混凝土結(jié)構加固方法及配合使用的技術:混凝土結(jié)構的加固可分為直接加固與間接加固兩大類,設計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的加固方法及配合使用的技術.直接加固宜根據(jù)工程的實際情況選用增大截面加固法.置換混凝土結(jié)構加固法.外粘型鋼加固法.外粘鋼板加固法.粘貼碳纖維布復合材加固法.繞絲加固法或高強度鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固法等;間接加固根據(jù)工程的實際情況選用外加預應力加固法或增設支點加固法等;與結(jié)構加固方法配合使用的技術應采用符合>規(guī)范要求的裂縫修補技術.錨固技術和阻銹技術.深固建筑抗震加固技術。
關于混凝土結(jié)構加固方法可分為直接加固與間接加固兩類,設計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
1、加大截面加固法
可在鋼筋混凝土受彎構件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層,建議現(xiàn)澆層使用材料為高強無收縮灌漿料,可增加截面有效高度,擴大截面面積,從而提高構件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用.在適筋范圍內(nèi),混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構件正截面配筋率不太高的情況下,增大主筋面積可有效地提高原構件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構件截面,通過新加部分和原構件共同工作,可有效地提高構件承載力,改善正常使用性能.加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點;適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結(jié)外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構傭粘結(jié)成一整體,加固后的構件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
該法也稱濕式外包鋼加固法(推薦使用環(huán)氧樹脂灌鋼膠),受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面粘貼鋼板,這樣可提高被加固構件的承載力,且施工方便。該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結(jié)構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區(qū)域,使它與被加固截面共同工作,達到提高構件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構自重、耐用、維護費用較低等優(yōu)點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構構件和一般構筑物。
6、繞絲法
該法的優(yōu)缺點與加大截面法相近;適用于混凝土結(jié)構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
7、錨栓錨固法
該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結(jié)構及輕質(zhì)結(jié)構。
混凝土結(jié)構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
1。1直接加固的一般方法 1。
1。1加大截面加固法 該法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
1。1。
2置換混凝土加固法 該法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點;適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。 1。
1。3有粘結(jié)外包型鋼加固法 該法也稱濕式外包鋼加固法,受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構加固。
1。1。
4粘貼鋼板加固法 該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結(jié)構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構件的加固。 1。
1。5粘貼纖維增強塑料加固法 此法除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構自重、耐用、維護費用較低等優(yōu)點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構構件和一般構筑物。
1。1。
6繞絲法 此法的優(yōu)缺點與加大截面法相近;適用于混凝土結(jié)構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。 1。
1。7錨栓錨固法 該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結(jié)構及輕質(zhì)結(jié)構。
1。2間接加固的一般方法有: 1。
2。1預應力加固法 該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結(jié)構整體承載力,但加固后對原結(jié)構外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結(jié)構的加固以及處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不能用于溫度在600C以上環(huán)境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構。
1。2。
2增加支承加固法 該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構加固。
主要處理方法
分為:基礎注漿補強、增大基礎底面積、錨桿靜壓樁、樹根樁法四種方法。
1)基礎注漿補強
適用于基礎因受不均勻沉降、凍脹或其他原因引起的基礎裂損時的加固。漿液主要采用水泥漿,水灰比可采用0.5~0.6, 或采用環(huán)氧樹脂等。
a、首先在裂縫處鉆孔,單邊基礎每邊不少于2孔;
b、條基可沿基礎縱向間距1.5~2.0m鉆孔,且不小于2排
c、注漿施工時,先在原基礎裂損處鉆孔,注漿管直徑可為25mm,鉆孔與水平面的傾角不應小于30°,鉆孔孔徑應比注漿管的直徑大2-3mm,孔距可為0.5-1.0m。
d、注漿壓力可取0.1-0.3MPa。如果漿液不下沉,則可逐漸加大壓力至0.6MPa,漿液在10-15min內(nèi)再不下沉則可停止注漿。注漿的有效直徑為0.6-1.2m。
2)增大基礎底面積
加大基礎底面積法適用于當既有建筑的地基承載力或基礎底面積尺寸不滿足設計要求時的加固。可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎底面積。
本段內(nèi)容為現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構加固設計規(guī)范》GB50367-2006有關混凝土加固方法部分設計規(guī)定,為便于讀者查證,條文結(jié)構順序未變動。
5 增大截面加固法5.1 設計規(guī)定5.1.1 本方法適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構件的加固。5.1.2 采用本方法時,按現(xiàn)場檢測結(jié)果確定的原構件混凝土強度等級不應低于C10。
5.1.3 當被加固構件界面處理及其粘結(jié)質(zhì)量符合本規(guī)范要求時,可按整體截面計算。5.1.4 采用增大截面加固鋼筋混凝土結(jié)構構件時,其正截面承載力應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構設計規(guī)范,GB 50010的基本假定進行計算。
6 置換混凝土加固法6.1 設計規(guī)定6.1.1 本方法適用于承重構件受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的局部加固。 6.1.2 采用本方法加固梁式構件時,應對原構件加以有效的支頂。
當采用本方法加固柱、墻等構件時,應對原結(jié)構、構件在施工全過程中的承載狀態(tài)進行驗算、觀測和控制,置換界面處的混凝土不應出現(xiàn)拉應力,若控制有困難,應采取支頂?shù)却胧┻M行卸荷。6.1.3 采用本方法加固混凝土結(jié)構構件時,其非置換部分的原構件混凝土強度等級,按現(xiàn)場檢測結(jié)果不應低于該混凝土結(jié)構建造時規(guī)定的強度等級。
6.1.4 當混凝土結(jié)構構件置換部分的界面處理及其施工質(zhì)量符合本規(guī)范的要求時,其結(jié)合面可按整體工作計算。7 外加預應力加固法7.1 設計規(guī)定7.1.1 本方法適用于下列場合的梁、板、柱和桁架的加固:1 原構件截面偏小或需要增加其使用荷載; 2 原構件需要改善其使用性能; 3 原構件處于高應力、應變狀態(tài),且難以直接卸除其結(jié)構上的荷載。
7.1.2 采用外加預應力方法加固混凝土結(jié)構時,應根據(jù)被加固構件的受力性質(zhì)、構造特點和現(xiàn)場條件,選擇適用的預應力方法:1 對正截面受彎承載力不足的梁、板構件,可采用預應力水平拉桿進行加固;若正截面和斜截面均需加固的梁式構件,可采用下?lián)问筋A應力拉桿進行加固。若工程需要,且構造條件允許,也可同時采用水平拉桿和下?lián)问嚼瓧U進行加固。
2 對受壓承載力不足的軸心受壓柱、小偏心受壓柱以及彎矩變號的大偏心受壓柱,可采用雙側(cè)預應力撐桿進行加固;若彎矩不變號,也可采用單側(cè)預應力撐桿進行加固;3 對桁架中承載力不足的軸心受拉構件和偏心受拉構件,可采用預應力拉桿進行加固;對受拉鋼筋配置不足的大偏心受壓柱,也可采用預應力拉桿進行加固。7.1.3 當采用外加預應力方法對鋼筋混凝土結(jié)構、構件進行加固時,其原構件的混凝土強度等級應基本符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》GB 50010對預應力結(jié)構混凝土強度等級的要求。
7.1.4 當采用本方法加固混凝土結(jié)構時,其新增的預應力拉桿、撐桿、綴板以及各種緊固件和錨固件等均應進行可靠的防銹蝕處理。7.1.5 采用本方法加固的混凝土結(jié)構,其長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃。
8 外粘型鋼加固法8.1 設計規(guī)定8.1.1 外粘型鋼(角鋼或槽鋼)加固法適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱結(jié)構的加固。8.1.2 采用外粘型鋼加固混凝土結(jié)構構件時,應采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑進行灌注。
9 粘貼纖維復合材加固法9.1 設計規(guī)定9.1.1 本方法適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固。本方法不適用于素混凝土構件,包括縱向受力鋼筋配筋率低于現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》 GB 50010規(guī)定的最小配筋率的構件加固。
9.1.2 被加固的混凝土結(jié)構構件,其現(xiàn)場實測混凝土強度等級不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不得低于1.5MPa。9.1.3 外貼纖維復合材加固鋼筋混凝土結(jié)構構件時,應將纖維受力方式設計成僅承受拉應力作用。
9.1.4 粘貼在混凝土構件表面上的纖維復合材,不得直接暴露于陽光或有害介質(zhì)中,其表面應進行防護處理。表面防護材料應對纖維及膠粘劑無害,且應與膠粘劑有可靠的粘結(jié)強度及相互協(xié)調(diào)的變形性能。
10 粘貼鋼板加固法10.1 設計規(guī)定10.1.1 本方法適用于對鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構件的加固。 本方法不適用于素混凝土構件,包括縱向受力鋼筋配筋率低于現(xiàn)行國家標準《混凝上結(jié)構設計規(guī)范》GB 50010規(guī)定的最小配筋率的構件加固。
10.1.2 被加固的混凝土結(jié)構構件,其現(xiàn)場實測混凝土強度等級不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不得低于1.5MPa。10.1.3 粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構構件時,應將鋼板受力方式設計成僅承受軸向應力作用。
10.1.4 粘貼在混凝土構件表面上的鋼板,其外表面應進行防銹蝕處理。表面防銹蝕材料對鋼板及膠粘劑應無害。
11 增設支點加固法11.1 設計規(guī)定11.1.1 本方法適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等結(jié)構的加固。11.1.2 本方法按支承結(jié)構受力性能的不同可分為剛性支點加固法和彈性支點加固法兩種。
設計時,應根據(jù)被加固結(jié)構的構造特點和工作條件選用其中一種。11.1.3 設計支承結(jié)構或構件時,宜采用有預加力的方案。
預加力的大小,應以支點處被支頂構件表面不出現(xiàn)裂縫和不增設附加鋼筋為度。11.1.4 制作支承結(jié)構和構件的材料,應根據(jù)被加固結(jié)構所處的環(huán)境及使用要求確定。
當在高濕度或高溫環(huán)境中使用鋼構件及其連接時,應采用有效的防銹,隔熱措施。12 植筋技術12.1 設。
主要處理方法分為:基礎注漿補強、增大基礎底面積、錨桿靜壓樁、樹根樁法四種方法。
1)基礎注漿補強適用于基礎因受不均勻沉降、凍脹或其他原因引起的基礎裂損時的加固。漿液主要采用水泥漿,水灰比可采用0.5~0.6, 或采用環(huán)氧樹脂等。
a、首先在裂縫處鉆孔,單邊基礎每邊不少于2孔;b、條基可沿基礎縱向間距1.5~2.0m鉆孔,且不小于2排c、注漿施工時,先在原基礎裂損處鉆孔,注漿管直徑可為25mm,鉆孔與水平面的傾角不應小于30°,鉆孔孔徑應比注漿管的直徑大2-3mm,孔距可為0.5-1.0m。d、注漿壓力可取0.1-0.3MPa。
如果漿液不下沉,則可逐漸加大壓力至0.6MPa,漿液在10-15min內(nèi)再不下沉則可停止注漿。注漿的有效直徑為0.6-1.2m。
2)增大基礎底面積加大基礎底面積法適用于當既有建筑的地基承載力或基礎底面積尺寸不滿足設計要求時的加固??刹捎没炷撂谆蜾摻罨炷撂准哟蠡A底面積。
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