畢金芬(合肥水泥研究設計院,230051)
混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術應用研究
畢金芬
(合肥水泥研究設計院,230051)
隨著市場經(jīng)濟的不斷深入發(fā)展,社會對于建筑的需求不斷增加?;炷烈呀?jīng)成為建筑物中最為常見的建筑材料。生活中的房屋、隧道、花園設施等等都需要鋼筋混凝土。對于建筑物的第一要求便是安全,因此無論建筑物的設計理念如何,建筑物的格局如何改變,混凝土作為基礎材料是必不可少的,而注重鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全性則顯得尤為重要。因此衍生出了鋼筋混凝土的加固技術。本文將對混凝土加固技術進行簡要闡述、應用分析。僅供參考。
混凝土;建筑結(jié)構(gòu);加固技術;應用研究
引言:隨著人們對于建筑物的質(zhì)量要求越來越高,對建筑物的結(jié)構(gòu)檢測和加固則是建筑行業(yè)必做的項目之一?;炷两ㄖ庸碳夹g是指以原混凝土建筑結(jié)構(gòu)的檢定、檢測為基礎,采用科學合理的加固措施,提高混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全性能與耐久性能,保障建筑物的正常使用及使用壽命的延長。建筑結(jié)構(gòu)加固工作包括建筑施工過程中出現(xiàn)的問題進行加固以及對原有的建筑性能改造、加固,使其達到延長建筑使用壽命的結(jié)果[1]。
在目前的工業(yè)和民用建筑中,存在許多使用年限超過30年的建筑,在當時的時代背景里,受到許多因素的制約,許多混凝土建筑均存在不同程度的安全隱患。另外還有一些建筑物由于設計時、施工時及工程管理上產(chǎn)生的質(zhì)量問題,危及建筑安全。
在建筑物出現(xiàn)以下情況時應當及時對建筑物進行檢測、加固。如:建筑結(jié)構(gòu)破損,年久失修;建筑體遭受過地震、海嘯、火災、泥石流等人為或自然災害;建筑改修時有露筋蜂窩等質(zhì)量差的問題;設計不合理,沒有充分了解該工程的地質(zhì)水文特點;改造的建筑物改造不正確,任意對墻體開洞,改變建筑物載荷能力;建筑物周圍環(huán)境的改變,長期受高溫、酸堿等腐蝕性材料影響,建筑物結(jié)構(gòu)遭到損毀。及時檢測、加固混凝土建筑結(jié)構(gòu)是保障建筑物的安全性,提高建筑物的強度、穩(wěn)定性能、剛度、耐久性,以滿足建筑物的正常使用功能[2],并延長其使用壽命。
判斷一個建筑物是否需要進行加固需要對其進行檢測,一般的檢測方法有:鉆芯法、回彈法、超聲法、拔出法及荷載檢驗法等檢測方法。拔出法操作簡便,容易掌握且檢測精準度比較高,鉆芯法是對建筑物直接進行抗壓強度檢測的方法,其結(jié)果非常精準,但是該方法容易對建筑物局部機構(gòu)造成破壞。非破損檢測法則是包括混凝土回彈法及超聲回彈法兩種,該種檢測方法的檢測精度不高,一般都是采用綜合法進行檢測,也就是將幾種方法兩兩結(jié)合進行運用,如鉆芯——回彈方法、回彈超聲——拔出方法、回彈——鉆芯法等。
混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法有兩種即工程質(zhì)量檢測和結(jié)構(gòu)性能檢測。對工程實行哪種檢測方法都有它既定的情況[3],如以下6中情況適合使用工程質(zhì)量檢測法進行混凝土結(jié)構(gòu)檢測:1.工程質(zhì)量的試件及行管材料檢驗不足時;2.建筑物實體結(jié)構(gòu)質(zhì)量抽查不合格時;3.對建筑實體結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在異議時;4.發(fā)生了工程安全事故時;5.同步制定的相關標準對工程進行第三方檢測時;6.相關檢查部門要求工程質(zhì)量第三方檢測時。另外有4種情況適合選擇結(jié)構(gòu)性能檢測方法:1.混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時;2.達到建筑物規(guī)定使用年限時;3.混凝土結(jié)構(gòu)遭受了自然及人為災害時;4.需要對其進行可靠性鑒定時。
1.外包鋼加固技術
外包鋼加固技術是通過使用乳膠水泥和環(huán)氧樹脂材料對梁柱外圍的包型鋼進行灌漿加固,也能夠通過對外圍的包型鋼焊接,實施加固技術。此種加固技術可以依據(jù)施工方法的不同分為干式、濕式外包裝法[4]。外包鋼法能夠使建筑結(jié)構(gòu)更為密實,加大建筑結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性能,提升建筑結(jié)構(gòu)的承載力,提高使用性能。采用外包鋼加固技術時要注意一些細節(jié)問題,如優(yōu)先考慮采用低強鋼材進行加固,低強鋼材的運用不會對加固構(gòu)件產(chǎn)生大的應力,能夠?qū)ㄖ庸虡?gòu)件沒有負面影響的情況下,實現(xiàn)建筑構(gòu)件的加固。
同時為了確保包鋼與建筑結(jié)構(gòu)的相互結(jié)合、融為一體,一般都要對水泥與混凝土的使用性能做嚴格要求,混凝土應具有微收縮性和微膨脹性,才能確保建筑結(jié)構(gòu)在加固處理后不會出現(xiàn)新的裂痕,降低加固效果。除此之外,還要對混凝土中的外加劑進行嚴格管控,使用量有度,另外為了提高混凝土和易性降低混凝土的塌落度,應選取對混凝土收縮性影響小、能夠提升混凝土耐老化度的外加劑。
2.增加截面加固技術
加大截面加固技術是通過在混凝土受彎結(jié)構(gòu)的承重區(qū)域澆筑混凝土現(xiàn)澆層。其能夠具有擴大建筑結(jié)構(gòu)受力面積的作用,同時還能提高受力截面的有效高度。能夠加強建筑結(jié)構(gòu)的正截面抗彎能力,提高斜截面的抗剪能力,保持建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在建筑物的橫截面受拉區(qū)域用混凝土對其設置圍套,能增加建筑結(jié)構(gòu)的受力截面,提升建筑構(gòu)件的受力極限,完善使用功能,加大承載能力。此種加固技術工藝簡單,歷經(jīng)長時間的發(fā)展,技術較成熟,便于施工時對其進行有效管控。這種加固技術較多的應用于梁、板、墻等主要建筑結(jié)構(gòu)的加固中,有明顯的效果。
3.粘鋼加固法
粘鋼加固法是通過膠黏劑對構(gòu)建外側(cè)的粘貼鋼板共同作用力下加強結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪能力。主要運用于正常濕度中,承受靜力作用下的受彎構(gòu)件的加固,提高了建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。該種方法具有施工方便、按照要求除銹卸荷即可、現(xiàn)場濕作業(yè)較小,加固時間小,一天后便能繼續(xù)使用,不影響原有的凈空,而且材料價格便宜,能夠增加構(gòu)建的承載力。不過也存在一定的缺點,施工技術水平和膠黏劑的質(zhì)量好壞能夠決定加固效果,如若在加固后發(fā)現(xiàn)空鼓情況,再補救就為時已晚了。所以應當慎用此法。
4.預應力加固法
預應力加固法是增加原結(jié)構(gòu)的承載能力,在原來的構(gòu)建中增加預應力結(jié)構(gòu)來分擔原有結(jié)構(gòu)所要承受的部分荷載[5]。目前使用較多的是體外預應力加固法,其能較好的加固建筑構(gòu)件,增加結(jié)構(gòu)整體的承載能力。不過也會使建筑物的外觀受到影響,同時需要防止鋼筋的生銹現(xiàn)象。此法適用于長期處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固和大跨度、重型結(jié)構(gòu)的加固技術。
5.增設支點加固法
增設支點是指在建筑物梁的中間位置增設幾個支點,將多跨簡支梁轉(zhuǎn)換成連續(xù)梁。此種加固法能夠降低計算彎矩,加強建筑結(jié)構(gòu)的承載力,具有簡單便利、有比較可觀的成效的優(yōu)點,另外其也存在著一定的缺點,即工作量大,易對建筑物的外觀原貌和使用功能造成損壞。
除了以上所述的5種常見加固技術外,還有焊接補筋加固法、植筋加固法、噴射混凝土補強法及化學灌漿修補技術等。這些方法都有各自的特點及優(yōu)勢以及相適應的應用范圍。
結(jié)語:總而言之,在施工過程中應結(jié)合結(jié)構(gòu)特點,綜合考慮各種因素,靈活運用各種加固技術,保障建筑物的安全性,達到對建筑物的加固目的,延長其使用壽命。
[1]張益多,劉榮桂. 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術研究及應用綜述[J]. 江蘇大學學報(自然科學版),2003,06:91-94.
[2]汪濤. 混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術應用研究[D].南昌大學,2010.
[3]熊爭氣,胡軍. 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的加固技術分析[J]. 中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,16:42+171.
[4]李志國,王嵐蘭. 混凝土建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固技術研究[J]. 工程建設與設計,2013,11:118-119+122.
[5]林雅云. 混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術探討[J]. 才智,2011,25:53-54.
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