论述钢筋混凝土建筑结构加固技术论文_谭沛林

论述钢筋混凝土建筑结构加固技术论文_谭沛林

东莞市东莞大堤管理处 广东东莞 523000

摘要:众所周知,钢筋混凝土房屋的加固效果与专业技术人员所采取的加固方案密切相关。一般而言,结构经局部加固后,虽然能提高被加固构件的安全性,但这并不意味着该承重结构是安全的。因此专业技术人员在进行局部加固的同时,应对结构的整体牢固性进行检查与评估,以确定最终的加固方案。下面就钢筋混凝土加固的原则、常用加固手段的作用及常用的加固方法进行总结。

关键词:建筑结构;加固原则;加固手段;加固方法

1.钢筋混凝建筑结构加固技术的重要性

建筑物在使用过程之中必然会出现正常的损耗和质量问题,尤其是钢筋混凝土结构在使用的过程中,容易出现混凝土风化、钢筋漏筋等质量问题,钢筋混凝土建筑结构技术可以有效地消除安全隐患,提高建筑主体结构的安全性能。同时加固技术可以有效提高建筑结构的使用寿命,减少了建筑行业的能源消耗,保证我国建筑行业的可持续发展。

2.钢筋混凝土结构的加固原则

2.1实际出发原则

对钢筋混凝土进行加固前,不仅要对钢筋混凝土本身结构的可靠性进行严格的鉴定,而且还要对钢筋混凝土本身结构的材料以及它的作用力进行实际调查研究,全方位地分析原有结构存在的缺陷以及被损害和破坏的状态。进行钢筋混凝土结构的加固设计工作时,要使材料、设备和计算简图尽可能地符合实际条件,同时,要尽可能地结合钢筋混凝土结构的加固方案。

2.2全面比较原则

确定结构的加固方案,应该对钢筋混凝土自身结构构件的破损程度、自身建筑所占用的空间、各方面的技术因素(包括功能要求、加固的技术等)和非技术因素,以及加固后的效果等各种因素进行评估,将所有方案方案进行比较分析,选择出最合适的方案,而不能仅根据自己的印象以及经验做出选择。

2.3协同受力原则

对结构加固方案的确定,除了要全面比较分析外,还应该保证它的协同受力情况。通常采用的方法是要尽量保证新添加的部件、构件或者截面能与原有钢筋混凝土自身结构构件没有受到破损的部位共同受力、共同工作、共同承受加固后应承受的变形和荷载。如果我们在技术上不能达到让增添部分和自身原有部分协同受力,那么也必须在连接上让加固的部分能够承受一定的变形及荷载,使被加固的部分的负荷减轻到可以被允许的程度。

2.4保留完好原则

在钢筋混凝土结构加固截面、构件、或部件时,要尽可能地不损伤它的自身结构,并且能将它有利用价值的部分保留下来,应该避免不必要的拆卸、更换、凿损等。这样,一方面能节省经济,另一方面能保证结构坚硬,毕竟加固所增添的构件等与它自身结构相连的部分十分薄弱。

3.钢筋混凝土建筑结构加固技术分析

3.1现浇加固法

这是最常用的一种加固方法,在桥梁、坝体等建筑结构中广泛应用,现浇加固技术要根据待加固建筑的实际状况确定加固方案,并在施工现场设置浇筑模具进行浇筑,保证混凝土浇筑之后的加固作用。现浇加固法的工程造价低,操作工艺简单,同时其加固效果明显,加固后的建筑结构性能得到明显提升,此外其应用范围广泛,不需要借助大型的机械设备,降低了加固设计成本。

3.2增大截面加固法

增大截面加固,也称为外包混凝土加固,是通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧新浇筑混凝土以增大构件,来提高构件的强度、稳定性和抗裂性。一些简单的情况也可以用来修补裂缝。这种加固法适用范围较广,可用于加固混凝上受弯和受压构件,如板、梁、柱、基础、屋架等。根据构件受力特点和加固目的、构件几何尺寸等因素,可设计为单侧、双侧或四面包套的加固。

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3.3外包钢加固法

外包钢加固法是以型钢外包于构件四角(或两角)的加固办法。在我国工程加固领域,外包钢加固法是一种使用面较广的常规加固方法。由于其现场工作量较小、施工简便、结构受力较为可靠,因此适用于使用上原构件截面尺寸不允许增大,却要求截面承能力有大幅提高的混凝土结构加固。

3.4纤维粘帖加固法

随着材料合成行业的发展,涌现出了大量的高强度、高性能的合成纤维材料,并在钢筋混凝土建筑结构的加固中应用效果良好。通常要把纤维加固材料黏贴在固定的位置,提高建筑结构构件的受拉性能,例如在房屋建筑结构加固中,可以把纤维复合材料粘贴在构件的受拉位置,从而增强了局部结构的承载能力,实现了加固的效果。纤维加固法在施工中,受周围环境的影响较大,尤其是温度和湿度会极大影响加固效果,因此要把施工温度控制在5℃以上,同时对于加固表面要进行找平处理,提高加固建筑的美观性。

3.5化学灌浆加固法

化学灌浆加固是通过压力把加固浆液灌输到加固对象中,从而提升建筑结构的强度和承载力,化学浆液对于混凝土裂缝的处理效果明显,可以和混凝土反应形成致密的结构,消除混凝土结构的质量缺陷,在水库大坝、地基、梁体等构件裂缝加固中应用广泛。化学灌浆加固法的关键是化学浆液的选择,要根据混凝土裂缝的类型选择合适的灌浆浆液配比,同时要控制好灌浆压力,避免压力过大造成灌浆孔的劈裂,同时也要避免灌浆过程中出现灌浆不紧密的操作问题。

3.6地基加固法

地基是建筑结构的关键,决定了建筑结构的质量,当前建筑结构的地基都是采用钢筋混凝土的结构形式,加固地基可以全面提高建筑结构性能。地基加固分为地基处理、地基加深、地基扩展等,增加筏板基础最为常用的一种加固方式,其施工成本较低,对建筑结构的整体不造成影响,同时加固效果明显。

3.7喷射混凝土补强加固技术

喷射混凝土补强法是一种用混凝土喷射机将混凝土拌和料和水(干喷机)或混凝土湿料(湿喷机)以高速喷射到混凝土结构上,并快速凝固成型的加固方法。这种方法具有施工方便、速度快、工期短,喷射凝固层与原结构粘结力强等特点,但其缺点是需要专门的设备,对混凝土的配合比设计要求较高。这种方法常用于在梁、板等构件的下面增补混凝土;填补混凝土和砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面。

4.建筑结构钢混凝土加固技术的发展趋势

由于科学技术已新月异,建筑结构钢筋混凝土的加固技术也在不断的发展之中。用发展的眼光来分析,其技术发展趋势表现如下:

4.1纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法引入我国时间还很短,但已显著地显现出其优势,成为科研院所、大专院校研究的热点,并得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。

根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究;纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题;加强非碳纤维(玻璃纤维、芳纶纤维)材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。纤维嵌入式加固法在国外研究较多,在国内则刚刚起步,其有待研究的问题较多,主要有加大纤维嵌入式加固法的试验及理论研究、新型粘结材料的研究、粘结材料对界面粘结能力的研究、界面粘结破坏及劈裂破坏时截面受弯承载等。

4.2钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固法

从历史的观点来看,用钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固钢筋混凝土结构,虽然已有20多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势(砂浆与基材间有更好的相容性、协调性、相互渗透性而且比有机加固片材抗老化、耐火、耐久性更好),其应用前景较好。

5.结语

钢筋混凝土结构房屋的加固改造方法有很多种,根据工程实际的不同情况需采取不同的方法,尽量做到结构安全、经济合理,施工简便。随着建筑科学技术的进步,结构设计理论的日趋成熟以及新型材料的不断出现,加固方案的选择也将有更加广泛的空间。

参考文献:

[1]张剑.影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素[J].科技信息.2015(33)

[2]葛潇,张华.混凝土框架节点抗震性能研究综述[J].山西建筑.2014(32)

[3]王杰,赖志乐.碳纤维加固技术在工程中的应用[J].河南建材.2013(02)

论文作者:谭沛林

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/11/2

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