,要用倍牢得找平胶进行找平施工,有高度差的地方用找平胶填平,尽量减少高度差对施工造成的影响。

5、配制并涂刷底胶:将碳纤维底胶按比例进行配置,将其混合均匀后涂于基层表面,待碳纤维胶完全渗透到表面构建的混凝土中,进行下一道工序。

6、粘贴碳纤维布:将碳纤维胶按比例进行进行调配混合均匀后均匀涂抹在按设计要求裁剪好的碳纤维布料上。将碳纤维布粘贴时,用手轻轻粘贴于构件表面上,并用滚筒反复滚压,赶除气泡,多重复几次,从而保证碳纤维胶能够完全的和碳纤维布料充分的结合。注意不要伤及布料表面,多层粘贴,屡次重复上述步骤,保证建筑结构承载力达到设计要求。

7、表面养护:一般养护时间为1-2周,根据施工环境的特点进行适当延长或缩短养护时间。加固后的碳纤维表面可以根据实际需求进行抹灰或喷防火漆保证工程的整体安全性。也可对其进行适当装饰。

 

植筋锚固增大截面:

植筋锚固技术是将钢筋通过高强结构胶植入混凝土结构内,相当于在混凝土结构体内加上预埋钢筋。对植入后的钢筋拉拔试验表明,对不同标号的混凝土满足植筋深度要求以后,可以将钢筋拔断。植筋材料抗腐蚀、耐老化、粘结强度远大于混凝土强度,且固化速度快,能使植入钢筋尽早承受外力作用。

 

施工方案:

1、定位放线:按图纸标注的尺寸位置在现场定位。

2、钻孔:在规定位置打孔,如遇到混凝土构件内部钢筋,在不影响砼施工和强度的前提下移开,如移开的距离太大,应与甲方和设计协商进行加筋补强。

3、清孔:用鼓风机将灰尘吹出,再用毛刷将孔壁土刷净,最后用气筒将浮沉吹净。

4、配胶:胶粘剂按一定比例混合均匀,注入孔内至注满孔体积2/3为止。

5、插筋:将准备好的钢筋慢慢旋转进注胶孔内,插到最底为止。此时胶正好充满整个孔洞。

6、调整:将钢筋插进孔内后,如需调整位置,应在10分钟内调整好。

7、保护:调整好后的钢筋在1.5小时内不许扰动,否则将影响其锚固强度。

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