试论建筑结构钢筋混凝土加固技术方法李昌娜

试论建筑结构钢筋混凝土加固技术方法李昌娜

李昌娜

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摘要:钢筋混凝土结构建筑以其诸多优点而得到了广泛的应用,但受到设计错误、原材料不达标、施工不当等诸多因素的影响,会不同程度地出现混凝土建筑结构损伤和破坏现象,为了恢复和改变其使用功能,需要对存在缺陷的钢筋混凝土结构建筑进行加固。本文主要对建筑结构钢筋混凝土加固技术方法进行分析研究。

关键词;建筑工程;钢筋混凝土;加固技术

1钢筋混凝土结构概述

钢筋混凝土是一种重要的建筑构件,在民用与工业建筑物中具有十分重要的作用。对于钢筋混凝土结构优势,主要包括以下几方面:(1)具有优异的结构性能,钢筋混凝土结构在钢筋的强度、抗拉力以及混凝土抗压等方面具有无可比拟的优势。大量的研究表明,此类结构能够抵御高强度的振动,且其抗破坏性和抗震性也明显优于一般的工程结构。(2)筋混凝土结构制作方式简便,主要由混凝土、钢筋、钢板以及其他纤维材料构成,材料来源十分广泛,价格较低廉,整体制作过程简单快捷。(3)钢筋混凝土结构集合了钢筋和混凝土两种材料的综合性能。在抗拉方面,相比于其他材料,钢筋具有较强的优势。在抗拉力方面,混凝土具有较强的优势,但在抗拉方面难以适应建筑要求。通过有效结合钢筋与混凝土,可充分发挥两者的优势,进而在满足抗高压力的基础上,发挥较强的抗压能力,是一种较理想的建筑结构。建筑工程中钢筋混凝土施工的特点:

(1)施工工序的复杂性。建筑工程中钢筋混凝土的施工相对来说比较麻烦,并且其施工工序比较复杂,其步骤是准备工作→放样→测量、构建模版→建立钢筋架→安装→浇灌混凝土→混凝土养护、拆模,要按照这样的步骤来展开施工,但是在实际的工作中,往往会随着工作面位置的变化而改变施工顺序。

(2)钢筋混凝土结构的易损性。在钢筋混凝土的施工过程当中,如果施工不规范,就会造成结构开裂等问题,同时,容易受到外在因素的影响,就会导致钢筋混凝土结构破损,所以,在施工的过程中,一定要注意对钢筋混凝土的实用,有效的避免出现问题,造成不必要的损失。

(3)钢筋混凝土结构的易变性。在对混凝土进行浇灌工作的时候,必须要通过模版支撑或者二次支撑,从而才能够传递给下面之前预先浇灌好的楼板,在这一施工过程中,施工所有的荷载都是有混凝土结构以及临时性承载系统来承担的,并且这会随着施工程序的变化而产生一定的变化,因此,钢筋混凝土结构具有一定的易变性。

2建筑结构钢筋混凝土加固技术方法

当前,钢筋混凝土的构造复杂多样,在实际的工程建设中,它的加固、追加、变更是十分常见的问题。钢筋混凝土结构加固的方法主要分为直接和间接加固两大类,根据对各种加固方法的综合比较,结合工程的实际情况,针对存在的质量问题,进行定性分析的同时,委托具有相应资质的检测单位对混凝土构件、钢筋等受损部位进行检测,定量鉴定判断结构构件的损伤情况,并根据检测、分析、鉴定的结果,选择经济合理的修复(加固)方法。下面对几种主要的加固方法进行比较总结:

2.1增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠,但对于使用空间有一定影响,适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。按照增设的支承结构的变形性能,增设支点法可分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子等构件。由于支承结构的轴向变形远远小于被加固结构的挠曲变形,对被加固结构而言,支承结构可简化按不动支点考虑,结构受力较为明确,内力计算大为简化;弹性支点法是通过支承结构的受弯或桁架作用间接地传递荷载的一种加固方法。由于支承结构的变形和被加固结构的变形属同一数量级,支承结构只能按弹性支点考虑,内力分析较为复杂。相对而言,刚性支点加固对结构承载能力提高幅度较大,弹性支点加固对结构使用空间的影响程度较低。

2.2预应力加固法

预应力加固法是将卸荷、加固及改变结构受力状况三者合而为一,使得结构的承载力、抗裂性和刚度都能同时得以提高。采用预应力拉杆进行加固时,可用横向张拉法、机械张拉法和电热张拉法施工。当采用横向张拉法加固钢筋混凝土梁时,一般可分为水平拉杆、下撑式拉杆和混合式拉杆等三种拉杆布置方式。水平式拉杆适用于正截面受弯承载力不足的加固;下撑式拉杆适用于斜截面受剪承载力及正截面受弯承载力均不足的受弯构件加固;混合式拉杆适用于正截面受弯承载力严重不足而斜截面受剪承载力略为不足的加固。

2.3化学植筋加固法

植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密实性能良好,无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用,施工简便迅速安全并符合环保要求,是建筑工程中钢筋混凝土结构变更,加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中,还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中,也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是:具有很高的承载力(剪力、拉力);对固定的基材不产生膨胀力;施工简便,时间短。于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

2.4喷射混凝土补强法

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。喷射混凝土不需要振捣,它借助水泥与骨料之间的连续冲击实现密实化,也不需要支模或只需部分支模,施工方便、速度快、工期短,喷射凝固层与原结构粘结力强,所以在大范围加固工程中具有独特优势;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。这种方法常用于病弱混凝土的局部或全部更换;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。

2.5碳纤维布加固技术

碳纤维布是一种强度高、弹性效果好的材料。在实际操作的过程中,通过横向包裹钢筋混凝土构件的方式,来增强构件的载荷力与延性性能。使用碳纤维布对钢筋混凝土结构进行加固处理的作用机理主要有以下两个方面:首先,碳纤维布横向包裹时,作用机理与受剪箍筋类似,与箍筋共同发挥对剪切作用力的承受减值,以此种方式来实现对抗剪承载力的合理提升。受这一因素的影响,还在改善构件变形性能方面具有十分显著的效果。其次,使用碳纤维布对钢筋混凝土构件进行横向包裹,还可以对其浅部的混凝土起到有效的束缚作用,使整个混凝土构件的抗压强度增加。一旦钢筋混凝土构件的应力值达到了临界点时,其横向膨胀变形的速度也会急剧增加,碳纤维环向应变能力也得到了显著的提升,环向约束力也随之增大。与此同时,实现了对极限压应变作用力的提升,使纵向钢筋塑性变形性能得到了有效的提升,最终达到了结构加固的目的。

结束语

各种结构加固的方法都有着各自的优点及缺陷,从而应针对不同需要的混凝土建筑结构,科学、合理的选用加固施工方案,从而才能顺利、高效的完成结构的加固,提高安全质量,延长使用寿命。

参考文献

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