加固方法范文
加固方法范文(精选10篇)
加固方法 第1篇
随着我国交通量的不断增加, 对桥梁的运输要求也越来越高。人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀等对桥梁的损害问题非常严重, 混凝土桥梁的耐久性已经逐渐引起了人们的重视。一般情况下, 对现有桥梁, 最有效的办法即对缺陷桥梁进行加固改造, 延长其使用寿命。运用合适的方法对桥梁进行加固, 有效的延长桥梁的使用, 对于桥梁的加固方法有很多, 必须要结合桥梁的具体情况, 对桥梁的现场情况进行充分的考察, 对于收集到的数据进行有效的整理, 专家对数据进行分析, 提出各种加固的方案, 对此方案进行充分的论证后, 确定最终的可选方案进行加固。只有采取经济合理的、适合该桥梁的加固方案, 才能达到经济、安全的目的。
1 桥梁加固基本原则
1) 从实际出发原则;2) 消除隐患原则;3) 全面比较原则;4) 协同受力原则;5) 预防损坏原则;6) 有序实施原则。
2 桥梁加固方法
一般而言, 桥梁加固是通过改善构件的补强和结构性能, 来恢复或提高现有桥梁的承载能力, 进而延长可供使用的年限, 满足现代交通运输方面不断增加的要求。
2.1 加大截面加固法
加大截面加固法也称为外包混凝土加固法, 是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术, 它是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土。这种方法的施工工艺相对比较简单, 在国内已经积累了较丰富的经验, 对于很多其他的桥梁加固都可以使用此方法, 跨度较小的T梁桥也包括在内。一般情况下, 加大截面加固法有两种方式:一个是加大主梁梁肋的高度和宽度。一个是加厚桥面板;经过这种方法加固后, 承载能力有了很大的改变, 桥梁刚度也会有明显的提高。然而这种方法会对生产和生活产生一定的影响, 它的现场施工的作业时间非常长。
2.2 粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法的施工工艺速度非常快, 对生产和生活几乎无影响。它是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法, 对现场的环境污染很小, 对原结构的外观等都影响很小, 这种加固方法的工艺主要难度在于操作水平上面, 而且要求要有较好的胶粘工艺, 并且受拉或受压构件能适应此种加固的方法。
2.3 上部和下部结构加固
桥梁上部结构常用的加固方法大致有:粘贴加固法、增大构件截面加固法、改变结构体系加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件加固法等。上部结构的加固先要对原有桥梁的实际情况进行了解, 实地勘探具体的情况, 然后进行数据分析, 提出加固的各个方案, 进行经济的比较, 利用桥台将拱式结构改造成板式结构, 并充分利用原桥进而实现拼装效果的加固方法, 能满足桥梁运输的要求。
桥梁基础由于埋置的深度非常浅, 通常很容易受到河水的冲刷而出现淘空的情况。与此同时, 一些桥梁的地基局部变得比较脆弱, 容易导致桥梁的基础出现不均匀沉降, 从而造成桥台的开裂等, 对于这种情况, 要对桥梁的基础进行加固, 可采用打桩扩大桥台基础等方法采取加固措施。加固前对加固桥面进行交通控制, 尽可能对加固构件先进行清理, 对加固底面的硅表层出现的剥落、空鼓、腐蚀等部位应先凿除。清理完后再根据具体的方案进行加固处理。
2.4 桥面铺装层的加固
当桥面板的破裂和其他损坏的情况非常严重, 同时混凝土的质量以及施工状况都特别不佳, 且没有能够采用的修补方法时, 就有必要采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施。
首先, 清除或刨洗桥梁原铺装层。施工时, 将以往的行车道铺装全部拆除, 然后将行车道的表面清扫干净, 如果有必要还应该铺入适量的短钢筋, 并配置上1层~2层钢筋网, 浇筑整体化混凝土, 另外, 在清理的时候, 要注意处理的厚度等。如果采用机械来进行清理车道, 应该注意清理的过程中, 不能破坏老桥其他的构件。清理完以后, 重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层, 既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板, 又能加高原有梁板的有效高度, 增加梁板的抗弯能力, 改善铰结梁板的荷载横向分布, 从而提高桥梁的承载能力。
3 重庆市省道304线土坪桥的加固
对于重庆市省道304线土坪桥的加固, 先派专家和地质、勘测单位等对现场的情况进行充分的考察, 对桥梁现在的状况, 出现桥梁损坏的主要原因做了充分的分析, 并且开专门的会议进行了讨论, 并且此会议由重庆市交委主持, 邀请了重庆市内的公路设计、可研、质检等多个部门对加固的各个方案进行充分的论证。主要形成了两种方案, 一是拆除纵梁, 在立柱上面加设帽梁形成框架, 增加桥面及引道标高的改造方案。二是不改变桥梁的主要结构, 只对桥梁的不同部位进行维修加固。通过专家根据现场收集到的资料进行的充分论证, 第二种方案的投入比第一者方案的投入明显要小很多, 而且经过维修加固后还能满足现场车流量和载荷的要求, 因此最后决议采用第二者方案对桥梁进行加固。节约了投资而且能达到预期的目的。
4 结论
在我国公路建设中, 大量采用了各种钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁结构。随着交通量的迅猛增长, 一些桥梁受各种病害影响发生强度、刚度降低, 还有许多立交桥主筋被撞弯甚至折断, 这些现象都对运营安全造成了严重的影响。当梁的结构构件不能提供足够的强度和使用性能时, 必须进行加固, 可结合实际情况, 选用不同的加固方法来实现。
摘要:随着我国交通量的迅猛增长以及车辆的逐步重型化, 以往的桥梁承载力显著不足以满足现代运输的要求, 因此出现了很多的病害导致强度和刚度都明显降低。本文详细阐述桥梁加固的技术和方法, 并结合实际情况, 分析了重庆市省道304线桥梁的加固方案。
关键词:桥梁,加固,技术
参考文献
[1]张开鹏, 蒋玉龙, 曾雪芳.桥梁加固的发展与展望公路[J], 2005 (2) .
[2]邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术, 2008 (6) .
[3]杨文渊, 徐奔.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社, 1992.
[4]王银桥, 陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁建设, 2007 (3) .
[4]张建仁, 王磊.既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J].中国公路学, 2006 (2) .
[5]王银桥, 陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁建设, 2007 (3) .
砌体结构加固方法探讨 第2篇
关键词:砌体结构 加固原理 加固方法
中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0060-01
砌体结构是一种历史非常悠久,具有很强生命力的建筑结构,至今在我国的建筑工程中应用还是非常广泛,建筑物中约有90%以上的墙体采用的是砌体结构,且其中多为砖砌体。但砌体结构延性差,刚度大,材料本身的抗拉、抗弯、抗剪强度低,这样在地震、火灾、洪涝、温度变化、地基的不均匀沉降等自然或者人为的意外作用下,砌体结构各种裂损破坏情况,需要采取一定的工程措施进行加固后方能继续使用。
1 砌体结构加固原理
加固结构属于特殊结构,其受力状况与普通结构存在着较大差异。由于砌体结构在加固前本身已经承受了一定的荷载,尤其是当结构因承载力不足而需要加固时,截面会出现拉、压、弯、剪等复杂应力,并且其应力和应变水平都比较高,因此,加固结构就其本身而言属于二次受力结构,并且,新加部分并不是马上就能分担原有结构所承受的荷载,而是在第二次加载时才开始受力,也就是说,加固结构的应力、应变滞后于原结构的应力、应变,而加固部分的潜力能否得到充分的发挥,则取决于加固部分和原结构组合是否合理,是否能够构成有机整体,让结合面能够有效地向加固部分传递应力,使得加固部分和原结构共同受力,而这又取决于结合面的构造处理和施工方法。然而无论采用何种构造处理和施工方法,在总体承载力上,这种二次组合结构比一次整浇结构要低,因为结合面混凝土的粘结强度远低于混凝土本身强度。因为加固结构存在着这些特点,使得各类结构加固计算分析和构造处理,不能完全沿用普通结构概念进行设计。
2 砌体结构加固方法及其适用范围
2.1 钢筋网水泥砂浆面层加固法
它是把需要加固的砖墙表面除去粉刷层后,两面附设Ф4~Ф8的钢筋网片,然后抹水泥砂浆的加固方法。由于通常对墙体作双面加固,故俗称夹板墙。其构造方面要满足如下要求。
首先,面层使用的材料有钢丝网水泥砂浆和钢筋网水泥砂浆,前者的厚度宜为20~30mm,后者的厚度宜为30~45mm,当厚度超过45mm,要采用钢筋网细石混凝土材料,采用的水泥砂浆强度宜为宜为M7.5~M15,混凝土强度宜为C15。
其次,用机械钻在墙体钻“S”筋孔洞,用“S”筋将钢筋网与墙体固定。为保证固定质量,“S”筋标号Φ4~Φ6,间距小于500mm,必要时增设Φ4的“U”形铁钉钉入墙体砖缝内。
再次,受力钢筋要采用I级钢筋,直径要大于8mm。受压钢筋的配筋率,如采用砂浆面层,至少0.1%,如采用混凝土面层至少0.2%。受拉钢筋的配筋率至少0.1%。箍筋的直径,宜在4~6mm之间,箍筋的间距要在120~500mm之间。
为了使得保护层与原墙面粘结牢固,施工时必须首先要做好原墙面的清理工作,拆除损坏部位,铲除强度低的粉刷层并湿润墙面,水泥砂浆要分层抹,每层厚度在15mm以内,只有这样才能保证施工质量。目前,这种方法常用于解决因施工质量差或房屋加层超载等原因造成的墙体承载力不足问题,但是对于孔径大于15mm的空心砖墙或墙体有大量不易消除的油污则不能采用这种方法加固。
2.2 扶壁柱加固法
这种方法是目前最常用的加固方法,它能够有效提高砌体的承载力和稳定性,根据使用材料的不同,又分为砖扶和混凝土两种方法。两种方法基本原理类似,都注重于新旧柱或者扶壁柱与原砖墙的链接。以砖扶壁柱法为例,其与原砖墙的链接,可采用插筋法和挖镶法,插筋法是在砖墙的灰缝中,按照水平间距<120mm、竖向间距大于240mm,小于300mm的标准打入Φb4或Φb6的连接插筋,然后按照宽度≥240mm,厚度≥125mm的标准砌扶壁柱,将链接插筋砌入,当砌至楼板或梁底时,用膨胀水泥砂浆填塞,从而保证扶壁柱充分发挥作用。挖镶法与此类似,只不过新墙和旧墙之间的链接不适用连接筋,而是用“镶砖”链接。混凝土扶壁柱也是插筋法类似,只不过扶壁柱不是采用砖砌的方式,而是采用混凝土浇筑的方式。目前,这方面的设计和施工经验也比较成熟,常用于原墙没有裂缝并以剪切为主的实心砖墙、多孔空心砖墙和240mm厚的空斗砖墙。
2.3 结构构造性加固法
砌体承载力裂缝是砌体的承载力不足而导致的裂缝。在砌体承载力不足时,砌体在荷载作用下,这些裂缝就会碎裂很严重,导致砌体承载力进一步降低,由此而形成恶性循环,久而久之便导致结构失效,砌体随时都可能发生倒塌,这样,上述各种方法都不能起到加固作用,只能采用构造性加固方法如下。
(1)增加横墙。对于比较空旷的房屋,当其部分墙體出现承载力下降的情况,可以采用增加横墙的方法,它是通过增加足够刚度的横墙将房屋的计算方案由弹性改为刚性,横墙的间距不超过《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的规定的最大间距。
(2)托梁换柱或加柱。托梁换柱或加柱就是将梁临时支撑,然后重新砌筑柱子或加设柱子,与砖柱改为砖墙类似,也可用于独立柱承载力严重不足时。二者所不同的是,对于大开间的建筑物,采用托梁换柱仍然可以保持建筑物大开间不变,有利于保障建筑物功能,具体做法是先加设临时支撑,卸除砖柱荷载,然后,根据计算确定新砌砖柱的材料强度和截面尺寸,并在柱梁下增设梁垫。
砌体结构的加固方法除了上面介绍的几种外,还有加大截面加固法、外部粘钢加固法、预应力加固法等多种方法,每一种方法都有其优点和缺点,有其适用范围,在实际工程中,我们必须研究计算原来砌体结构的承载力状况并综合考虑房屋的功能需求,选择适合的加固方法。
2.4 需要注意的问题
由于砌体加固方法有许多种,而每一种的适用范围又不一样,因此在工程实践中必须要注意如下两方面问题:首先,加固前必须要对结构进行可靠性分析,对结构的受力状况、安全性、后续年限等方面做出全面的评价,以此为依据,制定合理的加固方案;其次,加固方案的制定必须遵循安全第一,功能第二的原则,要尽可能避免损坏建筑的结构原件,不能为了功能的合理而较大程度的改变原建筑的功能分割,这样不仅增加了投资,也会给结构增加不安全因素。并且加固方案更要进行多方案比较,从技术的可行性、施工的可操作性以及经济型等方面对方案做出全面的评判,避免加固的无效和资金浪费。
3 结语
加固方法 第3篇
1.1 作用于梁外侧的预应力加固方法
预应力技术一般用于混凝土或钢结构内部, 但在加固工程中预应力用于梁外侧改变梁上荷载的传递路径, 转嫁于主梁或柱上。体外预应力方法是一种主动加固技术。
应用范围:应用于桥梁、建筑、轨枕、电杆、桩、压力管道等, 而且也扩大应用到高层、大跨、重载与抗震结构、土木工程、能源工程、海港码头工程等许多新领域。
优点:操作简单, 对原结构损伤小, 不影响交通、节省投资, 能提高结构的抗弯承载力和抗裂度, 减少构件的挠度改善结构应力状态。
缺点:主要是提高构件正弯距承载能力, 不利于抗震。
1.2 增强建筑物截面承载承载力的加固方法扩大截面法
即采取增大混凝土结构 (常用于梁、柱) 或构筑物的截面面积, 以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。
应用范围:可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。
优点:应用范围广, 取材方便, 配合植筋加固方法, 能显著提高建筑的承载能力, 造价适中;
缺点:加固施工对环境影响较大, 柱扩大截面后有损建筑物使用面积。
1.3 改变结构传力途径加固:
主要可分为两种, 增设支点法:通过增设支点以减小结构的计算跨度和变形, 提高其承载力的加固方法, 该方法主要适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固;
托梁拔柱法:通过加固梁或增设支撑, 在不拆或少拆上部结构的情况虾拆除、更换、接长柱子的一种加固方法, 主要使用于要求厂房使用功能改变、增大空间的老厂改造的结构加固或因设计变更以及使用用途变更须拔柱增大空间的改造。
1.4 建筑的抗震加固法耗能框架抗震加固:
传统的抗震加固方法是以强制强的设计方法, 但不能降低结构的地震响应, 付出的代价是很大的, 同时对已有结构的核芯节点未能采取有效的加固措施。耗能减振即在结构中根据结构的特征设置一些耗能装置, 当地震地面运动引起结构振动时, 耗能器发生相对运动而消耗掉部分能量, 即增加了结构的阻尼, 从而减小结构的变形, 也即间接地增强结构的抗震能力, 它一般由支承和耗能器组成。耗能框架抗震加固是目前国外流行的已有建筑抗震加固方法。
应用范围:能广泛应用于已有建筑的抗震加固。
优点:其减震效果好、构造简单、造价低廉、适用范围广、维护方便。
1.5 应用于地基承载力不足的建筑加固方法锚杆静压桩加固
锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合形成的一种新桩基工艺, 通过埋设锚杆固定压桩架, 用千斤顶将桩段逐节压入土中, 再将桩与基础承台浇筑在一起, 以达到设计要求。
应用范围:可广泛应用于地基承载力不足建筑加固, 同时可结合机械掏土进行建筑物纠偏和止沉降。
优点:锚杆静压桩的施工机具轻便灵活、作业面小、无振动、无污染、施工时不停产不搬迁等优点。
2 缺陷桩基的加固措施——复合注浆法
2.1 复合注浆法的施工工艺
2.1.1 注浆钻孔施工:
对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时, 先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔, 对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右, 对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm, 终孔直径为101mm或91mm, 钻孔垂直度保证<1%。
2.1.2 建立孔口注浆装置:
注浆钻孔施工完成以后, 在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口, 采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。孔口注浆装置既要满足静压注浆要求又要满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。
2.1.3 采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔:
孔口注浆装置埋设1~2天后, 先采用高压旋喷方式喷射清水对缺陷位置进行冲洗, 喷射清水时需按设计规定的工艺参数 (喷射压力、提升速度、旋转速度) 进行喷射, 将注浆管分段下入孔底, 每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷清水采用从下而上的方式。旋喷清水一般采用单管旋喷注浆方式, 清水一般喷射1~3遍, 经喷射清水后, 可扩大喷射直径和增加固结体的强度。
2.1.4 采用高压旋喷注浆方式进行注浆:
按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后, 再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后, 从下而上进行旋喷注浆, 旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。
2.1.5 采用静压注浆方式进行注浆:
高压旋喷注浆结束后, 利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力, 随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力, 直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2~3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
2.1.6 封孔:
静压注浆结束后, 若注浆孔口冒浆, 需对孔口进行封闭处理, 防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失, 需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。
2.2 复合注浆法的浆液材料
2.2.1 主剂:
采用水泥浆为主剂, 对既有建筑物地基加固注浆时水泥一般采用425#早强型硅酸盐水泥。对桩基础缺陷进行加固补强注浆时, 为了获得较高的固结体强度, 采用高标号的525#普通硅酸盐水泥。
2.2.2 外加剂:
常用外加剂为速凝剂、早强剂等。速凝剂常采用水玻璃, 水玻璃加量一般为水泥用量的2%~4%。采用双液进行静压注浆时, 水玻璃用量可为水泥用量的10%~100%。早强剂为氯化钙和三乙醇胺, 用量一般为水泥用量的2%~4%。
2.3 施工工艺参数
2.3.1 旋喷注浆压力:
采用单管高压旋喷法时:浆液或清水喷射压力:20~30MPa;采用二重管高压旋喷法时:空气压力为0.7MPa, 浆液压力为20~30MPa;采用三重管高压旋喷法时:水压力为:20~30MPa, 空气压力为0.7MPa, 浆液压力为2~5MPa。在既有建筑物地基加固注浆时常采用单管高压旋喷, 其压力常用20~25MPa;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用单管高压旋喷或三重管高压旋喷, 注浆压力常用25~30MPa;
2.3.2 喷射提升速度:
10~20cm·min-1;在既有建筑物地基加固注浆时采用20cm·min-1;在对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用10~15cm·min-1;
2.3.3 喷射旋转速度:20~40r·min-1;
2.3.4 静压注浆压力:
在既有建筑物地基加固注浆时采用0.3~2.0MPa;对桩基缺陷进行加固补强注浆时采用0.3~5.0MPa;注浆压力需根据每个工程的不同土质条件及注浆部位进行注浆压力设计。
2.3.5 浆液水灰比:旋喷注浆时采用1∶1~1.2∶1;静压注浆时采用0.5∶1~1.2∶1。
2.4 加固效果的检测复合注浆法加固缺陷
桥梁加固技术方案与方法探究 第4篇
【关键词】桥梁的加固技术;桥梁病害;方法
【中图分类号】U445.72
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158(2012)10-0149-01
桥梁在建设后由于使用的磨损和一些其他的问题,会使桥梁受到一定程度上的损害,那么我们就要对桥梁进行加固了,加固以后,可以使桥梁使用时间更长,而且这样的成本比较低。也可以减少对交通的阻碍。通过加固桥梁可以减少和预防因为桥梁的坍塌而引起的人身伤亡和财产的浪费。所以我们要重视桥梁的加固工作。
我国的交通事业现在的发展速度极快,高速公路像血管一样遍布祖国的大地。还有很多正在建设之中,但是,我们也看到很多问题,比如由于施工的水平不高造成了质量问题,还有由于设计方案的不科学也会造成一些问题。所以我们必须要重视桥梁的加固。还有一方面,我国的桥梁很多都是在建国以后建设的,时间都很长久了,而且由于当时的技术和材料的限制,使桥梁的使用和安全受到了影响,也不能适用于现在的状况,所以我们也要对这些桥梁进行加固,才能使它的坚固性更强承载力更大。
1 需要加固的桥梁类型
1.1 整体基本完好,但是设计存在问题,已经不能满足现在的承载量。需要进行加固和修补,使其满足现在的交通发展。
1.2 桥梁的设计合适,结构很完好,但是由于某种需求要加大桥梁的承载力。
1.3 以上的几种情况都是对桥梁的结构进行改造。结构可以改,但是桥梁的材料、空间等都会有很大的局限性。所以对桥梁的加固工作存在很多难点和问题。
1.4 以前的桥梁建设都很单薄,安全性能也很低,这是为了节省材料。这样的桥梁需要进行修补。
1.5 桥梁的使用的时间长,而且耐久性比较差。如砖拱桥等。
1.6 这几年修补的桥梁,存在设计不好或者施工的时候失误的情况,这也要进行加固。
2 桥梁病害成因
桥梁的病害有很多原因,主要由以下几种。
2.1 桥梁的设计上存在问题,施工时的质量得不到保证,还有在修建桥梁的时候,采用不合格的材料,使桥梁的质量得不到保证。而且在使用过程中,桥梁的维护工作做得不到位,使桥梁出现损坏,影响使用和安全。
2.2 桥梁周围的环境对桥梁的影响。自然环境也会对桥梁有一定程度上的侵蚀,比如说洪水、高温等等,这些都会使桥梁变得不稳固。在我国东南沿海地区,空气中含有大量的盐,这会使桥梁受到很大的侵蚀。使桥梁的安全性得不到保证。
2.3 超额的承载力对桥梁也会造成损害。现在交通的发展取得了很大的进步,越来越多的车辆和重型的汽车会对桥梁造成很高的负载力。据统计,由于现在交通的发展,很多桥梁受到了很大的损害,桥板出现坑洼,还有裂缝和断裂的现象。这些超载现象都是桥梁不堪重负,受到了不同程度的损害。所以我们必须要对桥梁进行加固,否者会使桥梁坍塌造成更严重的危害。使人们的生命和财产都受到危险。
2.4 地震等自然灾害对桥梁的损害。地震是一种突然爆发而且-破坏性很大的自然灾害。而我国位于地震带之间,地震的数量频繁,而且破坏性极大。那么地震对交通的发展也造成了阻碍,而道路确是抗震救灾的生命之路,所以我们要加强对桥梁质量的加固,使桥梁在地震中不会坍塌,这样才能是交通顺畅,救灾工作才能得到保障。
我们通过对多次地震中造成的桥梁损害进行分析,主要由以下几个原因:(1)支承连接件失效;(2)下部结构失效;(3)软弱地基失效等。
2.5 一般梁式桥梁的问题主要是由于桥梁上部的结构存在问题。而拱桥的最大风险是在施工时,它的上部结构具有很大难度。但是一旦拱桥建成,他就有很好的安全性能。所以,一般如果是拱桥出现问题,一般都是基础变形问题。拱桥的结构是很科学的,他可以减少外界的推力。但是基础的变形,又是朝着推力的反方向进行的。
在对梁式桥进行加固工作的时候,它对桥梁的结构进行改变的空间不大。但是对拱桥进行加固时则正相反。对梁式桥的加固过程中。可以用预应力增补,但是拱桥却不行。梁式桥加固中,减少静重的可能新极小,拱桥加固中可以寻求减轻静中的途径。梁式桥可以利用结构的空间作用来卸载。
3 桥梁加固方案
3.1 关于混凝土桥梁加固方法主要有:(1)结构性加固,如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑;(2)非结构性加固,如对裂缝进行封闭或压浆处理;(3)最近几年国外采用碳纤维复合材料(CFRP)取代钢板,使加固技术发生了根本的变化。
3.2 材料和工艺。我们在桥梁的加固中开始采用新的材料来代替传统的钢板,比如碳纤维复合材料,这种材料有很好的性能,逐渐被人们接受和采用。这种材料在日本已经取得了良好的利用,那么在我国也加强对他的研究和使用了。
4 桥梁加固方法
4.1 加大截面加固法增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝上,这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式,一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这种方法优点有操作简单,使用范围广承载力也较强。很适用于桥梁的加固技术。
4.2 表面粘贴加固法粘贴加固方法即采用化学粘结剂将补强材料直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体,以提高结构承载力的一种方法。具有施工简便快速,不增加结构自重以及适应范围大对环境干扰少等优点。以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法,被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、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,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。随着粘贴加固技术的不断研究和发展,一种粘贴纤维增强复合材料(FRP)的出现避免了以上问题,我国主要是研究应用粘贴(CFRp)片材(碳布)加固技术。与传统的粘钢加固技术相比,粘贴纤维增强复合材料的优势为高强高效,可设计性强,适用范围广,基本不改变原结构外观运输、储存、施工更方便,化学结构稳定耐候性、耐腐蚀性较好。不足为:防火性能差、材料各向异性、抗剪强度低、施工要求严等。
4.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是:几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或根据要求涂装各种颜料,修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展,增加结构的延性。
4.4 体外预应力加固法体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响,且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
4.5 喷凝土加固法喷凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土,以恢复对钢筋的保护,提高已剥离或变质的混凝土强度,提供美观表面的功能。还有置换混凝土加固法、粘结外包型钢加固法、锚栓锚固法、增加支承加固法等。
参考文献
[1]混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展[M].路桥工程,2005
小型设备基础加固方法 第5篇
关键词:小型,设备,地基,基础,加固
一、引言
现厂房投入使用十几年, 因各种因素造成主厂房地面出现不同程度的沉降及开裂, 设备独立基础下沉, 个别地方出现规模较小的陷坑, 己影响设备的正常运行。通过地下地质探测报告、沉降观测资料、现场地表勘查情况来看, #2的密封油泵、真空泵、工业水泵附近有I、J、20、21、22、23、24、28控制点, 有孔洞和地质不良体。
二、工程概况
某电力公司的厂区均为吹沙填海而成, 主厂房基础及锅炉基础均放置于用振冲碎石桩处理加固后的复合地基上, 碎石桩的标高为-6 m。而部分附属设备基础为在回填冲振密实的中粗沙上设置浅埋独立基础 (基础底标高为-1.5~-2.5 m) 。
根据地下地质探测报告表明, 目前, 主厂房基础整体处于不良地质体频发的阶段。不良地质体主要的类型有脱空区、不密实、松散区、空洞等。另外, 还有因区域不均匀沉降引起的土体错动。
三、方案选择与设计
根据探测结果及厂房内设备、管道布设情况、施工现场场地狭窄, 设备及管线众多。经仔细研究和比选, 决定采用静压注浆钻管法的方法进行地基加固处理。
四、主厂房范围地基加固施工工艺及施工方法
1. 静压注浆钢管法加固
(1) 注浆施工工艺及施工方法
钻孔:#2密封油泵、真空泵基础为φ200 mm。垂直度偏差小于1%。
钻孔到位之后, 先用清水冲洗, 在孔内放置钢管, #2密封油泵、真空泵、工业泵附近基础为φ140δ4钢管;钢管每隔500 mm开2个孔, 孔径为φ30 mm (梅花型布置) , 注浆后钢管不拔出来留作微型桩的效果。然后用注浆泵通过钻杆向钢管内进行注浆施工。由于淤泥及粉细砂等土层厚度不均, 应准确判断各土层厚度和空洞尺寸, 要求孔深应穿过不良地质体1.0 m。如遇淤泥层, 钻孔注浆底面必须穿过淤泥层1.0 m以上。应实施跳孔施工, 相邻孔施工间隔时间应大于12 h。
(2) 注浆施工控制参数
因注浆施工不具连续性, 因此实际施工中的注浆参数应根据具体的实际情况进行调整。
注浆速度为按10~20 L/s控制。
注浆时间按分段 (0.5 m) 10 min左右控制。
注浆压力。根据现场试配结果确定注浆压力, 宜控制在0.3~0.6 MPa范围内。注浆强度为M20。注入浆量与脱空区、不密实、松散区、空洞等不良地质体及松散土层的性质、深度等有关。空洞的充填注浆可分为1~2次施工, 浆液浓度控制可按由稀渐浓顺序操作, 以保证在设备基础安全和稳定为前提的情况下进行施工。注浆扩散半径按0.6 m左右考虑。A、B液的注入比例为0.75~1.0, 在实际操作时, 根据地层的情况控制双液混合后凝结时间在30~120 s之间, 由此调节A、B液的注入比例。
(3) 施工机械
注浆钻机、注浆泵、搅拌机、输送泵、沉降观测监控设备、辅助设备。
(4) 质量保证措施
严格贯彻技术交底, 技术复核、自检互检、原材料检验和隐蔽工程验收等技术管理制度。
2. 锚筋式连接承台
#2密封油泵、真空泵基础注浆完后, 在注浆孔上新增锚筋式连接承台。其施工方法是首先挖出原基础, 在新旧砼连接处的旧基础面凿毛;再用凿岩机或手提冲击钻钻孔, 按设计深度钻孔进行造孔;待锚孔全部施工完毕后, 用高压气体、毛刷反复清孔, 检查孔深的质量;最后灌A级结构胶进行钢筋种植。
(1) 新旧砼界面处理
对需要连接的基础采用钢筋凿将原饰面凿除。新旧砼接触面采用钢筋凿将原砼表面凿毛, 将接触砼表面凿成凹凸不平的面 (深度为10~20 mm左右) 以便松散的砼表面清除。凿毛后用水清洗干净, 并充分湿润。
(2) 锚筋
按施工要求, 划出植筋孔位置, 按设计要求布置。用凿岩机或冲击钻钻孔, 锚筋孔孔径为钢筋直径d大4 mm。须将孔内灰尘用高压风吹干净, 然后用环氧水清洗孔壁。锚筋采用A级植筋胶粘结材料, 施工时必须严格按配比, 现场配制随配随用。钻孔清洗干净后, 将环氧胶泥搓成长条塞入孔内, 要求孔内尽量填满结构胶泥。最后插入钢筋至孔底同时压紧压密实结构胶泥, 并做好保护, 24小时后可浇注砼。
(3) 钢筋制安
要严格按规定及设计要求进行施工, 钢筋尺寸要准确。钢筋进场按规定分批进行验收, 并抽样品送试验室进行检验。加工钢筋时, 钢筋应平直无局部弯曲, 钢筋加工的形状尺寸必须符合设计要求。钢筋弯曲成形后表面不得有裂纹、鳞落或断裂现象。凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时, 必须进行焊接, 且焊接应符合施工技术规范的有关规定。
(4) 砼工程
混凝土采用C30细石商品混凝土, 砼振捣采用插入式振捣器振捣。砼振捣到表面出现浮浆和不再沉落为止。混凝土浇筑前, 应对模板、钢筋和预埋件进行检查, 清除模板内的垃圾、泥土和钢筋上的油污杂物, 并通过现场甲方验收合格后方可浇筑。浇捣前将新旧砼界面充分湿润, 并刷两遍1:1的净水泥浆。插入振捣器尽量避免碰撞钢筋, 更不能放在钢筋网上, 严禁振捣器碰撞模板。振捣器头开始转动以后, 方可插入混凝土内, 振完后徐徐提出, 不能过快或停转后再拔出。
(5) 质量检验
施工前应检查钢筋的合格证, 并取样送检, 各项性能指标需符合设计要求。砼浇捣前应提供砼配合比和水泥、砂、石的送检报告, 且各项性能指标符合设计要求。砼浇捣时每台班应留置28天砼试件, 28天的砼抗压强度应达到设计要求。
五、加固效果
加固效果如图1和表1所示。
经观测, 已经加固的设备基础沉降基本已经达到平稳, 沉降量和沉降速度与主厂房结构一致, 能够达到预期效果。
六、结语
实践表明, 采用静压注浆钻管法可对地基土进行硬化固结处理, 即对软弱层的粉砂、粉土层颗粒进行胶结, 形成复合地基, 改善土的力学性能, 以大幅度提高地基承载力。
参考文献
[1]彭秋兰.常见建筑结构加固方法选择与优缺点[J].山西焦煤科技. (2006) .
[2]张同善.浅谈设备基础的施工[J].四川水泥, (1995) .
码头加固改造方法浅析 第6篇
关键词:加固改造,高桩码头,碳纤维加固
众所周知, 新建码头不仅需要大量的资金投入, 也需要较长的建设周期, 对码头建设的地理位置、环境条件等要求都比较苛刻, 如果单纯依靠新建码头来提升港口吞吐能力是不太现实的, 这就彰显了港区老码头的加固改造的价值, 因而加大老码头加固改造力度也是历来港口建设部门所关注的重点内容之一。
以上海港为例, 自20世纪80年代后期以来, 在交通部及上海市政府等部门的支持下, 先后建成了宝山、关港、外高桥、罗泾等码头, 并对军工路、张华浜、煤炭、民生等码头进行改造。“八五”和“九五”期间, 码头建设共投入资金98.4亿元, 其中更新改造41.4亿元。共新建和改建码头泊位长度约5 000 m。在这十多年中, 集装箱装卸生产迅猛发展, 码头改造也根据这一实际情况, 对码头结构适时作了相应调整。通过十多年来的新港建设和老港改造, 有力地促进了生产力的发展, 并取得较好的经济效益。
1 改造加固案例
现针对天津港、上海港等港口一些典型码头的加固改造方法进行分析和探讨。
1.1 以往的改造加固方法
传统的加固方法通常是拆除码头原有不适应较大承载要求的陈旧的上部结构, 利用原有桩基, 或者进行补桩措施, 并新浇筑上部混凝土结构。采用现浇横梁、预制纵梁和面板, 通过现浇面层形成整体。这种改造方式虽能改善码头现况, 提升码头承载力, 但对港区装卸生产有较大影响, 表现为施工条件复杂、施工空间受到制约。以高桩码头为例, 其破损构件主要在码头面以下, 加固工作须水上搭建平台或利用方驳, 导致工作面狭窄, 无法进行机械化施工, 工效降低。
另外, 相对其他改造方法维修费用较大, 表现为施工环境较差, 由于是在港区内进行施工, 会受到其他码头泊位作业影响, 对施工船只的调动和施工机械的选用等都会增加相应的费用。这些因素都将会反映到维修费用上去, 因此, 这种传统的加固改造方式只能在某些条件下采用, 条件适合则会带来很好的经济效益。
1.2 结构粘钢技术在码头改造中的应用
结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固技术, 用特制的结构胶粘剂, 将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面, 使钢板与混凝土构件共同工作, 达到加固及增强原结构强度和刚度的目的。粘钢加固施工工艺及操作要求:1) 先对混凝土表面缺陷进行处理, 裂缝需要进行灌浆处理;剥皮、露筋等破损情况需要进行钢筋除锈、修补材料进行修补找平等;然后将待修补混凝土表面进行凿毛, 最后清除表面污垢、尘土后用丙酮擦拭干净。2) 将钢板粘贴面打磨除锈, 并用丙酮等擦拭干净。3) 按配置说明的比例将结构胶与固化剂进行配置, 并搅拌至无色差、无气泡, 充分均匀的结构胶。4) 将配置好的结构胶, 分别均匀涂抹于钢板及混凝土待贴表面, 然后将钢板粘贴到混凝土面上, 并通过预留孔, 用膨胀螺栓及角铁固定加压。5) 在钢板表面涂刷防锈漆。例如, 建于20世纪80年代初的上海港某码头加固改造工程即采用粘钢技术。经对码头横梁进行检测和加固验算, 若采用粘钢技术加固横梁, 其承载力可以得到恢复, 码头仍能满足设计承载力和规范的要求。依照施工技术要求进行了现场加固, 从目前使用情况来看, 外贴钢板抑制裂缝产生和限制裂缝扩展的作用是明显的。但是, 由于粘贴钢板长期处于水位变动区, 所以需经常加强对钢板的维修、保养工作, 后期成本较高。
1.3 碳纤维布加固技术在码头改造中的应用
碳纤维布加固修补结构技术是近几年来推广应用的一种新型的结构加固技术。它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土构件的表面, 利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力的目的。
施工工艺及操作要求:1) 表面预处理:先以环氧树脂灌注, 对裂缝封闭, 使其达到强度硬化后, 用磨光机把碳纤维加固面积范围内的混凝土磨平, 转角粘贴处要进行倒角处理, 并打磨成圆弧状, 平滑过渡。对于裂缝修补区域周边混凝土表面破损的地方, 凿除后用修补材料找平。2) 粘结剂配置:粘结剂和粘结底胶的配置, 须严格按使用说明和相关试验配比操作, 配置器皿和工具不得沾水和油污, 搅拌器应以低速搅拌, 充分搅和。3) 涂胶、粘贴碳纤维布:将混凝土表面灰尘清除后用丙酮擦拭干净, 均匀地涂上一层底胶环氧树脂, 然后粘贴第一层纤维布, 要求平整顺直, 满足搭接长度要求, 然后用滚刷进行涂刷, 使得纤维布内无气泡、无空鼓等;如果需要进行第二层碳纤维布的粘贴, 则需要等先前施工的树脂具有一定硬度后方可进行, 施工步骤同前。4) 施工完成后, 根据碳纤维布所处的环境确定是否需要进行防护。由于碳纤维布对紫外线比较敏感, 如果在强紫外线照射条件下, 则需要用砂浆对表面进行防护。
例如天津港南疆港区石化码头3号墩台加固工程中就采取了碳纤维布对破损基桩进行补强加固。
为了科学合理的对其进行加固, 特进行了维修方法的研讨会, 会议针对该墩台的位置和破损特点进行了详细的研讨和分析, 最终认为:如果采用传统的混凝土外包加固, 则会较大程度的改变墩台和基桩的外部形态, 加之墩台下方有4根基桩, 基桩体积加大会超过墩台范围, 从而对船舶的靠泊造成影响, 因此采用外包混凝土加固是不能采纳的方法;如果采用补充新桩的方法则施工空间不足, 而且需要拆除上部的钢结构, 影响生产, 不够经济。最终确定采用碳纤维进行加固。
经过现场调查和检测后, 特别购置了在潮湿环境下能快速硬化的树脂和配套的碳纤维布, 选用了专门从事碳纤维加固的施工队伍, 充分利用潮水时间, 合理安排施工次序, 严格按照产品使用说明进行了施工。到目前为止, 该工程已经完工4年, 效果良好, 唯一不足就是没有对碳纤维表面进行保护, 碳纤维布开始出现表面老化现象, 应该从中汲取经验。
2加固方法比较和总结
采用结构粘钢加固技术, 结构强度和刚度都能满足设计要求但是施工具有难度技术要求较高需要专业队伍来进行施工。
采用碳纤维加固混凝土技术能够在码头基桩、梁等比较复杂部位应用, 具有相当灵活的适应性, 并且对结构的耐久性和安全性均有较好的补强作用。
总之, 结构粘钢和碳纤维布加固施工速度快、工效高, 能在不停产且较少影响装卸作业情况下完成施工;施工工艺比较简便, 施工占用场地小, 对周边环境影响小。完成加固后的结构外观基本不改变, 比较轻巧, 对结构自重增加极微, 如能采用, 不仅使得码头生产与现场施工突出矛盾大大减少, 而且不增加原结构的负担, 既能保证经济性, 也能保证结构可靠性。
3结语
针对码头不同部位和泊位生产现状, 引进不同的新技术、新材料, 并将其运用在老码头结构修复上, 不但投资少、工期短, 而且质量好、见效快。结构粘钢技术和碳纤维加固混凝土技术移植天津港、上海港码头修复中还是具有创新性的, 但由于被加固修复的构件经常受到水位变动、紫外线照射等影响, 其最终的效果有待于码头管理者的精心维护和长期观测。
参考文献
[1]张强.岸坡土体变形对天津港高桩码头的危害[J].水道港口, 2005 (4) :16-19.
浅析桥梁加固技术方法 第7篇
桥梁是我国交通运输的重要基础设施, 由于桥梁要反复的承受着车轮的磨损、冲击、暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等因素的侵蚀和破坏, 尤其是我国近年来的交通量和重型汽车不断的增加, 使得桥梁的使用功能和行车质量日趋退化, 在外界条件的影响下, 如果不对桥梁的结构不进行检测、维修和加固工作, 会使桥梁变成危桥, 甚至面临着损毁和坍塌的危险。尤其是我国的桥梁大多是在上世纪六、七十年代修建的, 由于当时的技术水平有限, 在设计时载荷标准无法满足现在的要求, 还有随着时间的问题, 桥梁本身也会受到各种因素的影响而发生一些损害, 对自身的承载能力有很大的限制, 所以对桥梁采取加固技术和恢复, 来提高桥梁的承载能力和正常使用能力。
对桥梁的加固工作主要针对的是旧桥, 通过对桥梁的构件进行修复, 可以有效地提高桥梁的整体承载能力, 对桥梁的加固技术是在不改变桥梁原有结构的前提下进行加固, 桥梁的加固工作是一项常规的工作, 对桥梁应定期的进行加固和修复工作, 对桥梁的加固和改造主要是对旧桥的构件进行更换或者是对桥梁的部分进行拆除和重建, 重建是在桥梁的承受能力不足的情况下进行的, 主要是对桥梁的内部应力进行调整, 并对结构性能进行改变, 来加强桥梁的承载能力。另外桥梁建设期的规划失误, 无法满足交通运输压力, 由于设计和施工过程中的缺陷对桥梁承载力的影响等因素都是影响桥梁的无法正常使用的原因。
2 桥梁加固常用的方法
2.1 钢筋混凝土桥梁常用的加固方法
桥梁的表面缺陷有蜂窝、麻面、空洞、凹坑、钢筋腐蚀等情况, 这些缺陷如果不及时处理很容易产生更大的缺陷从而影响桥梁的性能, 一般常用的水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、改性环氧砂浆、改性环氧混凝土等材料进行弥补和填充。环氧胶泥是以环氧树脂和固化剂结合形成的一种抗腐蚀性强、强度高的理想材料, 如今桥梁修补常用这种材料。
2.2 钢筋混凝土桥梁常上部结构常用加固技术
截面转换加固技术是要改变原有的截面形状, 形成新的截面与原有截面共同来承受压力, 增强桥梁的刚度和强度, 它是用现浇钢筋混凝土为原材料与原构件进行结合, 为了增强桥面的抗压截面。
粘贴钢板加固技术是用好的粘合剂将钢板粘在桥体受到拉力大或薄弱的地方, 使桥梁能过承受更大的力作用, 增强了桥梁的承载能力, 粘贴钢板加固技术适用钢筋混凝土受拉和偏心受压力等桥梁部件上, 在操作前要考虑到桥梁分阶段受力情况。
粘贴碳纤维复合材料加固方法就是以碳纤维这种新型材料代替了钢板, 这种材料大幅度提高了桥梁的承载能力和本身具有耐腐蚀性、材质较轻等特点。粘贴碳纤维复合材料加固方法对原有结构的应力分布几乎没有改变, 保证了原有结构的受力情况。粘贴碳纤维复合材料在桥梁上使用不宜过多, 如果过多可能引起混凝土突然压脆破坏, 桥梁的受力结构改变。
增大截面法加固技术是增大混凝土的截面来增强构架的承载能力和刚度, 在构件承受压力严重的地方补浇混凝土, 可以增强构件的承载力, 增加构件截面的方法有增加受力钢筋主筋截面、增大主梁混凝截面、加厚桥面板。增加受力钢筋主筋截面首先要凿开梁肋上的混凝土, 找到主筋位置, 在主筋位置曾焊主筋, 在重新填充混凝土, 来增加钢筋的受力面积, 这种方法对桥体本身的损伤很大, 而且施工困难, 安全性低, 操作工艺复杂。增大主梁混凝土截面法就是不断地对原主筋进行加固, 这种方法在施工时桥面无法通行, 有些重要路线的桥梁是不适合使用这种方法的, 这种方法对桥梁的承载能力的提高不大。加厚桥面板是去除桥梁原有桥面, 重新铺装一层新的桥面, 这种方法对桥梁的外观影响很大, 很少使用。
体外预应力加固方法是对桥梁梁体施加预应力, 由预应力抵消结构本身所受的力, 这种方法主要是增加预应力索绳来实现, 这种方法主要应用于钢筋混凝土简支梁、正截面受弯承载力不足等情况。
改变结构体系加固方法就是对桥梁进行技术改造, 使桥梁的承载的力发生变化, 从而改良桥梁的性能, 这种方法在施工设计前应对桥梁进行具体的考察, 对桥梁所受力情况进行分析计算, 设计出完美的工艺流程和改造方案, 这种方法的技术要求很高, 同时在加固时要在桥梁下面设立永久的设施, 这就要考虑到桥梁下的通航和排水量的影响。
扩大基础加固方法是对墩台进行维修加固的方法, 由于桥面车辆行驶, 车辆的载荷主要加在墩台上, 导致墩台沉陷、裂缝等现象, 为了延长桥梁的使用寿命和车辆的正常通行, 只用加固墩台。这种方法适用于基础承载力不足或埋置太浅的情况。对于墩台还可以用钢筋混凝土护套加固法防止桥梁墩台的裂缝继续扩大, 当墩台损坏严重, 可以采用对整个墩台进行钢筋混凝土护套加固方法进行加固。
3 桥梁加固的经济效益
我国桥梁的管理上主要的问题就是项目维修的资金不足, 据有关部门统计每年进行桥梁维护的费用巨大, 而国家财政拨款不足维修费的一半, 大大影响了桥梁的养护。如果要养护好桥梁, 在设计时就应考虑留有检查通道, 方便养护, 然后由有关部门投入充足的资金, 各种养护设备要齐全。在经济学理论基础上, 要考虑寿命周期成本, 建立桥梁加固和重建方案的经济分析和对比模型, 来分析出合理的解决方案。
对于桥梁的经济分析很重要, 这影响着桥梁的使用价值, 对于桥梁加固方案的选择有一些几种, 单方案分析法是对工程项目的经济效益进行分析与评价结论。方案比较是从多个可以相互替换的方案中选取一个最理想的方案。在资源资金固定的情况下对多个方案进行比较, 从中选取符合现有资源和资金的方案, 以保证方案的正常运行。对桥梁能为社会提供的服务价值以及维护保养的费用进行分析评价, 从而计算出桥梁的经济价值。计算出合理的桥梁加固方案。
结束语
在我国运输行业快速发展的同时, 桥梁的承载能力越来越受到人们的重视, 对于桥梁的病害、老化等现象进行加固改造刻不容缓, 对桥梁的改造可以有效的提高桥梁自身的承载能力, 对我国的交通事业的发展有着积极的作用, 加强对桥梁的养护和加固可以延长桥梁的使用寿命, 从根本上增加了国家和人民的利益, 为我国的快速健康的发展有着积极的作用。
摘要:随着我国科技的快速发展, 我国的交通事业也得到了很大的发展, 在城市交通量快速增加的基础上, 对桥梁的通行能力的要求很高, 对桥梁的承载能力也有很大的要求, 对于旧桥梁的加固和技术改造问题是未来人们研究的重点, 由于科技的发展新型材料的增加, 对桥梁的加固有了新的要求。
关键词:桥梁,加固,技术,方法
参考文献
[1]林万成, 赖灿明.国道324线双溪大桥老桥加固工程加固原理及施工工艺简介[A].中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C].1999.
[2]谭勇, 周建庭, 沈小俊, 郝, 谭隆友, 周勇.常用拱式桥梁加固技术及适用特点分析[J].重庆交通大学学报 (自然科学版) , 2007 (4) .
既有结构加固方法探讨 第8篇
1 上部结构加固常用的方法
1.1 加大截面加固法
该方法在既有结构的构件外浇筑新的钢筋混凝土, 增加受拉区的钢筋和增大受压区面积, 以提高构件的承载力和刚度。加固前须对加固的原构件表面都进行清理、打毛。对原受弯构件, 增加抗弯刚度的效果好, 但增加的尺寸有限。对原偏心受压构件, 增加强度、刚度、稳定性方面效果都较好。
其优点是工艺简单、容易施工、适用范围较广。缺点是, 新增混凝土会增加原构件的负担, 截面增大对结构外观及净空也产生影响。相对其他加固方法, 养护时间长、浇筑不便、工期相对长些。
加大截面加固法主要适用于以下情况:
⑴原受弯构件的抗弯或抗剪承载能力不足, 或构件刚度不足, 采用增大截面法加固效果较好;
⑵受压构件承载力、刚度、稳定性不满足要求;
⑶墩柱的主筋外露、锈蚀, 混凝土空洞或破碎, 墩柱倾斜;
⑷拱圈因施工质量造成主筋外露、混凝土空洞、破碎、强度不够等缺陷。
1.2 粘贴纤维复合材料加固法
该方法是将纤维复合材料粘贴于构件受拉部位或者薄弱部位的面层, 使其与结构形成整体, 共同承受荷载。采用粘贴纤维复合材料加固梁、板, 可提高原构件承载力, 对刚度的提高效果相对较差;也可用于加固钢筋混凝土受压柱, 以提高其承载力、延性、耐久性等。
由于纤维复合材料具有高强度、高弹性模量、施工简捷的特点, 特别是碳纤维, 可广泛应用于结构加固修补, 且不改变结构形状及不影响结构外观。
纤维复合材料在有防火要求时, 需做专门处理。粘贴剂的耐久性问题、以及粘贴剂通过采用固化剂硬化后材料脆性增大的问题、防火及脆性问题, 限制了该加固方法的使用范围。
粘贴纤维复合材料加固法主要适用于以下情况:
⑴原构件受拉主筋或腹筋配筋不足的梁和板, 抗弯、抗剪加固效果较为显著;
⑵原构件受拉钢筋严重腐蚀或受损, 以致承载力无法满足安全及使用要求;
⑶提高构件的抗裂性, 可制约裂缝的发展;
⑷以延长结构使用年限为主要目的的耐久性加固;
⑸混凝土墩柱的抗剪、抗压补强以及抗震延性补强。
1.3 体外预应力加固法
该方法是通过增设体外预应力钢材 (包括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋) 对构件主动施加外力, 以改善既有结构的受力状况。技术关键, 是体外预应力筋的锚固、转向和防腐保护问题。
这种方法不仅可以提高构件承载能力, 减小构件挠度, 而且还能对控制截面进行“卸载”, 使后加部分有效地参与工作。此法不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构, 而且预应力拉杆端部锚固处和预应力拉杆支撑点在结构上产生的集中力不利于结构的受力。
体外预应力加固法适用于以下情况:
⑴正截面抗弯承载力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀;
⑵梁抗弯刚度不足导致原截面超过规范规定或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规范规定;
⑶梁斜截面抗剪承载力不足。
1.4 改变结构体系加固法
该方法采用一定技术措施改变原结构受力体系, 降低控制截面内力, 提高结构整体承载能力的加固方式。常有加固方式有增设支承结构加固和简支变连续加固。
增设支承结构加固法在既有结构下方增设支承结构, 将结构分成几部分, 减小计算跨度, 降低构件应力值, 增加结构刚度, 适用于结构下方仍有可利用空间 (不侵占净空的前提下) 或净空不受限制的既有结构加固。简支变连续加固法是通过施工工艺, 将墩顶两侧简支梁连接形成连续梁, 有效减小梁控制截面弯矩, 从而提高桥梁承载能力。简支变连续体系加固法无需在桥下增设支承结构, 不影响桥梁通航和排洪能力。
1.5 粘贴钢板、钢筋加固法
用胶粘剂把钢板或钢筋粘贴在原构件受拉区表面, 使新增的钢板或钢筋与构件形成整体, 协同工作。其中, 粘贴钢板加固可封闭粘贴部位的裂缝和缺陷, 约束混凝土变形, 从而有效提高被加固构件的刚度和抗裂性。粘贴钢板加固法适用于钢筋混凝土受弯、受拉和受压构件的加固。设计时可根据需要, 在不同部位粘贴钢板, 有效发挥钢板的抗弯、抗剪、抗压性能。
采用这种加固方法简单、快速, 基本不改变既有结构的截面尺寸, 却能提高构件承载能力和正常使用阶段性能。该加固方法适用于环境温度不超过60℃及相对湿度较小的地区。对于常年相对湿度大于70%的环境, 须有可靠防护措施。钢板、钢筋容易锈蚀, 特别是在潮湿环境下, 需对钢板、钢筋采取防锈处理和维护工作。
2加固中存在的问题
不同于新建结构, 既有结构加固有其自身的特点:
⑴应根据客观条件提出合乎实际的技术方案。
加固前, 对既有结构进行评定, 并根据评估报告进行现场核对, 掌握既有结构的体系、建设材料、净空和截面尺寸等客观条件。加固设计应考虑材料劣化及材料差异。施工过程中, 需考虑对相邻结构的影响。现场空间狭窄时, 大型施工机械难以进行施工作业。
⑵经加固后混凝土结构的受力特征与新建结构有差异。
加固前, 既有结构已经承受荷载 (即一次受力) , 原钢筋和混凝土的应力、应变已有一定的储备;若加固时未对原构件进行处理, 加固后新增材料一般在构件新增荷载 (即二次受力) 时才开始受力。二次受力中, 新增部分的应力始终滞后于原构件累积的应力。
原构件达到极限状态时, 尤其是既有结构的应力较高, 新增部分尚未达到极限状态, 材料抗力一般不能得到充分发挥利用, 致使加固效果不理想或不起作用, 这在加大截面加固法、粘贴纤维复合材料加固法和粘贴钢板、钢筋加固法中要特别注意。
3 存在问题的处理
加固前若卸去部分荷载, 情况则有所不同。由于加固前卸去部分荷载, 既有结构中原钢筋和混凝土应力降低, 加固后新增部分应力滞后现象得以降低, 原钢筋和混凝土、新增部分就可同时进入各自的极限状态, 结构整体承载力可显著提高, 充分发挥了新增部分的材料性能。
既有结构卸去荷载有多种方式。可将既有结构上的部分构件 (如桥面铺装、栏杆、防撞栏等) 拆除, 以降低原有作用效应, 直接卸载。拆除构件期间需要中断交通。另外, 可在连续梁结构的另外一跨上增加荷载, 以减少当前跨中截面的应力;但加载的一跨须控制其加载量, 避免其出现破坏。以上两种方式虽然可行, 但加固前原结构的截面应力降低均有限。采用顶升方式进行卸载, 顶升控制方式可以采用变形控制, 也可以采用力控制, 较为准确。
鉴于既有结构为折线形连续梁结构, 且原构件的截面配筋率偏小, 加固后为充分发挥新增部分的材料性能, 对既有结构实行以下加固措施:先进行顶升卸荷, 再采用现有的加固方法中的一种或多种方法进行加固, 如采用粘贴钢板、钢筋加固法和改变结构体系加固法进行综合加固。
4 结语
加固既有结构的方法虽然很多, 但每种方法都有其特点, 加固前应对既有结构及加固结构的二次受力进行计算分析, 对多种方法比较分析后采取有效的处理措施。
对既有结构加固, 当构件形状不便采用体外预应力加固时, 先进行顶升卸荷, 再采用现有的其他加固方法中的一种或多种方法进行综合加固。这种综合加固方式, 使结构在加固后二次受力, 降低了原构件中钢筋和混凝土的累积应力, 新增部分的应力滞后得以减缓, 充分发挥了新增材料的性能, 合理可靠, 经济实惠。
参考文献
[1]赵彤, 谢剑.碳纤维布补强加固混凝土结构新技术[M].天津:天津大学出版社, 2001.
[2]刘中伏, 郑兴泉.浅析混凝土增大截面加固法[J].国防交通工程与技术, 2006 (4) :68-70.
[3]李战洪.粘贴钢板加固法在工程中的应用[J].河南建材, 2012 (5) :6-8.
[4]单成林.旧桥加固设计原理及计算示例[M].北京:人民交通出版社, 2007.
[5]曾庆响, 韩大建.预应力混凝土桥梁结构加固与裂缝处理[J].建筑结构, 2010 (S2) :316-319, 246.
[6]张树仁.桥梁加固设计理念剖析与商榷[C].全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集, 2008:3-11.
农村公路旧桥加固方法概述 第9篇
关键词:农村公路;旧桥加固;方法
中图分类号:U445.72 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)29-0147-02
1 桥梁上部结构的加固方法
1.1 对主梁截面惯性矩进行增大
运用增大主梁截面的方法使主梁截面惯性矩得以增大,通常情况下,该方法运用外包混凝土对主梁进行加固,使主梁的截面面积得以增大,从而增大主梁的截面惯性矩。为了使外包混凝土的正常工作得到保障,在外包混凝土中配置钢筋,在钢筋配置的过程中,应将新配置的钢筋与梁内原有的钢筋焊接在一起,或运用锚杆连接的方法,使钢筋和主梁得到更好的结合,共同进行受力,在外包混凝土之前,应对旧混凝土表面实施凿毛,然后将构件表面的浮尘清洗干净,确保新旧混凝土达到更好地结合,从而共同参与受力。与不同的加固方式和施工特点相结合,可设计为单侧加固、双侧加固以及三侧加固,也有运用四周全包加固的方法,这种事主梁惯性矩增大的方法同样也使梁的自重得以增加,增大了恒载作用时主梁的弯矩值,对截面弯矩、抗剪能力的提升没有显著的效果,该种使主梁惯性矩增大的方法通常在中小跨径桥梁中应用较多。一般运用的加固方式主要有以下几种:待加固空心板接高法、桥面补强层加固法以及在梁板下部外包钢筋混凝土。
1.2 粘贴加固法
粘贴加固法是在梁板的受拉区对钢筋、钢板及碳纤维布等抗拉性能好的强度材料进行粘贴,有效改善梁、板的整体力学结构性能,一般对环氧树脂类粘结剂进行运用。粘结加固法的运用能够使梁板的抗弯性能和抗剪性能得到提升。加固方式主要包括以下几种:粘贴钢板加固法、粘贴钢筋加固法以及粘贴碳纤维布加固法。
1.3 减小梁中内力的方法
减小梁中内力法可以使荷载标准得到提升,该方法的方式主要包括以下两种:①纵横梁的增设,使梁板的横向分布系数得以减小。②对桥梁结构体系进行改变,从而发挥梁中内力减小的作用。例如:将多跨简支梁改为连续梁,在梁的适当部位设置撑架,转换简支梁或连续梁,使其形成撑架体系。
1.3.1 纵横梁的增设
当桥梁下部结构中仍存在潜力且上部结构完好时,可运用纵横梁增设方法,使桥梁承载能力得到提升。在对纵梁进行增设时,应先拆除个别主梁,或对两相邻主梁之间的翼板进行拆除。运用较大刚度的纵梁在拆除后的空位处进行安装,该方法能够使结构对更多的外部荷载进行承担。一般运用增设横隔板的方式使横向联系得到增加,在增加横隔板位置的梁肋上实施钻孔,对横向连接钢筋进行设置,与全桥宽贯通,并锚固两端,箍筋绑扎之后即可对混凝土实施浇筑,使纵横梁构成一个整体在受力中参与进来。新增纵梁刚度越大,就会对越多的荷载进行分担,减轻了主梁的负担。而横梁刚度越大,原主梁的横向分布系数就越小,各主梁所分担的荷载均匀,提升桥梁整体的承载能力。
1.3.2 结构体系改变
在多跨简支梁结构桥梁中,运用承受负弯矩的钢筋在梁端设置,能够连接桥梁板,将原有的多跨简支梁改为多跨连续梁,可以使梁跨中的正弯矩得到减小,有效提升结构的承载能力。另一种方式则是在两种对桥墩进行设置,使跨中弯矩减小,构成两跨连续梁桥,使跨中弯矩减小,提升了桥梁的承载恩利。还可运用简支梁或在连续梁中对八字撑进行设置,使其变为斜腿刚架桥,斜撑为结构提供了两个弹性支撑,使原桥一跨变为三跨,使桥梁的跨径大大减小。
1.4 加固体外预应力
所谓体外预应力加固法,就是在原有桥梁的受拉区对体外预应力拉杆进行设置,在梁的两端实施拉锚杆,对梁及西宁轴向压力和弯矩的施加。由于体外预应力所形成的弯矩和原桥中的不利弯矩方向基本相仿,因此能够抵消一部分的荷载应力,从而实现梁的承载能力的提升。该方法在加固后有较小的副作用产生,可以使裂缝的发展得到有效避免,提升梁的耐久性。与预应力施加的不同方式相结合,体外预应力加固法又包括:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法三种类型。
1.5 加强主拱圈
通常在拱桥中运用到加强拱圈法。作为拱桥加固中运用较多的一种,由于现有的旧桥大部分是上承式拱桥,拱圈下部完全暴露,因此从拱圈下部实施加固相对便捷。通常情况下,在拱的下面运用钢筋混凝土实施加固,通过锚固筋和桥台连接成一体,使重量得到有效减轻。或在拱腹上运用环氧砂浆对钢筋实施粘贴,由于有良好的抗拉抗压性能,因此能很好地和圬工材料和钢材相结合。若在拱圈下部实施加固,则应对支架实施搭设,当不方便时,可以运用拱圈上部加固的方法。拱脚处对负弯矩有所承受,所以应采用钢筋混凝土对临近拱脚的拱背处实施加强,使厚度控制在拱脚处最后。拱顶是承受正弯矩作用的,拱顶底部受拉,也可在拱顶、底部对钢筋混凝土的补强进行增加。对于拱桥坚固而言,应将加固方向控制在拱脚到拱顶,实施逐步对称施工。
1.6 横向联系的增强
在20世纪60年代,我国对大量的双曲拱桥进行了建设,尽管这种桥梁具备充分的利用材料,并使圬工数量、造型美观的优点得到减少,但也存在一个相对致命的缺点,即横线联系较差,容易产生纵向裂缝。所以,通过几十年运营之后,很多旧的双曲拱桥桥面会有纵向裂缝出现,一般我们对这种病害的双曲拱桥实施加固时运用增强横向练习法,当然也可以对其他横向联系差的梁桥进行处理。
1.7 混凝土喷锚加固
混凝土喷锚加固是在拟补强部位结构内打入锚杆,对补强钢筋网实施挂设,然后凭借机械设备,运用压缩空气在已锚固好钢筋网的受喷面上高速喷射新混凝土混合料,与原结构形成组合截面,对外部荷载实施共同承受。无需对喷锚混凝土进行那个振捣,在混凝土喷射过程中,在高速状态下,水泥和骨料会连续撞击从而使混凝土达到压密。同时采用较小水灰比,使其与混凝土、钢材和砖石形成较高强度。由于新旧混凝土结合牢固,因此能够对拉应力和剪应力进行传递。实际上,锚喷混凝土加固法是“新奥法”隧道施工法在旧桥加固基础上的创新,通过锚喷混凝土加固层与原结构达到紧密粘结,使原结构继续变形位移和开裂得到阻止,使原结构的作用得到充分发挥,共同承受外荷载作用,在拱桥桥拱底板的加固中得到适用。
2 桥梁下部结构的加固方式
2.1 扩大基础加固
扩大基础加固法也就是扩大桥梁基础底面积的方法。当基础存在不足的承载能力或较浅埋置,且墩台基础又是圬工或混凝土刚性实体式基础时,对该方法较为适用。结合地基强度验算的方式,扩大基础的底面积。若地基强度达到要求,且缺陷仅为不均匀沉降和较大变形时,应运用基础底面积扩大的加固方法,通过计算地基变形有效确定地基强度。
2.2 增补桩基的加固
若基础属于桩柱式基础时,在其周围对钻孔桩实施补打,或打入钢筋混凝土预制桩,扩大原有的承台面积,以此增加基础的承载力和稳定性。该方法则处于增补桩基加固法。其无需开展抽水筑坝等水下操作,方便安全,且存在良好的加固效果。
2.3 人工地基加固
若基础下存在松散的地基土时,无法对较大的荷载进行承受,或由于不良沉层土质导致基础沉陷产生时,可运用人工地基加固的方法,有效提升基础的承载能力。人工地基加固方法较多,通常主要包括:树根桩法、砂桩法、灌浆法以及高压喷射注浆法。
2.4 钢筋混凝土套箍或护套加固法
当桥梁墩台有贯穿裂缝产生时,为了使裂缝的发展得到避免,使其正常的使用,可运用钢筋混凝土围带或钢筋实施加固。通常在墩身位置设置三道围带,使其间距控制在桥墩侧面的宽度即可,结合裂缝情况和大小使每个围带的宽度得到确定,通常墩台宽度应为1/10左右,厚度保持在10~20 cm范围内即可。为了使围带和墩台的连接得到加强,应在墩台身内对直径为10~25 mm的钢销进行埋设,将钢销直径的10倍左右作为埋入深度,在钢销上扣设围带的钢筋网,与钢销相比,埋钢销的孔眼应大出15~20 mm,若填满销孔以后再对混凝土进行浇筑,同时实现裂缝被完全填塞。当墩台有严重裂缝、风化、大面积破损及剥落问题产生时,则应结合整个墩台对钢筋混凝土护套的方法进行应用,从而实现加固。
2.5 减少桥台滑移的处理方法
2.5.1 支撑加固法
当埋置式桥台难以承受土压力而往桥孔方向产生倾斜或滑移时,可采用在河道侧修筑撑壁对桥台进行加固。
2.5.2 新建辅助挡土墙加固法
对于因桥台台背水平土压力大而引起的桥台倾斜,应设法减少桥台后壁的土压力,可在台背加建一挡土墙,增强挡土能力。
2.5.3 减轻荷载法
筑于软土地基上的桥台,常由于填土较高,而受到较大的侧向土压力作用,从而使桥台产生前移,以致发生倾斜,一般更换台背填土,换置轻质材料回填,减小土压力。
3 裂缝的修补方法
裂缝修补在旧桥加固中很重要,因为病害总要伴着部分裂缝发展的,对于一般较细较短的裂缝,对结构的影响不大,当处于允许范围内时应封闭处理,一般涂刷水玻璃或环氧树脂;当裂缝宽度大于允许范围时,应采取压力灌浆法灌注环氧树脂胶;如果裂缝发展严重,应查明原因,采取更加合适的处理方法。对于裂缝表面封闭前的处理非常重要,要把细小裂缝凿成V形槽,用钢丝刷除去裂缝周围松脱物和浮渣,再用高压空气吹干净后进行封闭。压力灌浆是以一定的压力将树脂浆液或水泥浆液灌至裂缝深部,达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的,适用于宽度和深度都较大的裂缝。
4 结 语
桥梁结构荷载试验就是对桥梁结构进行直接加载测试的科学试验,目的是通过荷载试验,了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态,从而判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的营运质量,检验桥梁结构的设计与施工质量,确定旧桥结构的实际承载能力,为制定桥梁加固或改建技术方案提供依据。
参考文献:
[1] 徐岳,武同乐,张劲泉.桥梁加固后评价方法研究[J].公路交通学报,2006,(S1).
[2] 王国鼎,袁海庆,陈开利.桥梁检测与加固[M].北京:人民交通出版社,2003.
加固方法 第10篇
福建师范大学海外教育文化交流中心大楼,主楼为16层钢筋混凝土框架-剪力墙结构,裙楼为6层框架结构,2层地下室。2层以下梁板混凝土强度为C30,2层以上强度为C25;2层以下柱混凝土强度为C40,2~9层为C35,9~12层为C30,12层以上为C25(平面如图1,图2所示)。该工程在土建结构封顶后,由于建筑及装修的要求,主楼的2~5层及裙楼的3层的使用功能发生改变,需要在部分楼面新增设备且局部楼层建筑布局发生变化,导致楼面荷载大幅度增加。采用中国建筑科学研究院PKPM系列SATEW结构计算软件建模分析计算,在新增荷载作用下,原结构局部区域板、梁、柱构件承载力不满足要求,应对大楼进行结构加固,使其满足新的使用要求。
2 加固设计方案选择
该工程在加固前,主体混凝土施工已全部完成,但是为了确保工程按期竣工,在保证施工质量的前提下,应将加固工作在2个月内施工完毕。因此,如何进行加固优化设计,选择恰当的加固方法,在确保结构安全的同时尽量减少损失是本工程加固设计的关键。
2.1 楼板的加固处理
根据计算结果,增加楼面荷载后,局部区域楼板承载力相差较多,需进行加固,为了保证加固施工能及时完成,经过对各种方案的对比分析,确定采用在楼板板面及板底上粘贴碳纤维布的加固方法。由于该工程土建刚完成,尚未施工防水层及粉刷层,采用粘贴碳纤维布的方法,不仅快速,而且有效。经计算,选择单向粘贴0.167mm厚碳纤维布,最大处板面支座贴200mm宽间距300mm双层,板底200mm宽间距300mm单层。
2.2 楼面梁及框架柱加固处理
(1)楼面梁加固。增加荷载后,使原梁承受的荷载也增加了。根据计算结果,在新的荷载条件下,对梁配筋增量小于20%的采用粘贴碳纤维布或钢板解决;而对于原梁的结构计算内力提高幅度较大,局部梁甚至产生超筋破坏,只有对原梁采用扩大截面法加固,以大幅度提高梁承载力[1]。配筋可根据PKPM软件计算结果得出,在不影响新的使用前提下,新加梁高150mm,混凝土强度为C35,新增底筋可以采用植筋方法种植钢筋进原柱混凝土内,植筋深度为钢筋直径的20倍,新加箍筋与原箍筋焊接,不足箍筋部分在支座部分加贴U型碳纤维布,加固示意见图3。
(2)框架柱加固。因局部区域荷载增加,该区域框架柱存在轴压比超限的问题,即图1中JGZ1位置,原柱截面为800mm800mm,为了尽可能少地增加柱断面,因此采用外包型钢加固柱。选择强度等级为Q235B的L100 10角钢及-550扁钢箍,这样只需开凿少量柱截面扩大处的板角混凝土,不用破坏其余楼板,对楼面的使用影响较小。由于工期的限制,采用外包型钢加固可避免采用混凝土扩大截面方法需要的模板施工、混凝土浇捣难度大及需养护且龄期较长的缺点。具体大样见图4。
3 加固施工要求及验收
3.1 楼板加固施工
本工程采用300g/m2的碳纤维布,粘结剂采用配套浸渍胶,其性能应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)[2]的要求。粘贴的混凝土表面处理与钢板粘贴方法相近,碳纤维布应按顺序依次粘贴于工作面,并采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤压气泡,使浸渍树脂充分渗透纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。粘贴碳纤维布的质量及验收:重点应检查碳纤维布的材料质量和碳纤维布的粘贴质量,碳纤维布与混凝土表面的粘贴质量应用小锤轻轻敲击的方法检查,总有效粘结面积均应大于95%。对于碳纤维布空鼓部位的处理:碳纤维布粘贴完成后,应对空鼓的部分进行处理,采用对空鼓部分用刀片割开的方法进行处理,具体方法为:将空鼓部位的碳纤维布切除,重新搭接粘贴等量的碳纤维布,搭接长度不应小于150mm。碳纤维布粘贴后须按规定进行抗拉拔试验。
3.2 框架柱加固施工
本工程的型钢及钢板采用Q235B钢,焊条选用E43型,粘结剂选用A级灌注胶,其性能应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)的要求。在加固时,应将原构件混凝土的棱角打磨成曲率半径大于7mm的圆角,型钢及钢板在加固前应进行除锈处理。在型钢构架焊接时,可以将钢材与原混凝土表面的间距控制在3~5mm,焊接完成后,再进行注胶。加固施工完毕后,焊接表面涂刷防锈漆保护,型钢表面抹1:3水泥砂浆25mm厚保护层。构件外部粘钢加固质量及验收:采用小锤轻轻敲击粘结钢板,从声响判断粘结效果或用超声波探测粘结密实度,如锚固区粘结面积小于90%,非锚固区粘结面积小于70%,则构件粘钢无效,应剥下重新粘结。
3.3 框架梁加固施工
对于框架梁粘贴钢板或碳纤维布的施工和验收方法可参照楼板和柱。对于梁须加大截面时,原混凝土构件棱角应凿除,同时应除去浮渣和尘土,与新混凝土接触面应凿毛。对受力钢筋应进行除锈处理,在受力钢筋焊接时,应逐根分区分段焊接,钢筋接头焊接时,应采取必要的降温措施,以免损伤植筋胶。加固时,可根据现场实际情况采取适当的临时支撑措施。混凝土选用强度为C35的细石混凝土,碎石粒径应小于20mm,浇捣混凝土前原结构表面应凿毛并清洗干净,可以采用分段浇筑的方法以保证混凝土浇捣密实。模板的搭设、钢筋的绑扎及新混凝土的浇捣和养护,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)[3]的要求。
3.4 植筋施工
本工程植筋深度为20d(d为钢筋直径),植筋胶采用A级胶,其性能应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)的要求。植筋孔径应大于钢筋直径4~6mm,必须用毛刷、气筒等工具清除孔内粉尘,钢筋必须除锈。采用胶枪将胶料由孔底至孔口填充至孔深的1/2~2/3处,将钢筋缓慢旋入孔内,至胶体固化即可。植筋必须按规定进行抗拉拔强度试验。
4 结语
本加固工程已完工且已通过验收,在使用过程中未发现任何质量问题和其他异常。通过本工程的实践证明了,采用上述的加固方法进行结构补强,成本较低,工期较短,施工简便,取得了较好的经济效益和社会效益。
摘要:某在建工程因楼面局部建筑功能改变后,荷载增加而需要进行加固。综合考虑设计、施工、工期、质量等方面的因素,提出了采用粘钢加固、碳纤维布加固、加大截面相结合的方法进行固。文中介绍了在加固施工中,各种加固方法的关键处理方法。
关键词:加固,外包型钢,扩大截面,碳纤维布
参考文献
[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范
[2]GB50367-2006,混凝土结构加固设计规范
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