1、1论混凝土结构加固的方法分类与技术应用摘要:本文从直接加固方法、间接加固方法和混凝土结构加固改造相关配套技术三个方面对混凝土机构的加固进行了讨论,希望能够为同行提供帮助。 关键词:建筑;混凝土加固;方法;技术 中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号: 引言 混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类。设计时可根据当地实际条件和使用要求,进行多方案比较,按技术先进可靠、经济合理的原则,选.择适宜的加固方法和配套的技术。 1.直接加固方法 直接加固法是直接针对于结构构件或节点承载力提高的加固,方法很多,主要有增大截面法、置换混凝土法、外包型钢法、外粘钢板法、外贴纤维复合材料加固法、绕
2、丝加固法等。 (1)加大截面加固法 加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验、受力可靠、加固费用低廉;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业工作量大、养护时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。其工程量主要集中在一般结构的梁、板、柱上,比较适合于中小城市的钢筋混2凝土结构加固工程。 (2)置换混凝土加固法 置换混凝土加固法的优点与加大截面加固法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业量大、养护时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固,还可用于混凝土承重结构受
3、腐蚀、冻害、火灾烧损以及地震、强风和人为破坏后的修复。其加固施工技术关键在于新旧混凝土结合面的处理效果能否达到可以采用协同工作假定的程度,将直接影响到此法能否在承重结构中得到很好的应用。 (3)外粘型钢加固法 早期的外粘型钢加固法称为湿式外包钢加固法,使用的是乳胶水泥为黏结材料,不耐潮湿、不耐低温、不耐老化、不能长期用于户外,在承重结构的应用中被淘汰。当前的外粘型钢加固是以结构胶(如改性环氧树脂)为黏结材料,并通过压力灌注工艺形成饱满而高强的胶层,从而使设计、计算所采用的整体截面基本假定,可以建立在可靠的基础上。适用面很广、受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大、费用较高,且不宜用于
4、无防护情况下的 60以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。 (4)粘贴钢板加固法 粘贴钢板加固法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有空间无显著影响,3但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。适用于承受静力作用且处于正常湿度、温度(长期使用的环境温度不应高于 60)环境中的受弯、受拉和大偏心受压构件的加固,不适用于素混凝土构件的加固。 (5)粘贴纤维复合材加固法 粘贴纤维复合材加固法采用高强度的连续纤维按一定规则排列,经用胶粘剂浸渍、粘结固化后形成具有纤维增强效应的复合
5、材料,称为纤维复合材。纤维复合材是工程结构加固的很好材料,主要有碳纤维复合材和玻璃纤维单向织物复合材等。 (6)绕丝加固法 绕丝加固法能够显著提高钢筋混凝土构件斜截面极限承载力,另外由于绕丝引起的约束混凝土作用,还能提高轴心受压构件的正截面承载力。不过从实用的角度来说,绕丝的效果虽然可靠(特别是机械绕丝) ,但对受压构件使用阶段的承载力提高的增量不大,因此,在工程上仅用于提高钢筋混凝土柱位移延性的加固。采用绕丝法时,原构件按现场检测结果推定的混凝土强度等级不应低于 C10,也不得高于 C50。 (7)锚栓锚固法 锚栓锚固法适用于混凝土强度等级为 C20C60 的混凝土承重结构的改造、加固;不适
6、用于己严重风化的上述结构及轻质结构。 2.间接加固方法 间接加固法是针对结构总体布局,用减小或改变构件内力的加固,方法很多,主要的有预应力加固法、增设支点加固法、体系加固法、增4设拉结连系加固法等。 (1)外加预应力加固法 预应力加固法适用面很广,预应力施加方法也很多。该加固法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态且难以直接卸除其结构荷载的混凝土构件(梁、板、柱和桁架等)加固;还可以用于原构件(梁、板、柱和桁架等)截面偏小或需要增加其使用荷载、改善使用性能等情况。
7、但在无防护的情况下,不能用于温度在 60以上环境中。预应力拉杆、撑杆、缀板以及各种紧固件和锚固件等均应进行可靠的防锈蚀处理。 (2)增设支点加固法 增设支承点加固法是一种传统的加固法,按支承结构受力性能的不同可分为刚性支点加固法和弹性支点加固法两种。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间。适用于对外观和使用功能要求不高的梁、板、桁架和网架等结构的加固。同时由于其简便、可靠、易拆卸的特点,还经常用于抢险工程等,一直是结构加固工程中不可或缺的方法。 3.混凝土结构加固改造相关配套技术 与结构加固改造方法配套使用的相关技术,种类很多,主要有裂缝修补技术、托梁拔柱技术、后锚固
8、技术、阻锈技术、喷射混凝土、纤维混凝土、改性混凝土等。 5(1)托换技术 托换技术是托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同) 、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。 (2)植筋技术 植筋技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补
9、筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 (3)裂缝修补技术 根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术。适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。 (4)碳化混凝土修复技术 目前该技术还不是很成熟。该技术是指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。 (5)混凝土表面处理技术 6混凝土表面处理技术是指采:用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其他
10、附着物的专门技术。 (6)混凝土表层密封技术 混凝土表层密封技术是指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。 (7)其他技术。如结构、构件移位技术及调整结构自振频率技术等。4.结语 混凝土结构加固的方法有很多种,不同的工作条件和不同的施工能力都能够决定不同的加固方法,由于作者本身能力有限,文中提到的方式方法不一定全部争取,请读者批评指正。 参考文献: 1张益多,刘荣桂.混凝土结构加固技术研究及应用综述.江苏大学学报(自然科学版).2003(11) 2 覃俊飞.碳纤维布补强技术在混凝土结构加固中的应用J.现代商贸工业.2010(21) 3 秦晓芳,赵艳敏.建筑结构加固技术及发展趋势J.山西建筑.2007(11)