加固技术介绍
依据《混凝土结构加固技术规范》,混凝土结构加固方法有:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力加固法、外部粘钢加固法、碳纤维布加固法等。
1、加固工作程序
针对结构可靠性等级,提出佳加固方案。根据加固方案进行加固设计,考虑适当的施工方法及合理的构造措施。
2、加固技术介绍
(1)加大截面加固法
即采取增大混凝土结构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。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土受弯构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。
(2)外包钢加固法
该加固技术是在混凝土构件表面用的建筑结构胶粘贴钢板,加固补强,以提高结构承载力的一种加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固,要求承受静力作用的一般受弯、受拉构件,罗湖加固,且环境温度不大于60℃,相对湿度不大于70%,以及无化学腐蚀影响,否则应采取措施。优点是简单、快速、不影响结构外形,施工时对生产和生活影响较小。但是,粘钢存在着应力滞后现象。施工时原构件的负载越大,应力滞后越多。此外,施工质量和粘结剂质量对加固有较大影响。
(3)低压注浆法
该方法适用于裂缝宽度在0.2~0.3mm的混凝土缝修补,它是在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。对于未贯通的裂缝,注浆法难以将浆液注入到内部,注入压力太大时,还有可能使裂缝宽度扩大。所以,目前多采用低压低速注入法。
(4)预应力加固法
即采用外加预应力的钢拉杆或撑杆,对结构进行加固的方法。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于60℃环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理,也不适用于混凝土收缩量变大的混凝土。
(5)改变结构传力途径加固法
主要可分为两种:
1)增设支点法:该法是以减小结构的计算跨度和变形,提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种加固方法;弹性支点法是以支承结构的受弯或晰架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。
2)托梁拔拄法:该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔拄、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿拔柱等方案,适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,其中双托梁反牛腿托梁拔拄,则适用于保留上柱的型钢结构的加固。
6、外包钢加固法
即在混凝土构件包以型钢的加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60℃。当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠性的防护措施。
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为什么加固前要先卸荷1、减少应力应变滞后
碳纤维布加固楼板,因应力应变滞后而不能充分发挥其性能,尤其是当原结构工作应力应变值较高时,对于以混凝土承载力为主的受压构件和受剪构件,往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象,致使加固效果很不理想或根本不起作用。
相反,碳纤维布加固前若卸除荷载,情况则完全不同。由于减少二次受力的影响,降低了碳纤维布的滞后应变,使得破坏时,新旧两部分就可同时进入各自的极限状态,结构总体承载力可显著提高。
2、 节省加固材料
加固前卸除荷载,碳纤维布滞后应变得以降低,甚至消除,使得加固后的结构能充分利用碳纤维布的强度,结构加固,不用重复加固,节省了加固材料的使用。
3、 提高结构承载力
卸荷对加固结构承载力的提高影响,主要表现在原结构一次载荷应力应变水平指标的降低方面,这对于以混凝土圈套加固的受压结构及增设支点加固的受弯结构,效果特别明显。
4、如何卸荷
卸荷分两种:直接卸荷和间接卸荷。
直接卸荷,是全部或部分地直接般走作用于原结构上的可卸荷载。直接卸荷直观,准确,但可卸荷载量有限,一般只限于部分活荷载。
间接卸荷,是用反向力施加于原结构,以抵消或降低原有作用效应。间接卸荷量值。甚至可使用作用效应出现负值。间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷,前者以变形控制,误差较大,房屋加固改造,后者以力控制,较为准确。预应力加固法是加固与卸荷合而为一,是将原结构所受荷载,通过预应力手段部分地转移到新加结构上面的一种方法。
预应力加固法通过施加预应力碳板,主动消除结构受力,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。
危桥加固方法——塞缝灌浆 塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在危桥病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。
塞缝灌浆一般用于处理危桥上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆等,具体采用哪一种。应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。部分石拱桥的桥台、拱圈开裂,而又受地形、排水或工期的限制而不能搭架,除对裂缝进行压浆处理外,还可采用与隧道的初期养护类似的办法,在桥台的前墙、拱圈上设置锚杆、挂钢筋网,然后再喷射混凝土。
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