对建筑钢筋混凝土结构加固方法讨论

(整期优先)网络出版时间:2021-07-08
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对建筑钢筋混凝土结构加固方法讨论

张世孔

北京兴电国际工程管理有限公司,北京 102200

摘要:近几年,随着我国城镇改造的步伐不断加快,在用建筑的维护需求也随之增加,发展生产不仅仅只靠新建,对老项目的技术改造是非常必要的,根据国情,我们资金还比较缺乏,在今后生产发展的过程中,将必要的新建项目与老项目改造相结合,采用两条腿走路的方针,是发展生产,强国富民的必经之路。因此我认为提高对结构的加固有着越来越重要的地位,相信在未来也是很有必要的事情。

关键词:建筑钢筋;混凝土结构;加固方法

一、加固混凝土结构改造配套使用的一般技术

(一)托换技术

托换技术是为提高既有建筑物地基的承载力或纠正基础由于严重不均匀沉降所导致的建筑物倾斜、开裂而采取的地基基础处理、加固、改造、补强技术的总称。系托梁(或桁架)拆柱(或墙)、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。

(二)植筋技术

化学法植筋是指建筑工程化学法植筋胶植筋,简称植筋,又叫种筋,是建筑结构抗震加固工程上的一种钢筋后锚固利用结构胶锁键握紧力作用的连接技术,是结构植筋加固与重型荷载紧固应用的最佳选择。化学法植筋是指在混凝土、墙体岩石等基材上钻孔,然后注入高强植筋胶,(注:高强建筑植筋胶大致分为注射式植筋胶和桶装式植筋胶两种)。再插入钢筋或型材,胶固化后将钢筋与基材粘接为一体,是加固补强行业较常用的一种建筑工程技术。

(三)裂缝修补技术

(1)表面封闭修补法

利用混凝土表层微细独立裂缝或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的裂缝封闭修补胶液封闭裂缝通道,提高结构的耐久性。对有防渗要求的结构部位,还应在裂缝表面粘贴玻璃纤维布(GF布)或碳纤维布(CF布)以增强封护作用。

适用条件:裂缝宽度w<0.15mm

(2)灌缝胶注射修补法

以一定的压力将低粘度、高强度的高分子聚合物裂缝灌缝胶注s射入裂缝内,胶液固化后将开裂两侧的混凝土连接成结构整体;胶液还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中,形成较宽的加固带,并能沿着钢筋走向渗透,保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力,起到对裂缝修复并对结构局部增强并提高耐久性的作用

适用条件:0.1mm≤ w ≤1.5mm的静止型独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状混凝土局部缺陷的补强和封闭

(3)压力注浆修补法

在一定的时间内,以较高的压力将修补裂缝的超细无收缩水泥注浆料、改性聚合物水泥注浆料及不回缩微膨胀水泥注浆料压入裂缝腔内,填实混凝土结构裂缝空间形成结构整体

适用条件:w ≥0.15mm的静止型裂缝、大型结构的贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝

(4)填充密封修补法

在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出或切出槽深和槽宽分别≮20mm和15mm的U型构槽,然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填,并粘贴GF布或CF布封闭其表面;当为活动裂缝时,槽宽按15mm+5 w max确定。

适用条件:w ≥0.5mm的活动裂缝和静止裂缝

(四)碳化混凝土修复技术

碳化混凝土再碱化技术是一种新兴的耐久性修复方法,它应用电化学和电渗原理,在混凝士中的钢筋与混凝土外围碳酸钠电解液之间施加一个电场,在直流电的作用下,在阴极钢筋处发生电化学反应产生氢氧根离子,同时碳酸钠电解质向钢筋周围的混凝土渗透,使钢筋周围的混凝土恢复碱性,达到防止钢筋锈蚀的目的。该方法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。

(五)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。

(六)混凝土表面处理技术

混凝土表面基材,经受过风化腐蚀,表面粗糙多孔,表面强度低,可能还有油污和盐分的污染。其表面遍布孔隙,孔隙中含有水分和碱性物质,如不经处理直接涂装涂膜不仅附着力差,而且会发生起泡、龟裂、泛白甚至脱层等弊病。为了避免以上问题的出现,延长涂层的使用寿命,必须控制基材的含水率,进行正确的表面处理。

(七)其它技术

如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。

二、混凝土加固直接方法

(一)增大混凝土截面加固法

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,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。

(二)置换混凝土加固法

置换混凝土加固法是一项非常危险的施工过程,因此加固施工前应对施工安全进行评估。若施工对结构或构件的受力或安全有影响,应对其结构或构件在施工全过程中的承载状态进行验算,以便制订合理的施工方案。置换混凝土的强度等级应比原构件混凝土提高一级,且不应低于C25。为保证置换后的混凝土能与原构件混凝土共同变形协调工作,并避免在局部置换部位产生“销栓效应”,置换混凝土的强度等级也不宜过高,一般以提高一级为宜。

(三)有粘结外包型钢加固法

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,在混凝土粘钢位置测放打磨控制线,待打磨工作完成后补加粘钢位置线。钢材表面打磨钢材粘接面,须进行除锈和粗糙处理。用砂轮磨光机打磨出金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢材受力方向垂直,其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。

(四)粘钢加固法

钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。该法施工快速、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净空无显著影响,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环境中的受弯或受拉构件的加固。

(五)粘贴纤维增强塑料加固法

外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,施工快、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净空无显著影响。

(六)绕丝法

绕丝加固法就是在原有截面外缠绕钢丝或纤维丝等,用以加强对构件的约束,一来可提高其承载能力,二来可改善其延性而有利于抗震。该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

(七)锚栓锚固法

适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

三、结语

总而言之在现代建筑中,建筑结构作为一项主要的并且重要的项目出现,受到人们的高度重视,建筑结构设计主要工作就是加固技术,加固技术实施质量的好坏直接决定着整个钢筋混凝土建筑结构施工质量的好坏。因此,本论文就从钢筋混凝土建筑结构中加固技术应用进行分析,浅谈钢筋混凝土建筑结构的加固技术。

参考文献:

[1]耿红.浅谈钢筋混凝土结构的加固方法[J].湖北工业大学学报,2011(02)

[2]夏伟飚.小议钢筋混凝土结构的加固方法与改造[J].价值工程,2010(01)