郝良1肖思思2杨磊3
1身份证号:61252619920218****,陕西省
2身份证号:61240119910626****,陕西省
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摘要:在现阶段工民建工程施工中,混凝土结构已经成为当下建筑的主要结构形式,但是在具体施工建设中,混凝土结构会因为某些方面因素影响而出现裂缝、坍塌等结构质量问题,此时就需要通过相应的加固技术来对其进行有效处理,从而确保混凝土结构的稳固性和安全性。因此文章就对当下常用的混凝土结构加固技术进行了分析和研究,以供参考。
关键词:建筑工程;混凝土结构;加固技术
1混凝土结构加固方法概述
1.1混凝土结构加固基本原则
(1)减少破坏原则。减少破坏原则即在混凝土结构加固过程中,应采取积极的措施,避免由于加固施工对原有建筑结构产生过大的破坏。在保证加固效果的前提下,尽量提高原有混凝土结构的完整性。(2)尽量分担荷载原则。尽量分担荷载原则即在混凝土结构加固过程中,应充分考虑原有结构的受力特性,利用原有建筑中的结构构件,最大限度地保留原有建筑结构构件的性能。这样不仅会减少加固工作量,降低成本,同时也保证了加固效果。(3)全面校核原则。全面校核原则即在混凝土结构加固过程中,需先对原混凝土结构的稳固性进行全面的计算分析,并对加固后的建筑结构整体进行校核,保证加固后的建筑结构的安全性,使其满足实际使用要求。
1.2混凝土结构加固基本要求
混凝土结构加固基本要求包括:(1)充分掌握结构的受力特性。进行混凝土结构加固之前,应对原结构进行全面的检测,通过计算充分掌握原结构的受力特性,再根据检测结果,结合实际需要,进行混凝土结构加固设计,可最大限度地避免加固过程中出现失误。(2)混凝土结构加固材料的要求。由于混凝土结构加固处理对加固材料要求较高,应在充分研究加固材料特性的基础上,根据采用的加固方式对拟用混凝土结构加固材料进行优选。(3)混凝土结构的构造要求。进行混凝土结构加固时,不但要时刻关注相关构件承载力和安全性,还要充分考虑混凝土结构加固处理部分与原有结构结合的合理性及整体的协调性。所采用的加固方法应符合相关的力学原理,也应符合规范对有关构造措施的要求。
2常用的混凝土结构加固技术分析
2.1裂缝修复技术
裂缝宽度小于等于0.20mm时,采用裂缝封闭胶对裂缝进行表面封闭,施工步骤如下:①沿裂缝走向,在裂缝中作出临时性标志以保证打磨后能找到裂缝;②对裂缝两侧各100mm范围内的原构件表面进行打磨,直至露出坚实的骨料新面;③将混凝土表面的油渍、污垢清理干净后采用压缩空气清理灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物;④采用工业丙酮擦拭一遍后涂抹裂缝封闭胶。裂缝宽度大于0.20mm时,采用裂缝修复胶对裂缝进行灌注修复补强,施工步骤如下:①沿裂缝走向,在裂缝中作出临时性标志以保证打磨后能找到裂缝;②对裂缝两侧各100mm范围内的原构件表面进行打磨,直至露出坚实的骨料新面;③将混凝土表面的油渍、污垢清理干净后采用压缩空气清理灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物,再采用工业丙酮擦拭一遍;④按裂缝走向布置针筒注胶嘴及其底座同时设置排气嘴,针筒注胶嘴设在裂缝交叉处、裂缝较宽处和端部同时控制间距在100mm~300mm[1];⑤注胶嘴的底座上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,再骑缝粘贴在预定的位置上,注胶嘴底座之间的裂缝表面应采用封闭胶封闭;⑥封闭胶固化后进行压气试验,检查密封效果,观察注胶嘴之间的连通情况,若有不通气的注胶嘴应重新埋设并缩短其间距;⑦配置裂缝修复胶,并按产品使用说明书的注胶压力对裂缝进行压力注胶;⑧当上部注胶嘴或排气嘴有胶液流出时,应及时关闭上部注胶嘴,并维持压力1min~2min,待封内的胶液初凝时立即拆除注胶嘴和排气嘴,并用环氧胶泥将嘴口部位抹平、封闭。
2.2钢结构加固
钢结构加固是加固中最为常见的方法之一,而这种方法在实际应用的过程中主要有三种方法。第一种方法是通过增加支撑的方式,提升建筑物的负载能力。第二种方式在应用的过程中是通过增加钢结构构件的厚度来提升其负载能力,达到加工目的。第三种方式在应用的过程中,是通过焊接方式增加焊缝的长度与厚度,从而达到加固目的。
2.3外包钢板灌注结构胶加固技术
本工程先期外包钢板是为了暂时消除原柱继续损伤隐患,故施工重点是快速有效地形成外包钢板传力桥梁,同时在施工过程中不能造成原柱的二次削弱,施工步骤大略如下:凿除加固处的粉刷层至混凝土表面不得损伤原混凝土,将混凝土表面打磨平整,除去表面浮浆等杂质;钢板根据图纸要求施按现场实际尺寸下料;将已除锈和粗糙处理的钢板贴附于柱表面,用卡具卡紧,再将其与相邻面钢板焊牢,用环氧胶泥将钢板周围封闭,留出排气孔,并在有利灌浆处做灌浆嘴。待灌浆嘴粘牢后,用压力将环氧树脂浆从灌浆嘴压入;当排气孔出现浆液后,停止加压,以环氧胶泥堵孔,再以较低压力维持10min以上方可停止灌浆,钢板结构胶灌注完毕后不得再在钢板上进行焊接操作。
2.4碳纤维加固技术
碳纤维加固施工的重点是原混凝土面的基层处理,其直接影响碳布的作用效果,其施工步骤大略如下:首先凿除框架梁表面的粉刷层至混凝土基层;对原混凝土基层严格按照相关建筑工程规范要求进行处理;碳纤维下料和粘结期间要保持碳纤维材料的干净整洁,严防褶皱、受损。拌胶的配比和操作严格按产品说明进行,搅拌充分和均匀。粘结时保证碳纤维胶密实无气泡,厚度合适且均匀;碳纤维布胶能充分浸透碳纤维。碳纤维布多层粘结时要分层进行;最后一层碳纤维布表面应均匀面涂一层。保证粘结平整,应尽量少搭接,无褶皱和扭曲。碳纤维胶固化期间应严防受到干扰按相关要求进行表面防护处理[2]。如果需要进行粉刷防护,在面涂层进行拍砂处理,拍砂施工不得影响已粘贴的碳纤维。
2.5置换混凝土加固法
将存在缺陷的混凝土置换为质量合格优质的混凝土,以达到加固的目的。优点是采用该方法不会改变原建筑的使用空间,但应对原结构或构件的承载力进行验算,并在进行卸荷施工前采取有效的支顶措施,同时应对施工过程进行观测控制。此外,对新旧混凝土的结合面也应采取有效措施,使其黏结性得到保障。
2.6外加预应力法
外加预应力法适用于加固梁、板、柱及桁架构件,如构件截面较小、需增大设计荷载、构件处于高应力应变状态并且不能直接卸载的情况以及需改变构件使用性能的情况。梁体构件当正截面的受弯承载力不够时,可以设置预应力水平拉杆;当正截面、斜截面的承载力都不足时,可以采用下撑式预应力钢筋或角钢拉杆;除此之外,可以采用组合式补强方法,即预应力水平拉杆与下撑式预应力拉杆结合的加固方法。
2.7加大截面法
该方法适用于加固钢筋混凝土受弯、受压构件。钢筋混凝土受弯构件中情况不同,相应的处理方法也不同,当原截面结构配筋不足时,应适当增加截面抗拉受力钢筋;当截面承载力不足时,应增加截面高度;当混凝土强度不足或者结构配筋较多时,应增加受压区截面面积;当构件需要全截面进行加固时,则考虑构件截面加宽和加高;当构件受剪承载力较小或者截面超限,则对结构构件进行斜截面承载力的加固。钢筋混凝土受压构件的加固,通过增加结构构件的混凝土层厚度实现。新增混凝土层的最小厚度,板不应小于40mm;梁、柱,采用人工浇筑时,不应小于60mm,采用喷射混凝土施工时,不应小于50mm。
结语
混凝土结构的加固方法很多,在实际工程中选择结构加固方法,确定加固施工方案时应综合考虑结构特点、可靠性鉴定、加固的效果、便于施工以及经济因素。同时,施工质量也关系到加固结构的安全性能,所以也要加强施工工艺、工程质量,严格控制施工质量管理,按现行相关规范进行施工,保证加固工程的质量。参考文献
[1]郑福根.建筑结构鉴定与加固改造技术的应用现状及应对措施[J].江西建材,2018,239(14):5-6.
[2]毛子龙.结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].工程建设与计,2017(22):6-7.