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【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu);檢測(cè);評(píng)價(jià)
引言
施工質(zhì)量波動(dòng)大、材料質(zhì)量差異大等原因?qū)е铝朔涓C、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面、缺棱角、開(kāi)裂、尺寸偏差、保護(hù)層厚度不足等混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生。鋼筋混凝土構(gòu)件在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛,加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)能夠在一定程度上改善上述質(zhì)量缺陷。
1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)
1.1 材料強(qiáng)度檢測(cè)
無(wú)損檢測(cè)與半破損檢測(cè)是常用的鋼筋混凝土材料強(qiáng)度檢測(cè)方法。無(wú)損檢測(cè)不會(huì)破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能,其利用鋼筋混凝土材料強(qiáng)度和物理量之間的相關(guān)關(guān)系,先對(duì)鋼筋混凝土某些物理量的測(cè)試,再推算出鋼筋混凝土材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。無(wú)損檢測(cè)常用的方法有超聲法、回彈法、成熟度法和射線法等,目前普遍采用的是回彈法。無(wú)損檢測(cè)具有費(fèi)用較低、測(cè)試方便等優(yōu)點(diǎn),但是,鋼筋混凝土強(qiáng)度和被測(cè)物理量之間的相關(guān)性決定了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。又因?yàn)橛绊戜摻罨炷翉?qiáng)度和被測(cè)物理量之間相關(guān)性的因素較多,所以推算出的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有一定的局限性。半破損檢測(cè)在不破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的情況下,鉆取鋼筋混凝土的芯樣進(jìn)行檢測(cè)或進(jìn)行局部破壞性試驗(yàn),利用鋼筋混凝土強(qiáng)度和試驗(yàn)值之間的相關(guān)關(guān)系,推算材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。半破損的常用方法有拔出法、鉆芯法和射擊法等,目前普遍采用的是鉆芯法。半破損檢測(cè)比無(wú)損檢測(cè)推算出的測(cè)試結(jié)果更加直觀、可靠,然而半破損檢測(cè)對(duì)局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有破壞性,不宜大范圍使用。
1.2 施工缺陷檢測(cè)
鋼筋混凝土施工缺陷包括外觀缺陷和內(nèi)部缺陷。構(gòu)件缺陷主要表現(xiàn)為蜂窩、露筋、夾渣、孔洞、起砂、麻面以及缺棱角等現(xiàn)象。這些缺陷會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部容易被有害物質(zhì)侵入,致使鋼筋耐久性下降與銹蝕。當(dāng)夾渣、露筋等缺陷出現(xiàn)在受力最大的構(gòu)件節(jié)點(diǎn)位置時(shí),構(gòu)件容易被破壞。導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)外部缺陷的原因主要有不合理的混凝土配合比例、不恰當(dāng)?shù)墓橇霞?jí)配、攪拌不均勻、振搗不實(shí)、澆筑離析、雨水沖刷、鋼筋過(guò)密、模板不善以及鋼筋位移等。檢測(cè)外部缺陷時(shí)應(yīng)當(dāng)采取全數(shù)檢測(cè)法,用肉眼檢查一般的外觀缺陷,并對(duì)缺陷的深度、大小進(jìn)行測(cè)量,繪制外部缺陷分布圖,判定缺陷的程度。鋼筋混凝土構(gòu)件的內(nèi)部缺陷檢測(cè)主要采用超聲波脈沖檢測(cè)法。因?yàn)椴牧系拿軐?shí)度影響著超聲波脈沖的速度,所以可以運(yùn)用超聲波脈沖檢查鋼筋混凝土的內(nèi)部缺陷。如果鋼筋混凝土內(nèi)部存在裂縫或空洞時(shí),超聲脈沖波就會(huì)繞過(guò)裂縫或空洞傳播,傳播的路程就會(huì)變長(zhǎng)、聲速低、聲時(shí)長(zhǎng)。因?yàn)榛炷恋穆曌杩孤曙@著大于空氣的聲阻抗率,超聲脈沖波會(huì)在存在缺陷的部位發(fā)生散射或反射,導(dǎo)致聲能衰減,從而接受到較低頻率和波幅的脈沖波。所以,通過(guò)確定超聲波脈沖在鋼筋混凝土中的聲速、聲時(shí)、頻率和振幅等參數(shù),可以檢測(cè)鋼筋混凝土的內(nèi)部缺陷。
1.3 結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)
載荷試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)的主要方法之一,其能夠直觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能。然而,載荷試驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致被檢驗(yàn)的構(gòu)件遭到破壞或出現(xiàn)永久性損傷,所以這種檢測(cè)方法受到了一定的限制,通常用于校準(zhǔn)別的檢測(cè)方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)主要是預(yù)制構(gòu)件檢測(cè),對(duì)允許存在一定裂縫的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的裂縫寬度、撓度與承載力進(jìn)行檢測(cè);對(duì)不允許存在裂縫的鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的抗裂度、撓度與承載力進(jìn)行檢測(cè)。
2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)
2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)價(jià)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力決定了結(jié)構(gòu)的安全性,是保證結(jié)構(gòu)安全可靠的關(guān)鍵因素。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力不足或下降,將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)偏差、變形和裂縫等不良情況的出現(xiàn)。根據(jù)現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所受的外力和構(gòu)件的極限承載能力,能夠推算出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級(jí)與結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo)。評(píng)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性要素可以分成四個(gè)等級(jí)。一級(jí):符合國(guó)家先行標(biāo)準(zhǔn);二級(jí):略低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,不影響正常使用;三級(jí):不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,不能夠安全使用;四級(jí):完全不符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,危及安全。承載能力、變形、裂縫和構(gòu)造連接四個(gè)項(xiàng)目是進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。鋼材、混凝土的材質(zhì)決定了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,是構(gòu)件評(píng)價(jià)中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。
2.2 結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級(jí)評(píng)價(jià)能夠提供一定的科學(xué)依據(jù),用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)。結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)可以采用從構(gòu)件評(píng)價(jià)到局部評(píng)價(jià),從局部評(píng)價(jià)到整體評(píng)價(jià)的方法。鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)整體安全性評(píng)價(jià)可以分成三個(gè)部分:圍護(hù)系統(tǒng)評(píng)價(jià),結(jié)構(gòu)布置與支撐系統(tǒng)評(píng)價(jià)、承重結(jié)構(gòu)體系評(píng)價(jià),其中承重結(jié)構(gòu)體系評(píng)價(jià)是重點(diǎn)評(píng)價(jià)部分。因?yàn)榻ㄖ锸且粋€(gè)有機(jī)的整體,包括主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)成的承載結(jié)構(gòu)體系,隔熱、防寒等結(jié)構(gòu)構(gòu)建的維護(hù)體系,所以要進(jìn)行科學(xué)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià),就必須全面地認(rèn)識(shí)、分析建筑物整體,對(duì)建筑物各個(gè)子系統(tǒng)逐一評(píng)價(jià)。此外,建筑物處于特定的環(huán)境中,在進(jìn)行鋼筋混凝土檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮外部環(huán)境的影響,進(jìn)而開(kāi)展定性與定量分析,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)包括材料強(qiáng)度檢測(cè)、施工缺陷檢測(cè)、結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)等,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)從結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)整體評(píng)價(jià)兩方面分別進(jìn)行。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)及評(píng)價(jià)有利于建筑的加固,有利于改善建筑工程質(zhì)量偏差,有利于消除建筑物安全隱患,在提高建筑質(zhì)量方面發(fā)揮著重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;裂縫;施工
鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象在很多工程施工中都無(wú)法避免,為了使結(jié)構(gòu)具備耐久性與安全性,必須要找出合理控制裂縫的方法。在部分地下工程中就曾經(jīng)產(chǎn)生了工程裂滲的現(xiàn)象,裂縫的產(chǎn)生使整個(gè)施工工程質(zhì)量大大降低。通過(guò)科學(xué)控制裂縫的產(chǎn)生,有利于提高混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。
1 鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因
1.1 混凝土結(jié)構(gòu)施工不合理
若施工不合理,會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。①混凝土質(zhì)量?;炷临|(zhì)量是決定混凝土的安定性與均勻性的重要標(biāo)準(zhǔn),混凝土在澆注、攪拌、振搗、運(yùn)輸過(guò)程中,若施工不規(guī)范,極有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。②混凝土干縮與水泥結(jié)石會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。③在工程施工中,如果鋼筋表面保護(hù)層厚度不合理(太厚或太?。?,在實(shí)施澆注操作時(shí),鋼筋產(chǎn)生了移位現(xiàn)象,當(dāng)溫度處于負(fù)數(shù)后再次施工,也有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。④模板沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì),在施工中出現(xiàn)漏水、漏漿情況,以至于支撐剛度降低,整個(gè)支撐系統(tǒng)崩潰,極有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。⑤對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí),如果水灰比例不正確,必定會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。⑥項(xiàng)目工程施工完畢后,沒(méi)有對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),也有可能形成裂縫。
1.2 受到物理溫度的影響
熱脹冷縮是混凝土最大的物理特點(diǎn),若施工環(huán)境產(chǎn)生變化,混凝土形狀也會(huì)受到一定影響,它會(huì)逐漸變形,引發(fā)附加應(yīng)力的產(chǎn)生,當(dāng)附加應(yīng)力大于抗拉力后,便會(huì)出現(xiàn)裂縫,這種情況在工程施工過(guò)程中非常常見(jiàn)。
1.3 混凝土硬化
在空氣中,混凝土逐漸硬化后,體積會(huì)大大降低,且形成干縮裂縫。這種類(lèi)型的裂縫在現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)與墻板結(jié)構(gòu)較為常見(jiàn),如果建筑物時(shí)間太長(zhǎng)、混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不合理等,均會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)。它的發(fā)生規(guī)律在于早期快,后期變慢。另外,混凝土徐變也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,徐變后應(yīng)力損失較大,使結(jié)構(gòu)抗裂性能大大降低。
1.4 應(yīng)力過(guò)度張拉
一般而言,如果混凝土結(jié)構(gòu)裂縫程度在允許范圍內(nèi),這類(lèi)裂縫便無(wú)需進(jìn)行控制,通常裂縫最大寬度可在0.2~0.3mm之間,用肉眼基本無(wú)法觀察到裂縫的存在。如果結(jié)構(gòu)受到施工超載、過(guò)早拆模、構(gòu)件堆放等因素的影響后,便會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)度張拉,以至于混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
1.5 地基無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻下沉
在混凝土結(jié)構(gòu)中,若地基無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻下沉,便會(huì)導(dǎo)致其裂縫的形成,混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫后,地基會(huì)變形,產(chǎn)生較大的應(yīng)力。
2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制
通過(guò)分析鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的原因后,探討如何對(duì)裂縫進(jìn)行有效控制。現(xiàn)階段,很多行業(yè)專(zhuān)家都對(duì)鋼筋混凝土裂縫控制方法進(jìn)行了研究,對(duì)裂縫的有效控制提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性,其主要措施如下。
2.1 制定科學(xué)的施工計(jì)劃
在施工之前,設(shè)計(jì)人員要考慮到混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂問(wèn)題,針對(duì)產(chǎn)生裂縫風(fēng)險(xiǎn)最大的部位,可使用超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),對(duì)于結(jié)構(gòu)變形集中或受溫度影響較大的部位,可同設(shè)計(jì)單位進(jìn)行商討后,有效處理結(jié)構(gòu)面,例如對(duì)配筋進(jìn)行調(diào)整,使混凝土強(qiáng)度得到提高,確保其不會(huì)產(chǎn)生裂縫。
施工單位應(yīng)該科學(xué)制定施工計(jì)劃,若施工方案存在不合理之處,必須要做出相應(yīng)的糾正。施工方案與設(shè)計(jì)要求必須相符,同時(shí),施工單位要提高人員的施工技巧。合理規(guī)劃工期,處理好工程質(zhì)量與施工時(shí)間之間的關(guān)系,在確保工程進(jìn)度的同時(shí),也要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制,不能盲目追求施工進(jìn)度,忽略工程質(zhì)量。
2.2 注重施工材料的選擇
針對(duì)工程類(lèi)型選擇施工材料,針對(duì)超長(zhǎng)超大結(jié)構(gòu),可選用水化熱較低的水泥材料,在配合比方面,水泥含量偏大,水灰比要小。同時(shí),施工單位要建立檢驗(yàn)制度,在原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前,嚴(yán)格把握原材料質(zhì)量,材料的檢驗(yàn)報(bào)告、合格證與復(fù)試報(bào)告必須齊全。
2.3 全面控制施工進(jìn)度,注重施工細(xì)節(jié)的處理
在施工過(guò)程中,施工單位要以施工規(guī)范為依據(jù)施工,若當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境惡劣,不適合施工,則需采取相應(yīng)措施處理。從以往的建筑工程項(xiàng)目上看,部分工程存在潛在危險(xiǎn),主要原因在于細(xì)節(jié)處理不夠,因此,必須處理好工程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題?;炷聊0宓慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)造要符合相關(guān)要求,不能出現(xiàn)漏水、漏漿現(xiàn)象。鋼筋放置與工程設(shè)計(jì)要求一致,根據(jù)施工計(jì)劃施工。在施工過(guò)程中注重鋼筋定位,定位的精準(zhǔn)度要高,對(duì)排距誤差、保護(hù)層厚度與間距進(jìn)行嚴(yán)格把控,誤差若在控制范圍內(nèi),則可允許其存在。根據(jù)抗裂性能,適當(dāng)調(diào)整鋼筋混凝土的數(shù)量、品種。
嚴(yán)格控制工程施工進(jìn)度,做好混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作,對(duì)拆模時(shí)間要完全掌握,使混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到提升。加大力度管理混凝土的運(yùn)輸、攪拌與振搗操作,混凝土的振搗要注重均勻、密實(shí)。對(duì)于已經(jīng)完成澆注的混凝土結(jié)構(gòu),施工人員需反復(fù)檢查其是否存在問(wèn)題,若出現(xiàn)模板下沉,發(fā)現(xiàn)混凝土產(chǎn)生裂縫后要及時(shí)采取措施處理。
2.4 重點(diǎn)把控施工質(zhì)量
要想對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行控制,必須要重點(diǎn)把控施工質(zhì)量。在建筑平面選型時(shí),不僅需要考慮到其使用功能,還要考慮該建筑是否因應(yīng)力增大而產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。對(duì)每個(gè)部位的受力情況進(jìn)行分析,以免出現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象。對(duì)地基沉降進(jìn)行控制,積極采取促使調(diào)整埋深度,若地基強(qiáng)度不同,則其墊層厚度也存在差異,改善地基不均勻變形的情況。
科學(xué)設(shè)置構(gòu)造柱與圈梁,有利于使施工工程整體性增強(qiáng),磚石必須具有較好的抗拉強(qiáng)度,這樣有利于降低裂縫出現(xiàn)的可能性,即使真的產(chǎn)生裂縫,也不會(huì)發(fā)展至最壞的狀態(tài)。
沉降縫的設(shè)置需合理,正確選擇沉降縫的寬度與位置。若工程施工沉降不均勻,此時(shí)要控制伸縮縫間距。施工工序的安排要科學(xué),如果兩個(gè)建筑物間相隔較近,則需在基礎(chǔ)較深的位置先施工。
2.5 注重混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)
施工人員要注重加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù),使養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),若施工地區(qū)風(fēng)速大、氣溫高、濕度低,則需要提前噴水養(yǎng)護(hù),如果經(jīng)澆水養(yǎng)護(hù)后,也無(wú)法確保混凝土結(jié)構(gòu)完全濕潤(rùn),則可采用保濕材料,將其覆蓋于混凝土結(jié)構(gòu)上。有效的養(yǎng)護(hù)方法有利于使混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量大大提升,避免形成裂縫。
2.6 強(qiáng)化地基驗(yàn)收工作的執(zhí)行
施工單位必須強(qiáng)化對(duì)地基的驗(yàn)收工作,如果地基非常復(fù)雜,在地基開(kāi)挖后,可對(duì)其進(jìn)行探查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況存在不利因素時(shí),可首先實(shí)施加固處理,經(jīng)驗(yàn)收符合要求后,才能夠執(zhí)行下一步操作。
3 結(jié)束語(yǔ)
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,如果混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度不符合相關(guān)規(guī)定,極有可能產(chǎn)生裂縫,混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫后,不利于建筑物的防水處理,同時(shí)也影響建筑物的美觀,因此,必須采取措施對(duì)裂縫進(jìn)行處理,通過(guò)嚴(yán)格控制施工操作,有利于降低混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的幾率。本文首先分析了鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,然后對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述,有利于控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成。混凝土結(jié)構(gòu)控制措施在未來(lái)還將會(huì)有進(jìn)一步研究,控制技術(shù)會(huì)取得進(jìn)一步發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu)加固;粘鋼加固;環(huán)氧粘結(jié)劑
【 abstract 】 this paper reinforced concrete structure reinforcement of several problems on briefly analysed.
【 keywords 】 reinforced concrete; Structure reinforcement; Stick the steel reinforcement; Epoxy adhesive
中圖分類(lèi)號(hào):U457+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固,在我國(guó)已有很多工程實(shí)踐,其中有不少成功之作,也有不少失敗的教訓(xùn)。因此,許多工程技術(shù)人員都在對(duì)混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的原則、材料、計(jì)算方法、各種加固技術(shù)等進(jìn)行深入的分析、研究與總結(jié),并制定了《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》 ,力求使我國(guó)的結(jié)構(gòu)加固水平提高到一個(gè)新的高度。本文僅就幾個(gè)與混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固有關(guān)的問(wèn)題作一簡(jiǎn)要論述。
一、重視結(jié)構(gòu)加固前的鑒定工作
混凝土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固,應(yīng)在結(jié)構(gòu)鑒定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在加固前必須弄清造成結(jié)構(gòu)問(wèn)題的原因、結(jié)構(gòu)的損傷程度和加固的目的。只有這樣才能正確的采用加固方法,避免加而不固、加而有害、超標(biāo)準(zhǔn)加固、重復(fù)加固和遺漏加固事項(xiàng)等一系列問(wèn)題,應(yīng)真正做到把“好鋼用在刀刃上”。
結(jié)構(gòu)加固前的鑒定工作應(yīng)該請(qǐng)?jiān)诖朔矫嬗胸S富經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行,一般來(lái)說(shuō),應(yīng)遵循下列步驟:
1、收集資料。詳細(xì)審核設(shè)計(jì)圖紙,掌握結(jié)構(gòu)傳力途徑,掌握施工情況、使用情況、地質(zhì)情況、沉降情況等一系列資料。
2、現(xiàn)場(chǎng)踏勘。觀察房屋結(jié)構(gòu)及周?chē)闆r,注意結(jié)構(gòu)異常部位(裂縫、鋼筋銹蝕、構(gòu)件變形、混凝土剝落等),充分了解構(gòu)件的實(shí)際損傷情況和承受荷載的實(shí)際情況,并注意周?chē)h(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
3、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。通過(guò)一系列方法對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度、缺陷、材質(zhì)、碳化、鋼筋銹蝕、構(gòu)件變形、裂縫等情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,為結(jié)構(gòu)鑒定提供可靠的定量數(shù)據(jù)。
4、結(jié)構(gòu)鑒定。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果按現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度驗(yàn)算,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,最后作出鑒定。
二、進(jìn)一步開(kāi)展加固設(shè)計(jì)計(jì)算理論方面的研究
目前,結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)計(jì)算較為混亂,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員沿用普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念進(jìn)行加固設(shè)計(jì),而忽視了結(jié)構(gòu)加固的特點(diǎn)。加固結(jié)構(gòu)與普通結(jié)構(gòu)有著本質(zhì)的差異。首先,加固結(jié)構(gòu)屬二次受力結(jié)構(gòu),新舊兩部分存在應(yīng)變滯后和應(yīng)力超前問(wèn)題,新舊部分的潛力一般不能得到充分發(fā)揮。例如軸心受壓柱加固后的承載力并不是原有構(gòu)件承載力和新增部分承載力的簡(jiǎn)單疊加。新增的鋼筋和混凝土應(yīng)力應(yīng)變因滯后于原構(gòu)件應(yīng)力應(yīng)變,當(dāng)處于極限狀態(tài)時(shí),新增混凝土可能還達(dá)不到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。又如,加固結(jié)構(gòu)屬組合結(jié)構(gòu),目前由于加固結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)手段未能解決,對(duì)其整體工作和共同受力的實(shí)際情況,至今還不很清楚。所有這些都需要從理論及試驗(yàn)方面進(jìn)行更深入的研究。
三、進(jìn)一步開(kāi)展構(gòu)件外部粘鋼加固技術(shù)的研究
混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)有許多種 ,在《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》中,已經(jīng)將各加固技術(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)、適用范圍、構(gòu)造要求和施工注意事項(xiàng)都作了詳細(xì)的規(guī)定。其中,加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等都是一些傳統(tǒng)的加固技術(shù),而構(gòu)件外部粘鋼加固法則是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)才發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代技術(shù),這種加固技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)加固后構(gòu)件自重增加甚微,不會(huì)發(fā)生柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件的連鎖加固。
(2)構(gòu)件截面變化較少,不會(huì)改變?cè)Y(jié)構(gòu)原形。
(3)加固技術(shù)施工簡(jiǎn)單,周期短,施工時(shí)幾乎不影響正常生產(chǎn)。
(4)能夠保證被加固構(gòu)件和粘結(jié)鋼板共同工作。
(5)能夠封閉粘結(jié)范圍內(nèi)的裂縫, 約束混凝土變形,有效地提高被加固構(gòu)件的承載力、剛度與抗裂性,能方便的解決梁式構(gòu)件抗剪強(qiáng)度不足問(wèn)題。
粘鋼加固技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展很快,目前國(guó)內(nèi)已有幾個(gè)膠種用于外部粘鋼加固,并已建立許多粘鋼加固技術(shù)專(zhuān)業(yè)加固工程部。目前,這項(xiàng)技術(shù)的科研工作仍落后于實(shí)踐,在規(guī)范中還沒(méi)有定量的給出粘結(jié)劑應(yīng)達(dá)到的性能指標(biāo),而只是推薦應(yīng)用膠種。此外,比較系統(tǒng)的粘鋼加固技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告還不多見(jiàn),結(jié)構(gòu)膠的老化、耐久性、耐高溫性、外露鋼板的防侵蝕、防
銹、防振動(dòng)等問(wèn)題都有待解決。因此,構(gòu)件外部粘鋼加固技術(shù)還需進(jìn)一步進(jìn)行研究。
四、新舊混凝土結(jié)合與共同工作問(wèn)題
在加大截面加固法中,如何保證新舊混凝土結(jié)合牢固、共同工作是一個(gè)重要問(wèn)題。新舊混凝土界面的處理工藝對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度影響很大。用剔鑿法處理的界面,新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度一般都較低,這是因?yàn)樘幚砗蟮慕缑娲植诙炔缓线m或界面由于剔鑿而受到微損傷的原因,如用高壓水處理界面,則能得到較高的新舊混凝土結(jié)合強(qiáng)度。另一方面,采用環(huán)氧類(lèi)粘結(jié)劑也能大大提高新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。目前我國(guó)已有許多專(zhuān)門(mén)的界面劑和能使環(huán)氧在潮濕和有水環(huán)境下具有較高粘結(jié)強(qiáng)度的固化劑,這些粘結(jié)劑都能使新舊混凝土取得較高的粘結(jié)強(qiáng)度,但成本比較貴。
五、加強(qiáng)與加固有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定和基礎(chǔ)研究
為適應(yīng)結(jié)構(gòu)加固工作的需要,國(guó)家已制定和頒布了幾項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但在加固設(shè)計(jì)與施工中,還需要一些規(guī)范及大量工作要做。可以說(shuō)此領(lǐng)域的底子還很薄,還需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。當(dāng)前研究的重點(diǎn)應(yīng)該是:結(jié)構(gòu)可靠性鑒定的基礎(chǔ)理論與實(shí)用方法;結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題及剩余壽命評(píng)估方法;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論;現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù);現(xiàn)代加固技術(shù)。
六、結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu);工程
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的驗(yàn)收包括:模板工程的驗(yàn)收、鋼筋工程的驗(yàn)收及混凝土工程的驗(yàn)收三個(gè)施工工序的驗(yàn)收。
1.鋼筋混凝土工程中模板工程的驗(yàn)收問(wèn)題
要保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用功能,要在模板工程的驗(yàn)收中做到質(zhì)量管理體系中要求的“三檢”制度,即自檢、互檢和交接檢,這是施工單位的內(nèi)部驗(yàn)收。然后是監(jiān)理單位對(duì)施工單位的檢查和驗(yàn)收。無(wú)論是施工單位的內(nèi)部檢查驗(yàn)收還是監(jiān)理單位對(duì)施工單位的檢查和驗(yàn)收都要按照模板工程的檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn),但檢查達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)是每個(gè)檢查人員要在檢查驗(yàn)收及隱蔽工程記錄中簽字。以便形成此工程的技術(shù)檔案,作為此工程的原始資料進(jìn)行存檔。
模板工程驗(yàn)收的質(zhì)量要求如下:
(1)模板及其支撐結(jié)構(gòu)的材料質(zhì)量要符合規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。
(2)模板和支撐系統(tǒng)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。不致發(fā)生不允許的下沉與變形,模板的內(nèi)側(cè)面要平整光滑,接縫嚴(yán)密不得漏漿。
(3)模板安裝后,應(yīng)檢查各部件是否牢固,即使在混凝土澆筑的過(guò)程中也要隨時(shí)檢查,如發(fā)現(xiàn)變形、松動(dòng)等現(xiàn)象,要及時(shí)修整加固。
(4)模板工程的允許偏差。
(5)固定在模板上的預(yù)埋件和預(yù)留孔洞均不得遺漏,必須安裝牢固,位置準(zhǔn)確,其允許偏差。
(6)組合剛模板在澆筑前還應(yīng)該檢查下列項(xiàng)目:
扣件規(guī)格與對(duì)拉螺栓、鋼楞的配套和緊固情況;
斜撐、支柱的數(shù)量和著力點(diǎn);
鋼楞、對(duì)拉螺栓及支柱間距;
各種預(yù)埋件和預(yù)留孔的規(guī)格尺寸、數(shù)量位置及固定情況。
2.模板結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性
鋼筋工程驗(yàn)收的質(zhì)量要求如下:
(1)鋼筋要按圖紙要求的規(guī)格數(shù)量組織進(jìn)場(chǎng),如果有須要代換的鋼筋須經(jīng)設(shè)計(jì)部門(mén)批準(zhǔn)。
(2)當(dāng)鋼筋進(jìn)場(chǎng)后按技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行取樣做二次復(fù)試檢驗(yàn)工作,只有二次復(fù)試合格的鋼筋才能組織施工。
(3)鋼筋的制作加工過(guò)程要嚴(yán)格執(zhí)行鋼筋施工的操作規(guī)程和技術(shù)規(guī)范要求。
(4)鋼筋制作完畢要按操作規(guī)程進(jìn)行鋼筋的安裝。并在安裝后進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收,檢查和驗(yàn)收的也要執(zhí)行“三檢”制度,即自檢、互檢、和交接檢。每個(gè)檢查驗(yàn)收都要有簽字有記錄,并作為工程的原始資料存檔。
3.通常在混凝土工程施工前要對(duì)組成混凝土的材料
包括水泥、砂、碎石都要進(jìn)行二次復(fù)試檢驗(yàn),并且要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料的具體送樣標(biāo)準(zhǔn)做配合比實(shí)驗(yàn)。以保證施工中嚴(yán)格按照此配合比進(jìn)行施工?;炷凉こ痰氖┕み^(guò)程比較復(fù)雜,現(xiàn)對(duì)混凝土的拌制及澆注進(jìn)行如下簡(jiǎn)述:
混凝土拌制的施工要點(diǎn):
(1)嚴(yán)格掌握混凝土材料的配合比,在攪拌機(jī)旁掛公示牌便于檢查,混凝土攪拌用的材料按重量用稱(chēng)來(lái)稱(chēng)取,投料順序:先放石子其次放水泥最后放砂子,每盤(pán)投料不得超過(guò)攪拌筒標(biāo)準(zhǔn)容量的10%,并要嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。
(2)混凝土的運(yùn)輸:在混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)保持其勻質(zhì)性、不分層、不離析、不漏漿?;炷吝\(yùn)至澆筑地點(diǎn),應(yīng)具有規(guī)定的坍落度。
(3)澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注意防止混凝土的分層、離析,混凝土由料斗、漏斗內(nèi)卸出,進(jìn)行澆筑時(shí),其自由下落高度一般不宜超過(guò)2米,在豎向結(jié)構(gòu)中,澆筑的混凝土高度不得超過(guò)3米,否則采用串筒、斜槽、溜管等下料。澆筑豎向混凝土前,底部應(yīng)先填50~100厚成分相同水泥砂漿?;炷恋乃冶群吞涠葢?yīng)隨澆筑高度的上升酌予遞減。澆筑時(shí)應(yīng)反復(fù)觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞等的情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有位移、變形立即停止?jié)仓?,并在已混凝土凝結(jié)前修好,在澆筑與柱和墻連成整體的梁和板時(shí),應(yīng)在柱澆筑完畢后歇1~1.5小時(shí),使混凝土獲得初步沉實(shí)后再繼續(xù)澆筑,以防出現(xiàn)裂縫。梁和板應(yīng)同時(shí)澆筑,較大尺寸的梁如高大于1米,拱和類(lèi)似結(jié)構(gòu)可單獨(dú)澆筑。但施工縫的設(shè)置應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
(4)在混凝土的拌制和澆注過(guò)程中應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行檢查:
a.檢查組成混凝土的材料每班至少兩次。
b.檢查混凝土從拌制地到澆筑地的坍落度每班至少兩次。
c.混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)隨時(shí)檢查。
d.因混凝土是隱蔽工程要留置試塊,以同條件的養(yǎng)護(hù)方式來(lái)留置,以檢查其強(qiáng)度,并作為工程原始記錄,進(jìn)行存檔。
(5)當(dāng)混凝土拆模后要對(duì)混凝土的外觀進(jìn)行檢查驗(yàn)收:
a.觀察混凝土表面有無(wú)麻面、漏筋、裂縫、蜂窩等情況。
b.檢查混凝土結(jié)構(gòu)的偏差是否在允許之內(nèi)。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);加固方法;注漿加固
前言
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)憑借其堅(jiān)固、耐久、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材及成本
低等優(yōu)點(diǎn)在建筑工程中廣泛應(yīng)用。隨著社會(huì)的高速發(fā)展,各種建筑技術(shù)和手段不斷更新,然而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下,其功能必然逐漸減弱,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固將成為解決這一問(wèn)題的有效手段,通過(guò)采取有效的加固措施,可以保證建筑安全的使用以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
1.粘鋼加固法
粘鋼加固法是通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板粘貼到被加固構(gòu)件上,相當(dāng)于對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行了體外配筋,不僅提高了被加固構(gòu)件的強(qiáng)度,對(duì)構(gòu)件裂縫開(kāi)展、撓度發(fā)展也有抑制作用。其特點(diǎn)是:(1)工藝簡(jiǎn)便,只需對(duì)被加固構(gòu)件的表面進(jìn)行處理,用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與之牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體。(2)加固施工所需的場(chǎng)地、空間很小,且鋼板粘貼在已開(kāi)裂構(gòu)件上一般2天即可使用,對(duì)生產(chǎn)和生活影響小,特別適用于應(yīng)急的加固工程。(3)粘鋼加固所用的鋼板厚度一般為2-6mm,所以,
加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀,重量增加少。
2.增大截面加固法
增大截面加固法是最常用的加固方法之一,增大截面加固法是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層,可增加截面有效高度,擴(kuò)大截面面積,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。此方法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)筑物的混凝土加固。但是,增大截面的混凝土層通常較薄,采用一般的混凝土施工方法很難做到混凝土自身密實(shí),也很難達(dá)到和原有混凝土面結(jié)合牢固。因此,施工時(shí)經(jīng)常使用干式噴射混凝土和濕式噴射混凝土的方法。噴射混凝土的特點(diǎn)是粘結(jié)性強(qiáng),與原有結(jié)構(gòu)面粘結(jié)牢固,并且節(jié)省準(zhǔn)備時(shí)間和費(fèi)用。
3.高強(qiáng)聚合物砂漿鋼絞線加固法
高強(qiáng)聚合物砂漿鋼絞線加固法是以鋼絞線和加筋為增強(qiáng)材料,高強(qiáng)聚合物砂漿為基材組成的薄層結(jié)構(gòu)。與混凝土相比,其主要特點(diǎn)是:(1)具有良好的耐火、耐高溫、耐腐蝕及耐久性。(2)施工便捷、高效,易于大規(guī)模機(jī)械化施工,而且在結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中不影響建筑物的使用。(3)對(duì)原結(jié)構(gòu)形狀和外觀影響小。高強(qiáng)鋼絞線的強(qiáng)度約為普通鋼材的5倍,而聚合物砂漿是一薄層,一般只有15-25mm左右,基本不增加原結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及幾何尺寸。(4)施工質(zhì)量易保證。此方法對(duì)被加固構(gòu)件表面沒(méi)有平整要求,節(jié)點(diǎn)處理方便,可以加固有缺陷或強(qiáng)度低的混凝土結(jié)構(gòu)。因此,可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形狀及多個(gè)結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)。
4.化學(xué)植筋加固法
植筋法是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力,是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固最有效的方法。它的主要特點(diǎn)是:(1)施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力,不易產(chǎn)生移位、拔出,并且密實(shí)性能良好,無(wú)需做任何防水處理。(2)由于其通過(guò)化學(xué)粘合固定,對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞,而且對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用,適用于邊距、間距小的部位。(2)施工簡(jiǎn)便、迅速、安全并符合環(huán)保要求。它的應(yīng)用范圍很廣,可以用在各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預(yù)留鋼筋錨固中。
5.注漿加固法
注漿加固法主要是針對(duì)鋼筋混凝土建筑物產(chǎn)生的各種裂縫,采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)粘合劑及密封劑灌漿加固修補(bǔ),在不影響生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的情況下可以達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命,施工快捷,加固效果安全可靠。其施工特點(diǎn)是:(1)采用慢速,附壓延續(xù)灌漿,可以確保樹(shù)脂注入裂縫細(xì)微部位。(2)可以控制注入量,必要時(shí)可以補(bǔ)充灌漿料。(3)可根據(jù)裂縫大小,注入狀況的需要,調(diào)整壓力。(4)注入量和注入情形可以目視觀察。它的主要應(yīng)用范圍是: 混凝土建筑物裂縫的修補(bǔ),以及橋梁、鐵路的附屬構(gòu)件如橋墩、橋臺(tái)、橋面、隧道等的修補(bǔ)。此外,高壓注漿對(duì)于地基承載力不均勻的加固效果顯著。
6.FRP 復(fù)合材料加固法
FRP復(fù)合材料主要有碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維等,其材料形式主要有片材、棒材和型材。FRP的共同優(yōu)點(diǎn)是:輕質(zhì)高強(qiáng)、高彈模、抗疲勞、耐腐蝕耐久性能好、熱膨脹系數(shù)低等。另外,F(xiàn)RP復(fù)合材料可以節(jié)省材料、自由裁剪、施工方便且速度快,雖然其前期投資較大,但維護(hù)成本低,經(jīng)濟(jì)效益顯著??蓮V泛用于梁、板、柱等混凝土構(gòu)件的加固,也可用于砌體結(jié)構(gòu)中裂縫修補(bǔ)與加固。因此,F(xiàn)RP復(fù)合材料在混凝土結(jié)構(gòu)加固工程中應(yīng)用潛力巨大。
7.高分子樹(shù)脂膠加固法
高分子樹(shù)脂膠修補(bǔ)材料粘度極低,能深入到0.02mm裂縫末梢,實(shí)現(xiàn)完美修復(fù),樹(shù)脂膠不含任何揮發(fā)性稀釋劑,不會(huì)因此產(chǎn)生固化收縮。對(duì)于由于結(jié)構(gòu)承載力不足引起的裂縫,考慮裂縫對(duì)混凝土原構(gòu)件造成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,在裂縫灌注完畢后,對(duì)構(gòu)件采用碳纖維或復(fù)合纖維進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理,可廣泛用于混凝土裂縫修補(bǔ)加固、墻面空鼓填充等,此項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn)便、安全高效、大大減少了高空作業(yè)時(shí)間并提高了施工的安全性。
8.預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法包括預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法和預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法兩種:(1)預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法主要用于加固混凝土受彎構(gòu)件,由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用,拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力,該力通過(guò)桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上,在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩,減少了外荷載效應(yīng),從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí),由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用,構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。由于水平拉桿的作用,原構(gòu)件的截面應(yīng)力特征由受彎變成了偏心受壓,因此,加固后構(gòu)件的承載力主要取決于壓彎狀態(tài)下原構(gòu)件的承載力。(2)預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法,鋼筋混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固定后,形成一個(gè)由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系,在外荷載和預(yù)應(yīng)力共同作用下,拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過(guò)與構(gòu)件的結(jié)合點(diǎn)(下?lián)吸c(diǎn)和桿端錨固點(diǎn))傳遞給被加固構(gòu)件,抵消了部分外荷載,改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征,從而提高了構(gòu)件的承載能力。該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,不僅加固效果好,而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力,但加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固,但在無(wú)防護(hù)的情況下,不能用于溫度在600C以上環(huán)境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。
結(jié)語(yǔ):
綜上,上文主要就鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法進(jìn)行一一分析。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),混凝土結(jié)構(gòu)加固方法將越來(lái)越豐富。因此,在對(duì)建筑物進(jìn)行改造和維修加固時(shí),應(yīng)結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)氐木唧w條件等因素進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和可靠性等多方面綜合分析,從而選擇出最適合的加固方法。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu);加固技術(shù)
Abstract: along with the growth of the national economy, people on the housing needs of using function more and more high, some buildings of the span, width, stories or decorate level already cannot satisfy the modern requirements. In addition, as the growth of the use fixed number of year or suffered natural disasters such as the destruction causes of reinforced concrete structures in the insufficient stiffness and strength, as well as its and cause craze, damage situation frequent.
Keywords: reinforced concrete; Structure; Reinforcement technique
中圖分類(lèi)號(hào):TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的共同作用下,加之在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等過(guò)程中存在的不確定因素,使結(jié)構(gòu)功能在使用過(guò)程中必然逐漸減弱。結(jié)構(gòu)工程的任務(wù)不單要作好結(jié)構(gòu)物前期的設(shè)計(jì)工作,還要能科學(xué)評(píng)估結(jié)構(gòu)損傷的客觀規(guī)律和程度,從而采取有效的措施保證結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用性和在使用過(guò)程中的安全性。21世紀(jì),人類(lèi)建筑物必將還會(huì)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,而現(xiàn)階段大多數(shù)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作者并未對(duì)結(jié)構(gòu)加固引起足夠重視,設(shè)計(jì)荷載很難全面考慮到使用過(guò)程中的附加作用,再加之我國(guó)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,使結(jié)構(gòu)物較早達(dá)到了使用極限。所以現(xiàn)階段我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)加固方面的研究應(yīng)該作為主要突破方
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固目前的狀況
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,尤其是在工業(yè)建筑中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所占比重大,但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超過(guò)使用年限后,會(huì)出現(xiàn)明顯的損傷。這些建筑物有的由于使用超出建筑物本身的使用極限;有的由于建造質(zhì)量差;在這種情況下,往往不會(huì)因此而拆除重建,結(jié)構(gòu)均需要進(jìn)行增強(qiáng),補(bǔ)強(qiáng),改造和維修?;炷两Y(jié)構(gòu)的加固可以分為直接加固與間接加固兩個(gè)種類(lèi),在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法和施工技術(shù)。
2常用的加固方法
2.1注漿加固法
注漿加固法主要是針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物由于各種原因產(chǎn)生的各種裂縫,采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)粘合劑及密封劑灌漿加固修補(bǔ),在不影響生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的情況下可以達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命,施工快捷,加固效果安全可靠。它的特點(diǎn)是:(1)采用慢速,附壓延續(xù)灌漿,可以確保樹(shù)脂注入裂縫細(xì)微部位。(2)可以控制注入量,必要時(shí)可以補(bǔ)充灌漿料。(3)可根據(jù)裂縫大小,注入狀況的需要,調(diào)整壓力。(4)注入量和注入情形可以目視觀察。這種技術(shù)主要應(yīng)用范圍:混凝土建筑物裂縫的修補(bǔ),各種構(gòu)筑物的修補(bǔ)以及橋梁、鐵路的附屬構(gòu)件如橋墩、橋臺(tái)、橋面、隧道等的修補(bǔ)。
2.2增大加固法
增大加固法是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋,以提高原構(gòu)件承載力的方法,是工程中常用的一種加固方法。補(bǔ)澆的混凝土處在變拉區(qū)時(shí),對(duì)補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)作用,當(dāng)補(bǔ)澆層混凝土在受拉區(qū)時(shí),增加了構(gòu)件的有效高度,從而提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力,并增加了構(gòu)件的剛度,因此其加固效果也是很顯著的。實(shí)際工程中,在受拉區(qū)補(bǔ)澆混凝土層的情況較多,原配筋率較低,其混凝土變壓區(qū)高度較小,因此在受拉區(qū)補(bǔ)加縱向鋼筋并澆混凝土是提高該梁抗彎承載力的有效方法。貼于 中國(guó)論文下載中心 htt
2.3粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。
外貼纖維加固是用樹(shù)脂類(lèi)膠結(jié)材料將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域,使它與被加固截面共同工作,從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。它是一種非常簡(jiǎn)單且優(yōu)良的加固補(bǔ)強(qiáng)方法,但要求被加固混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5 MPa,除了具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需要專(zhuān)門(mén)的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。
2.4增加支承加固法。
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)增設(shè)支承點(diǎn),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。根據(jù)支承結(jié)構(gòu)受力性能的不同分為剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種加固方法。該法簡(jiǎn)單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于梁、板、析架、網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)的加固。
2.5有粘結(jié)外包型鋼加固法。
外包鋼加固是把型鋼(一般為角鋼或槽鋼)或鋼板包于構(gòu)件的四角或兩角的加固方法,外包鋼加固鋼筋混凝土梁也稱(chēng)濕式外包鋼加固法,采用該方法加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),應(yīng)采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑進(jìn)行灌注,把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體,以保證型鋼架和原構(gòu)件形成一個(gè)整體共同受力。其特點(diǎn)是受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于60度以上高溫場(chǎng)所;適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
2.6粘貼鋼板加固法。
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面粘貼強(qiáng)度高的鋼板,使原有混凝土和鋼板作為一個(gè)新的整體共同受力,約束混凝上變形,提高了加固構(gòu)件的剛度和抗裂度,有效發(fā)揮了粘貼鋼板的抗彎、抗剪、抗壓性能,且不會(huì)在混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中采用該方法加固時(shí),要求被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5 MPa,并且應(yīng)將鋼板設(shè)計(jì)成僅承受軸向應(yīng)力作用,鋼板表面應(yīng)進(jìn)行防銹蝕處理,表面防銹蝕材料對(duì)鋼板及膠粘劑無(wú)害。它的特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、速度快、上期短;現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對(duì)生產(chǎn)和生活影響?。粋髁χ苯?,加固效果好,耐久性好;且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無(wú)顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
2.7加大截面加固法。
在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層,增加截面有效高度,擴(kuò)大截面面積,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。加大截面加固法在設(shè)計(jì)構(gòu)造方而必須解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問(wèn)題。試驗(yàn)研究表明,加固結(jié)構(gòu)在受力過(guò)程中結(jié)合面會(huì)出現(xiàn)拉、壓、彎、剪等各種復(fù)雜應(yīng)力,其中關(guān)鍵是剪應(yīng)力和拉應(yīng)力。在彈性階段,結(jié)合面的剪應(yīng)力和法向拉應(yīng)力主要是靠結(jié)合面兩邊新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度承擔(dān);開(kāi)裂后及極限狀態(tài)下,則主要是通過(guò)貫穿結(jié)合面的錨固鋼筋或錨固螺栓所產(chǎn)生的被動(dòng)剪切摩擦力傳遞。
2.8化學(xué)植筋技術(shù)
植筋技術(shù)是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力,從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力,不易產(chǎn)生移位、拔出,并且密實(shí)性能良好,無(wú)需做任何防水處理。由于其通過(guò)化學(xué)粘合固定不但對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞,而且對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用,施工簡(jiǎn)便迅速安全并符合環(huán)保要求,是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更,加固的最有效的方法。它可以應(yīng)用在各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預(yù)留鋼筋錨定中,還可以用于橫梁、柱頭、樓板、剪力墻等加固預(yù)留鋼筋錨定中,也可用于各類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備等的螺桿錨定中。它主要的技術(shù)特點(diǎn)就是:(1)具有高的承載力(剪力、拉力)。(2)對(duì)固定的基材不產(chǎn)生膨脹力,適宜邊距、間距小的部位。(3)施工簡(jiǎn)便,時(shí)間短。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu) 加固 方法
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的背景
在過(guò)去的50多年間,我國(guó)的土木工程建設(shè)一直沒(méi)有停過(guò),并且發(fā)展很快,尤其是近幾年,發(fā)展極為迅猛,整個(gè)中國(guó)幾乎成了一個(gè)大的建設(shè)工地,新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路及橋梁、港口、航道及大型水利工程。
可是,在我們大搞土木基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)也應(yīng)該關(guān)心已有建筑的維護(hù)問(wèn)題,己有建筑物及構(gòu)筑物常常因設(shè)計(jì)或施工的缺陷以及長(zhǎng)期使用過(guò)程中的老化、破壞,甚至自然災(zāi)害,造成混凝土結(jié)構(gòu)承載力不足、開(kāi)裂以及抗震性能不良等,影響建筑物及構(gòu)筑物的安全和使用功能,從而不得不考慮結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固問(wèn)題。
隨著基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展,愈來(lái)愈多的建筑物和構(gòu)筑物已進(jìn)入或即將進(jìn)入老齡化階段,修復(fù)加固在建筑業(yè)中的比重逐年增加,人們預(yù)測(cè),如果沒(méi)有根本性的技術(shù)革新,不能充分重視這些問(wèn)題,幾十年以后社會(huì)將負(fù)擔(dān)不了龐大基礎(chǔ)設(shè)施的維修和管理費(fèi)用。另外,混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變,如接建、增加荷載等,或在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,如配筋不足、災(zāi)后修補(bǔ)、混凝土強(qiáng)度不夠等,都需要進(jìn)行加固。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查,預(yù)計(jì)在今后的十年中我國(guó)的建筑業(yè)重點(diǎn)將逐步轉(zhuǎn)向已有建筑的修復(fù)加固。
二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法
當(dāng)前,各種類(lèi)型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其構(gòu)造是復(fù)雜多樣的,在建筑工程中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變更、追加、加固也成為很平常的問(wèn)題,通過(guò)工程實(shí)踐及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),本文將一些加固方法進(jìn)行總結(jié)比較。
1.碳纖維加固法
外貼纖維加固是用膠結(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,使它與被加固截面共同工作,達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。
近年來(lái),碳纖維材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐疲勞及其溫度穩(wěn)定性而受到土木工程界的日益關(guān)注,成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。由于碳纖維的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋的抗拉強(qiáng)度,相當(dāng)于配筋率大大提高,使其抗剪承載力得以顯著提高,斜裂縫出現(xiàn)以后構(gòu)件的變形性能也得以明顯改善;另一方面,橫向包裹碳纖維,還會(huì)對(duì)其內(nèi)部的混凝土起到有效的約束作用,當(dāng)受壓區(qū)混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力后,具橫向膨脹變形急劇增大,碳纖維環(huán)向應(yīng)變顯著增大,環(huán)向約束力增大,這就使得混凝土應(yīng)力―應(yīng)變曲線的下降變得平緩,極限壓應(yīng)變得以提高,因而推遲了受壓區(qū)混凝土的破壞過(guò)程,充分發(fā)揮了縱向鋼筋的塑性變形性能,顯著改善構(gòu)件的延性。
2.外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角,角鋼之間用綴板連接的加固方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。
(1)濕式外包鋼法是在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹(shù)脂等粘結(jié),使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力,其整體性好,但濕作業(yè)工作量大。
(2)干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之間無(wú)任何粘結(jié),有時(shí)雖填以水泥砂漿,但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞,型鋼與原構(gòu)件不能整體工作,彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比,干式外包鋼施工更為簡(jiǎn)便,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。
該方法能在基本上不改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下,大幅度提高構(gòu)件承載力,增大延性和剛度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。該方法施工速度快、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小、加固效果好,但用鋼量大,加固費(fèi)用較高。
3.粘鋼加固法
粘鋼加固法,其核心是用鋼板代替鋼筋 ,采用具有良好粘接性能的高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)膠 ,把鋼板牢固粘接在混凝土構(gòu)件表面 ,增加鋼筋混凝土構(gòu)件的配筋 ,達(dá)到提高其承載力的目的。
該方法與傳統(tǒng)加固方法比較,它有以下特點(diǎn):(1)工藝簡(jiǎn)便,只需對(duì)被加固構(gòu)件的表面進(jìn)行處理,用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與之牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體,使鋼板和原構(gòu)件很好地共同工作。(2)加固施工所需的場(chǎng)地、空間都不很大,且鋼板粘貼在已開(kāi)裂構(gòu)件上一般2d即可受力使用,對(duì)生產(chǎn)和生活影響很小,特別適用于應(yīng)急的加固工程。(3)粘鋼加固所用的鋼板厚度,一般為2mm~6mm,所以,加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀,重量增加也不多。(4)加固效果比較明顯。
4.化學(xué)植筋技術(shù)
植筋技術(shù)是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑,使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力,從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力,不易產(chǎn)生移位、拔出,并且密實(shí)性能良好,無(wú)需做任何防水處理。
由于其通過(guò)化學(xué)粘合固定不但對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞,而且對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用,施工簡(jiǎn)便迅速安全并符合環(huán)保要求,是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更,加固的最有效的方法。它可以應(yīng)用在各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預(yù)留鋼筋錨定中,還可以用于橫梁、柱頭、樓板、剪力墻等加固預(yù)留鋼筋錨定中,也可用于各類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備等的螺桿錨定中。它主要的技術(shù)特點(diǎn)就是:(1)具有高的承載力(剪力、拉力)。(2)對(duì)固定的基材不產(chǎn)生膨脹力,適宜邊距、間距小的部位。(3)施工簡(jiǎn)便,時(shí)間短。
參考文獻(xiàn):
[1]滕智明,朱金栓.混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.65-66.
關(guān)鍵詞:指標(biāo); 發(fā)展; 作用; 現(xiàn)狀; 歷程
Abstract: at present, the of all kinds of buildings in China with reinforced concrete structure is in the majority, with the economy and technology development, that the trend is more and more obvious. But with reinforced concrete building use time increases, the safety of the building will be we must pay attention to the problem. And for reinforced concrete building structure in the detection and reinforcement, become the extend and increase the service life of the key, and with little time, the class of problems will be more serious. For this, we should be prepared in advance, introduction and innovation of reinforced concrete structure detection and reinforcement technique, lest cramming, to cause enough attention, still can reduce the state, enterprises and individuals and relevant groups loss. In this paper, the structure of reinforced concrete and reinforcement detection methods for comprehensive paper.
Keywords: index; Development; Action;present situation; course
中圖分類(lèi)號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
本文將從鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的重要質(zhì)量指標(biāo)作為基礎(chǔ),重點(diǎn)闡述對(duì)于鋼筋混凝土質(zhì)量檢測(cè)的主要內(nèi)容,簡(jiǎn)單介紹關(guān)于國(guó)內(nèi)外對(duì)于鋼筋混凝土質(zhì)量檢測(cè)的集中手段和相關(guān)使用方法,最后根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)及時(shí)找出原因,進(jìn)行加固。
一、結(jié)構(gòu)檢測(cè)、加固技術(shù)的意義
鋼筋混凝土檢測(cè)與加固及時(shí)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)從當(dāng)初的一窮二白,到現(xiàn)在技術(shù)基本全部實(shí)現(xiàn);從單一的建筑指標(biāo)到建筑全面檢測(cè)與加固;從局部結(jié)構(gòu)到建筑整體,先后經(jīng)過(guò)了五十年的發(fā)展歷程,特別是最近二十年,鋼筋混凝土檢測(cè)與加固技術(shù)已經(jīng)得到飛速發(fā)展。對(duì)象已經(jīng)從簡(jiǎn)單房屋建筑延伸到國(guó)家重要工程建設(shè)項(xiàng)目。
結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于提高建設(shè)工程的質(zhì)量起到了積極的作用,在節(jié)省國(guó)家與企業(yè)的資金、保障企業(yè)生產(chǎn)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全方面也起到了一定的作用。
二、鋼筋混凝土檢測(cè)與加固技術(shù)的研究歷程和現(xiàn)狀
在上世紀(jì)的六十年代,我國(guó)才開(kāi)始自己對(duì)鋼筋混凝土檢測(cè)以及加固技術(shù)進(jìn)行研究。從一開(kāi)始我們就根據(jù)自己的需求現(xiàn)狀和基礎(chǔ)水平制定了研究計(jì)劃:引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),然后在進(jìn)行消化和掌握的基礎(chǔ)上與借鑒別人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)在創(chuàng)新相結(jié)合的原則。
在上世紀(jì)七十年代,原國(guó)家建委經(jīng)過(guò)反復(fù)思量把鋼筋混凝土非破損檢測(cè)技術(shù)列入建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃,并且組織了力量進(jìn)行技術(shù)公關(guān)。在上世紀(jì)八十年代中期,我國(guó)也出版了第一本關(guān)于鋼筋混凝土檢測(cè)與加固的標(biāo)準(zhǔn)《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ23.85)從此以后,關(guān)于混凝土強(qiáng)度及缺陷的檢測(cè)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和持續(xù)的發(fā)展。到目前為止,關(guān)于混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)己有回彈法、超聲法、鉆芯法、拔出法和灌入法等,以及由上述基本方法組合而成的超聲回彈綜合法、鉆芯回彈綜合法等。
而對(duì)于建筑物里面的鋼筋銹蝕程度的檢測(cè)技術(shù),是在上世紀(jì)八十年代中期至上世紀(jì)八十年代末,由交通部門(mén)和冶金部門(mén)聯(lián)合研制出鋼筋定位測(cè)定儀這種儀器可定性地判別鋼筋是否銹蝕。20世紀(jì)90年代國(guó)外的測(cè)試儀器可初步定量測(cè)試鋼筋的銹蝕速度和銹蝕量,但測(cè)試結(jié)果有一定的誤差。實(shí)際工程檢測(cè)中采用的是綜合的方法,儀器測(cè)定、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與計(jì)算分析相結(jié)合。
在上世紀(jì)初,國(guó)外就已經(jīng)開(kāi)始了無(wú)破損檢測(cè)技術(shù)的研究,并在以后得到了飛速的發(fā)展和廣泛運(yùn)用,并且檢測(cè)技術(shù)的方式方法也得到推陳出新,出現(xiàn)了許多新的檢測(cè)技術(shù)。目前國(guó)外的檢測(cè)技術(shù)與我國(guó)相比較,我國(guó)還存在不少的差距,還有很多東西值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。
三、檢測(cè)技術(shù)的種類(lèi)
目前關(guān)于混凝土的檢測(cè)技術(shù)主要:回彈法、超聲法、鉆芯法、拔出法和灌入法等。而關(guān)于鋼筋銹蝕情況的檢測(cè)方法主要有:儀器測(cè)定、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等。而國(guó)務(wù)目前使用的檢測(cè)方法主要有兩種:一種就是對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行取樣,帶回到實(shí)驗(yàn)室,然后用儀器進(jìn)行檢測(cè);而另一種就是使用儀器對(duì)建筑物現(xiàn)場(chǎng)一些重要指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),達(dá)到檢測(cè)的目的。
而在對(duì)鋼筋混凝土建筑物的見(jiàn)鋼筋應(yīng)力檢測(cè)時(shí),一般是以應(yīng)力記作為主要檢測(cè)工具。而對(duì)建筑物內(nèi)部的鋼筋配置情況和具體數(shù)量已經(jīng)分布情況的檢測(cè)可以用雷達(dá)、超聲波和電磁等非破損檢測(cè)手段為主,而對(duì)建筑物的進(jìn)行破損抽樣的檢測(cè)方法使用較少。
1.回彈法檢測(cè)方法
利用專(zhuān)用回彈儀器,對(duì)普通鋼筋混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)方法簡(jiǎn)稱(chēng)回彈法。主要原理是:回彈儀器的回彈值,反映了反作用于沖擊量能的回彈量能,然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系和具體的公式計(jì)算,可以反映出鋼筋混凝土表面的抗壓強(qiáng)度系數(shù)。
2.超聲法檢測(cè)
超聲波檢測(cè)方法,是根據(jù)超聲波在鋼筋混凝土里面的傳播速度,與鋼筋混凝土的強(qiáng)度有關(guān)。可用來(lái)檢測(cè)鋼筋混凝土建筑物中間的缺陷的同時(shí),還可以檢測(cè)建筑物的強(qiáng)度。超聲波檢測(cè)建筑的強(qiáng)度主要是依靠聲波在建筑物里面的傳播速度和固體介質(zhì)的彈性量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系而定。
3.鉆心法
鉆芯法是利用專(zhuān)用混凝土鉆芯機(jī),直接從所需檢測(cè)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣,按有關(guān)規(guī)范加工處理后,進(jìn)行抗壓試驗(yàn),根據(jù)芯樣的抗壓強(qiáng)度推定結(jié)構(gòu)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的一種局部破損的檢測(cè)方法。
4.雷達(dá)檢測(cè)法
雷達(dá)波檢測(cè)法,是利用電磁波在傳播過(guò)程中反射的原理。電磁波在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)里面?zhèn)鞑ニ俣扰c介質(zhì)介電常數(shù)有關(guān),可以根據(jù)反射的電磁波的具體數(shù)值,判斷鋼筋混凝土內(nèi)部的:結(jié)構(gòu)、鋼筋配置、缺陷和混凝土強(qiáng)度等。
四、鋼筋混凝土加固技術(shù)
1.增大橫截面加固法
加大橫截面積,以達(dá)到減少原橫截面積的單位受力強(qiáng)度。在加固過(guò)程中,只要保證新舊混凝土的連接可靠。橫截面的應(yīng)變量符合要求,新舊材料就會(huì)根據(jù)自身的受力面的變化,受力又會(huì)隨之產(chǎn)生變化。在增加橫截面以減少受力時(shí),應(yīng)該根據(jù)各個(gè)受力面所承受壓力做到科學(xué)計(jì)算,以保證加固技術(shù)起到應(yīng)有作用。
2.粘貼鋼板法
粘鋼法加固混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)構(gòu)件基本無(wú)損傷,可充分發(fā)揮原構(gòu)件作用,對(duì)結(jié)構(gòu)自重、構(gòu)件外形、使用空間等幾乎無(wú)影響,施工工藝簡(jiǎn)單,質(zhì)量易于保證。但由于粘結(jié)劑方面原因,要求使用環(huán)境溫度不高于60℃,相對(duì)濕度不大于70%,且無(wú)腐蝕性介質(zhì)。由于粘鋼加固構(gòu)件抗動(dòng)力性能和抗疲勞性能方面試驗(yàn)研究還不夠充分,對(duì)直接承受動(dòng)力荷載和循環(huán)荷載的構(gòu)件應(yīng)謹(jǐn)慎使用。
3.粘帖碳纖維法
使用高性能符合纖維材料粘帖與鋼筋混凝土構(gòu)建表面,起到加固的作用。因?yàn)楦咝阅芾w維符合材料有抗壓強(qiáng)度高、耐高溫、耐久性好和不易腐蝕等點(diǎn),使加固取得明顯效果。。FRP材料根據(jù)纖維種類(lèi)不同分為三類(lèi):包括碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料三種,在混凝土結(jié)構(gòu)加固中,其成型工藝分為濕貼法、纖維板材和用于柱加固的環(huán)向圍束三種。
參考文獻(xiàn)
[1]顧輝.姜濤.碳纖維復(fù)合材料約束矩形截面混凝土柱應(yīng)力一應(yīng)交關(guān)系研究[J].四川建筑科學(xué)研究,2006(05).
[關(guān)鍵詞] 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 加固 方法
一、前言
近幾年所建的工程中,有不少工程存在著嚴(yán)重的隱患。有的工程未經(jīng)工程地質(zhì)勘察就設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ);有的工程未經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算;有的結(jié)構(gòu)工程使用未經(jīng)檢驗(yàn)的鋼材與水泥;有的工程使用強(qiáng)度不合格的磚砌筑墻體。更為嚴(yán)重的是,不少施工企業(yè)為了獲取利潤(rùn),竟不擇手段地偷工減料。如在鋼筋混凝土構(gòu)件中,有的抽去了50%的配筋量;有的在砌筑砂漿中少用水泥,致使實(shí)際的混凝土及砂漿強(qiáng)度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,使工程存在著嚴(yán)重的隱患。另外, 隨著新材料、新工藝在建筑工程的推廣應(yīng)用,于是又有一些新的質(zhì)量通病普遍存在于工程中。如在鋁合金門(mén)窗安裝中,門(mén)窗框與墻體接縫處按規(guī)范要求應(yīng)嵌填礦棉等彈性材料,其外面的5 mm厚度應(yīng)注入密封膠。但很多沒(méi)有按規(guī)范要求去做,有的或許根本就不知道怎樣做,幾乎所有接縫部都是嵌填水泥砂漿,致使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全可靠性己逐漸成為土木工程領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題。
二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法很多,總體來(lái)說(shuō),可以分為直接加固與間接加固兩種方法。
1、直接加固法
直接加固法是通過(guò)一些技術(shù)措施,直接提高構(gòu)件截面的承載力剛度等,目前常用的直接加固法有以下幾種。
1)大截面加固法。加大截面加固法是一種傳統(tǒng)的加固的方法, 是采用同種材料即混凝土和鋼筋對(duì)水工程原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)的一種施工技術(shù)。其技術(shù)要點(diǎn)就在于用鋼筋混凝土來(lái)增大原水工程混凝土結(jié)構(gòu)截面面積以提高結(jié)構(gòu)的承載力為目的的一種傳統(tǒng)方法。加大截面加固法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固;但現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。鑒于此,該方法適用于水工程中病險(xiǎn)的梁、板、柱、墻等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層,可增加截面有效高度,擴(kuò)大截面面積,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。 另外,需要指出的是該法最大的施工問(wèn)題,就是必須保證新、舊兩部分鋼筋混凝同受力并整體工作的問(wèn)題,而新、舊混凝土的結(jié)合面卻是加固結(jié)構(gòu)受力時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)。如在原有鋼筋混凝土柱的周邊,澆筑一層鋼筋混凝土圍套,通過(guò)采取一些有效技術(shù)措施保證新舊鋼筋混凝土形成整體,這樣就可以提高柱的承載力和剛度。
2)外包鋼加固法。包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固構(gòu)件的外側(cè),采用四角包裹角鋼,角鋼間用扁鋼相連。然后灌注結(jié)構(gòu)膠與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)、鍵合。使后加型鋼與原結(jié)構(gòu)共同工作,特別適用于需大幅度提高構(gòu)件承載力的結(jié)構(gòu)。外包鋼加固法分濕式與干式兩種情況。兩者相比,干式外包鋼施工較為簡(jiǎn)便,濕式外包鋼加固施工較為復(fù)雜。但承載力提高量、整體工作性能及受力特點(diǎn)干式外包鋼不如濕式外包鋼有效。如在鋼筋混凝土柱的四角,設(shè)置角鋼,并用綴板將角鋼連成一體,采取一些技術(shù)措施保證角鋼參與工作,這樣就起到了對(duì)柱子的加固作用。外包鋼加固混凝土構(gòu)件時(shí),型鋼表面必須進(jìn)行防護(hù)處理??梢栽谕獍摰谋砻纥c(diǎn)焊一層鋼絲,然后用1:3水泥砂漿抹25mm厚的保護(hù)層,亦可采用聚合物砂漿或其他飾面材料加以保護(hù)。
3)預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法 ,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁??煞譃轭A(yù)應(yīng)力拉桿加固和預(yù)應(yīng)力撐桿加固 ,其中預(yù)應(yīng)力拉桿加固主要用于受彎構(gòu)件 ,以梁身為錨固體 , 通過(guò)預(yù)應(yīng)力張拉對(duì)梁的受拉區(qū)域施加外力 ,以抵消結(jié)構(gòu)本身的自重 ,減少車(chē)輛荷載作用下的應(yīng)力 , 能夠減少梁體出現(xiàn)過(guò)多的裂縫 ,以及減小裂縫寬度。預(yù)應(yīng)力撐桿加固主要用于橋梁下部結(jié)構(gòu)的軸心受壓墩柱 ,但在實(shí)踐中橋梁墩柱加固也很少采用這種方法。根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的工作情況,一種是在原構(gòu)件的體外,通過(guò)錨固端與支撐點(diǎn)傳遞力,另一種是張拉后再澆混凝土,通過(guò)新舊混凝土之間的粘結(jié)傳遞力。
4)外部粘貼加固法。粘貼鋼板加固法是混凝土構(gòu)件和橋梁加固中采用較多的一種方法。目前外部粘貼加固法主要有粘鋼加固法和纖維加固法兩種。粘鋼加固法是在構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以提高結(jié)構(gòu)件承載力的一種加固方法。這種加固方法具有施工方便、周期短、占用空間不大、對(duì)環(huán)境影響小,以及加固后不影響結(jié)構(gòu)的外觀等優(yōu)點(diǎn),因此是一種適用面廣的先進(jìn)加固方法,不僅建筑,而且公路橋梁也普遍采用。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法是把高性能的纖維織物,如玻璃纖維、碳纖維和阿拉米德纖維等,放置在環(huán)氧樹(shù)脂等基材上,經(jīng)膠合凝固后形成的。纖維是用紗結(jié)合成不同的幾何形狀,可以是單一方向的也可以是不同方向的,它決定復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特性。樹(shù)脂則是作為粘結(jié)介質(zhì),傳遞分布纖維間的應(yīng)力,保證其形成整體均勻受力。
2、間接加固法
目前常用的間接加固法有以下幾種。
l)增設(shè)構(gòu)件加固法。設(shè)構(gòu)件加固法是在原有構(gòu)件之間增加新的構(gòu)件,如兩棍屋架間加設(shè)一副新屋架,在兩根梁之間增加一道新梁,在兩根柱子之間增加一個(gè)新柱等,以減少原有構(gòu)件的受荷面積,減少荷載效應(yīng),達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的。該方法對(duì)原有建筑的建筑功能可能會(huì)有影響。所以該方法一般適合于增加構(gòu)件后不影響使用要求的民用建筑梁柱等的加固。
2)增設(shè)支點(diǎn)加固法。設(shè)支點(diǎn)加固法是在梁、板等構(gòu)件上增設(shè)支點(diǎn),在柱子、屋架之間增設(shè)支撐構(gòu)件,減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算跨度(長(zhǎng)度),減少荷載效應(yīng),發(fā)揮構(gòu)件潛力,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的。按照支撐結(jié)構(gòu)的受力性能,增設(shè)支點(diǎn)加固法分為剛性支點(diǎn)加固法和彈性支點(diǎn)加固法。在剛性支點(diǎn)加固法中,新增設(shè)支點(diǎn)的變形相對(duì)被加固構(gòu)件的變形而非常小,可以近似視為不動(dòng)支點(diǎn),例如在梁的中間設(shè)置一個(gè)支撐柱,該柱通過(guò)受壓把荷載傳遞給基礎(chǔ),由于支撐構(gòu)件受壓,所以變形非常小。在彈性支點(diǎn)加固法中,新增設(shè)支點(diǎn)的變形較大,不能忽略不計(jì)。例如在梁的中間,沿其垂直方向設(shè)置一道梁,該新加梁通過(guò)受彎把荷載傳遞到兩端的支撐結(jié)構(gòu)上,由于支撐構(gòu)件受彎,變形較大。
3)增加結(jié)構(gòu)整體性加固法。增加結(jié)構(gòu)整體性加固是通過(guò)增設(shè)支撐等一些構(gòu)造措施使多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成整體共同工作。由于整體結(jié)構(gòu)破壞的概率明顯小于單位構(gòu)件,因此在不加固原有構(gòu)件中任一構(gòu)件的情況下,整體結(jié)構(gòu)可靠度提高了,達(dá)到了結(jié)構(gòu)加固的目的。
4)改變結(jié)構(gòu)剛度比加固法。改變結(jié)構(gòu)剛度比加固法是對(duì)采取一些局部措施,改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的剛度比,調(diào)整結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力分布,改善結(jié)構(gòu)受力狀況,達(dá)到加固的目的。該方法一般多用于提高結(jié)構(gòu)抗水平作用的能力。
5)卸載加固法。采用新型輕質(zhì)材料置換原有建筑分隔和裝飾材料,如用輕質(zhì)墻板置換原有磚隔墻等,通過(guò)減少荷載提高結(jié)構(gòu)的可靠性,達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的。
三、結(jié)語(yǔ)
總之,目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋在我國(guó)各類(lèi)建、構(gòu)筑物中占絕大多數(shù)。隨著鋼筋混凝土建筑物服役時(shí)間的增長(zhǎng),老舊建筑物日益增多,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法的選擇,應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)果。結(jié)構(gòu)功能降低及加固原因(如完好情況下的加固及受損狀態(tài)下的加固),結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)鼐唧w條件、新的功能要求等因素。并按加固效果可靠、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理原則,綜合分析確定。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳瑜,王琦.混凝土主體結(jié)構(gòu)改造的評(píng)估鑒定和加固補(bǔ)強(qiáng).建筑結(jié)構(gòu),2004,(9).