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结构加固方案设计
结构加固设计

既有混凝土结构受自然环境、使用环境等各种因素的影响,呈现出不同程度的承载力不足、变性过大等缺陷,国内外研究者针对工程结构受损情况提出了不同的维修加固方法。文章基于承载力加固、使用功能加固及耐久性加固等不同的加固性质,概述了各种新型加固方法的特点及工程应用实例,提出了不同加固性质较为理想的加固方法。

加大截面、增补钢筋、预应力、改变传力途径、改变受力体系、粘钢、包钢、粘贴碳纤维等。

对有裂缝的混凝土构件应先进行裂缝修补和化学灌浆,是否另外做加固补强,应根据实际情况,应根据实际承载力而定!

增补钢筋

植筋技术又称钢筋生根技术,在原有混凝土结构上钻孔,注结构胶,把新的钢筋旋转插入孔洞中。此技术广泛用于设计变更,增加梁、柱、悬挑梁、板等加固和变更工程。

钢筋螺栓锚固法

⒈施工准备施工前应认真阅读设计施工图,必须要将结构面清理干净,按设计图纸,放线标明钢筋锚固点的钻孔位置,钻孔位置标明后由现场负责人验线。

⒉钻孔按设计图纸要求明确螺栓锚固位置、成孔直径及锚固深度。

⒊清孔

⑴.钻孔完成后,将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净,用气泵、毛刷清孔,此过程要作到三吹两刷,即吹孔三次、清刷两次,清刷完毕后,用棉丝沾丙酮,清刷孔洞内壁,使孔洞内最终达到清洁干燥;如遇较潮湿的情况,还须用加热棒,进行干燥处理。

⑵.若为水钻孔:用清水将孔内泥浆冲刷干净,用棉丝将孔擦净,等孔晾干后再进行下一道工序,如工期紧,可用加热棒进行干燥处理。

⑶.用干净棉丝将清洁过的孔洞严密封堵,以防有灰尘和异物落入。

⑷.现场负责人检查清孔工作,请总包及监理验收,做好隐检记录。

⒋钢筋清理

⑴.在钢筋端部相应位置做上标记,标示好除锈清理的长度范围;要求此长度范围大于要求锚固深度50mm。

⑵.启动磨光机,用钢丝刷将除锈清理长度范围内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。

⑶.将除锈清理好的钢筋放在干燥处整齐码放。

⑷.用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净。

⑸.将所有处理完的钢筋码放整齐,报请现场负责人检查。

⒌钢筋埋植

⑴.钢筋锚固用胶的配制。(具体配比使用方法参见相应产品说明,或听从现场负责人要求)要求:按比例配制且搅拌均匀。

⑵.如为盲孔钢筋埋植:将锚固用胶注入孔洞内2/3 即可;将处理好的钢筋,除锈清理端朝向孔洞,一边向同一方向旋转,一边缓慢将钢筋插入洞内,直至到达孔洞底部为止。此时,如无锚固用胶从洞内溢出,说明注胶量不够,须将钢筋拔出,重新注胶,再次插入钢筋,直至能使胶溢出洞口。

⑶.如为通孔钢筋埋植:先将处理好的钢筋插入孔内,孔两端用环氧砂浆封堵,封堵时,须在一端留出注胶孔,另一端留出出气孔;待环氧砂浆凝固后方可进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内,安装打胶嘴;将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内,直至另一端出气孔溢出胶为止;而后,用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。

⑷.如是垂直通孔植筋,前期步骤同第3条,注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶,以孔上部出气口出胶为宜。

⑸.对已埋植好的钢筋要做好保护工作,如挂明显标志牌等。以防锚固用胶在固化时间内,钢筋被摇摆动或碰撞,影响埋植效果。

⑹.用棉丝蘸少许丙酮,清理工作面遗留的胶及清理工作面的垃圾。注意:在清理遗留胶的时候,要小心轻缓,不得对钢筋进行摇摆或碰撞。

⑺.报请现场负责人检查。

⒍成品保护在锚固用胶固化前应对埋植好的钢筋进行必要的违挡,固定;做好标示、标牌

粘钢

用粘结剂粘贴钢板补强、加固的钢筋混凝土结构构件,能大大提高其原设计承载力和抗破坏能力。这是因为粘贴钢板后,提高了原结构构件的配筋量,相应就提高了结构构件的抗拉、抗弯、抗剪等方面的力学性能,而这些性能是靠结构胶粘剂的良好粘结性能,把钢板与混凝土牢固地粘结在一起,形成整体,有效地传递应力,共同工作来保证的。

外包型钢加固

基本概念

包钢加固亦称粘结外包型钢加固法,钢筋混凝土梁柱外包型钢加固称之为包钢加固。当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘贴时,称之为湿式包钢加固。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。

技术特点

该法受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;能不增大构件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承载力。

当地下水位高于设计基底0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理应选用(重锤夯实法)。

粘贴碳纤维

将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料(单向连续纤维);用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

施工工艺:表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验

结构托换

结构托换技术是指对原有影响建筑使用功能的承重结构采用改变受力体系的方法进行的功能改造,目的是获得更大的理想使用空间。结构托换采用的方法一般为型钢托换、钢筋混凝土托换、桁架托换等。  地基基础托换技术是指因城市修建的地铁或地下隧道不可避免地从楼房底下穿过,为了避免拆除重建必须对地面上的楼房进行桩基托换。该技术主要是对地下隧道穿过需切断的楼房桩基,先在其承台附近采用梁式转换层将此部份桩基承受的上部荷载传递到隧道外侧的新建桩基础上,由托换梁—新加桩组成的托换结构体系代替。同时为了确保被托换楼房在断桩和隧道通过后不产生开裂、倾斜等破坏,采取了托换梁预应力张拉、千斤顶预顶、桩底注浆等技术,桩基托换可应用微型嵌岩钢管灌注桩、砼界面连接技术等多项专利技术。

加大截面

增大截面加固技术,也称为外包混凝土加固技术,它是增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性,也可用来修补裂缝等,这种加固技术适用范围较广,可加固板、梁、柱、基础和屋架等。根据构件的受力特点和加固目的的要求、构件几何尺寸、施工方便等可设计为单侧、双侧或三侧的加固,四侧包套的加固。  根据不同的加固目的和要求,此技术又可分为加大断面为主的加固,和加配筋为主的加固,或者两者兼备的加固。加大截面为主的加固,为了保证补加混凝土正常工作,亦需适当配置构造钢筋。加配筋为主的加固,为了保证配筋的正常工作,需按钢筋的间距和保护层等构造要求适当增大截面尺寸。加固中应将钢筋加以焊接,作好新旧混凝土的结合。


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