混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法與加固技術(shù)(共18頁)_第1頁
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1、PAGE PAGE 2混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法(fngf)與加固技術(shù)PAGE 15摘 要混凝土的組織結(jié)構(gòu)比較粗糙,內(nèi)部存在著許多孔隙和微裂縫,這些孔隙和微裂縫的存在,極易影響混凝土工程的質(zhì)量(zhling)安全。加上混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境大多為室外,容易受自然惡劣因素和人為破壞因素印象,極易引起(ynq)結(jié)構(gòu)的損壞。因而,加強混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制手段(shudun),并對出現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)問題進行加固處理,顯得十分必要。為此,本文介紹了幾種常見的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法,如鉆芯法、拔出法、釘入法等破壞性的檢測方法,以及強度回彈法、超聲波法、超聲-回彈綜合法、紅外熱像等無損檢測方法,論述了其各自的優(yōu)缺點

2、和適用范圍。同時,論文還闡述介紹了幾種常見的加固技術(shù),如加大截面法、外包鋼筋加固法、粘鋼加固法、加大混凝土截面、碳纖維加固等,通過具體的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)案例分析加以說明。綜合認(rèn)為:各種加固方法都有一定的適用性,并非對所有的混凝土結(jié)構(gòu)都適合。對于不同的混凝土結(jié)構(gòu)建筑來說,應(yīng)綜合考慮具體的損傷位置和程度、施工現(xiàn)場情況及工程造價情況等,選擇合適的加固技術(shù)。關(guān)鍵詞: 1、混凝土;2、檢測方法;3、加固方法 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc385921782 一、引言(ynyn) PAGEREF _Toc385921782 h 1 HYPERLINK l _To

3、c385921783 二、混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)質(zhì)量的現(xiàn)場檢測方法 PAGEREF _Toc385921783 h 3 HYPERLINK l _Toc385921784 (一)局部破損檢測(jin c)方法 PAGEREF _Toc385921784 h 3 HYPERLINK l _Toc385921785 (二)非破損檢測方法 PAGEREF _Toc385921785 h 4 HYPERLINK l _Toc385921786 (三)新的檢測方法剪壓法 PAGEREF _Toc385921786 h 6 HYPERLINK l _Toc385921787 三、混凝土結(jié)構(gòu)常用加固技術(shù) P

4、AGEREF _Toc385921787 h 7 HYPERLINK l _Toc385921788 (一)混凝土結(jié)構(gòu)加固基本原則 PAGEREF _Toc385921788 h 7 HYPERLINK l _Toc385921789 (二)常見的混凝土結(jié)構(gòu)修補技術(shù) PAGEREF _Toc385921789 h 7 HYPERLINK l _Toc385921790 (三)常見的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù) PAGEREF _Toc385921790 h 8 HYPERLINK l _Toc385921791 四、混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)案例分析 PAGEREF _Toc385921791 h 11 HYP

5、ERLINK l _Toc385921792 (一)工程概況 PAGEREF _Toc385921792 h 11 HYPERLINK l _Toc385921793 (二)碳纖維加固的施工工藝 PAGEREF _Toc385921793 h 11 HYPERLINK l _Toc385921794 (三)碳纖維加固情況 PAGEREF _Toc385921794 h 12 HYPERLINK l _Toc385921795 (四)碳纖維加固后效果 PAGEREF _Toc385921795 h 13 HYPERLINK l _Toc385921796 五、結(jié)論 PAGEREF _Toc385

6、921796 h 14 HYPERLINK l _Toc385921797 致謝 PAGEREF _Toc385921797 h 15 HYPERLINK l _Toc385921798 參考文獻 PAGEREF _Toc385921798 h 16中國地質(zhì)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科畢業(yè)論文試析混凝土的施工溫度與裂縫一、引言(ynyn)混凝土在現(xiàn)代建筑中得到(d do)了廣泛的應(yīng)用,小到普通的居民樓,大到高樓大廈、水庫大壩、機場等大型建筑,都離不開混凝土材料。然而(rn r),混凝土是一種以水泥、水、石子、砂子等組成的材料,在施工過程中因受原材料波動、攪拌成型不易控制、養(yǎng)護差異等因素影響,混凝土結(jié)構(gòu)

7、的離散型大,每一個環(huán)節(jié)若控制不好,都會影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。另一方面,混凝土的組織結(jié)構(gòu)比較粗糙,內(nèi)部存在著許多孔隙和微裂縫,這些孔隙和微裂縫的存在,極易影響混凝土工程的質(zhì)量安全。加上混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境大多為室外,容易受自然惡劣因素和人為破壞因素印象,極易引起結(jié)構(gòu)的損壞,比如超出設(shè)計的洪水、泥石流、地震、強風(fēng)、車輛超載、船舶撞擊等,都會引起混凝土結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量下降或者局部損壞,甚至破壞倒坍。一旦混凝土工程出現(xiàn)損壞,輕則勞民傷財,造成浪費;重者危及人身安全,造成嚴(yán)重的后果。因而,加強混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制手段,顯得十分必要。混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法,從發(fā)展的歷程上說,主要經(jīng)歷到從破壞性到無損檢

8、測,從復(fù)雜到相對簡單,檢測精度和準(zhǔn)確性也從低到高的發(fā)展。破壞性的檢測方法主要有鉆芯法、拔出法、釘入法等,這些方法便于確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際承載力,但因?qū)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件有直接破壞作用而不能大面積使用,且檢測現(xiàn)場需要電源和水源,安裝工序相對復(fù)雜。無損檢測方法主要有強度回彈法、超聲波法、超聲-回彈綜合法、紅外熱像等,檢測時,對混凝土結(jié)構(gòu)本身基本上沒有影響,可以重復(fù)檢測,但由于無損檢測方法容易受檢測人員、檢測環(huán)境、混凝土結(jié)構(gòu)本身因素等影響,所測定的參數(shù)(回彈值、聲速值)對混凝土強度來說并不很敏感,測試結(jié)果精度不高,誤差相對較大。因而,對于混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場質(zhì)量檢測來說,需要綜合考慮各檢測方法的利弊,采取其中一種或幾

9、種方法相結(jié)合的方法,這樣才能更好地檢測混凝土結(jié)構(gòu)實際情況。一旦混凝土結(jié)構(gòu)檢測出受到損傷或者病害,就會影響其功能的發(fā)揮,安全等級會下降,使用壽命也會受到影響,因而需要工程加固補強。建筑物的工程加固的根本目的是為了恢復(fù)和提高建筑物的結(jié)構(gòu)承載能力,改善其使用性能。傳統(tǒng)的加固技術(shù)包括以下幾個:加大截面法、外包鋼筋加固法、粘鋼加固法、加大混凝土截面、碳纖維加固等方法來達到混凝土加固效果。然而,各種加固方法都有一定的適用性,并非對所有的混凝土結(jié)構(gòu)都適合。因而對于不同的混凝土結(jié)構(gòu)建筑來說,應(yīng)綜合考慮具體的損傷位置和程度、施工現(xiàn)場情況及工程造價情況等,選擇合適的加固技術(shù)。為此,本文針對混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法與

10、加固技術(shù),談?wù)勛约旱囊恍?yxi)看法。二、混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量(zhling)的現(xiàn)場檢測方法為了保證混凝土結(jié)構(gòu)物的安全,人們研究、發(fā)展了多種混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法,最基本的是通過(tnggu)現(xiàn)場留樣檢測強度的方法,即從一批混凝土中抽取部分混凝土,按規(guī)定制作為150mm150mm150mm的立方體試塊,采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(yngh)的方法,在規(guī)定的齡期內(nèi)檢測其抗壓強度,作為該試塊的標(biāo)準(zhǔn)強度。然而,混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中,其受力情況、自然條件、變形等因素對其使用性能影響很大,留樣混凝土試塊無法真實反映上述影響,難以使用留樣試塊標(biāo)準(zhǔn)強度來推定實際混凝土結(jié)構(gòu)的剩余強度?;炷两Y(jié)構(gòu)工程施工過程中的振搗不密實、養(yǎng)護不

11、當(dāng)、受力過大等使得混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力大幅度下降。這些需要對混凝土結(jié)構(gòu)進行現(xiàn)場檢測,為此人們研究和發(fā)展了各種檢測方法,比較常用的有局部破損檢測方法(如鉆芯法、拔出法、釘入法等)、非破損檢測方法(超聲波法、回彈法、超聲-回彈綜合法、紅外熱像等)等。各種方法各有優(yōu)缺點,相信隨著科學(xué)的進步、檢測技術(shù)研究的不斷深入和發(fā)展、儀器設(shè)備不斷完善,還有更多更快捷、準(zhǔn)確,又對混凝土結(jié)構(gòu)沒有損失的其他方法會出現(xiàn)。(一)局部破損檢測方法1、鉆芯法鉆芯法是從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣,直接在壓力機上檢測其抗壓強度,從而判斷混凝土結(jié)構(gòu)的強度。該方法具有準(zhǔn)確直觀的優(yōu)點,不需進行某種物理量與強度之間的換算,是一種直觀準(zhǔn)確反映混凝

12、土結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量的方法,并成為其它檢測方法的校驗依據(jù)。目前有超聲回彈綜合法檢測混凝土強度(CECS02-2005)規(guī)范。但采用鉆芯法后,給混凝土結(jié)構(gòu)工程留下一定的芯洞,雖然可以用高等級的混凝土來修補,但仍會對混凝土構(gòu)件造成一定破壞,屬于破環(huán)性檢測方法,因而混凝土鉆芯位置的數(shù)量、位置選取等均受到一定限制,且成本較高,檢測現(xiàn)場需要電源和水源,安裝工序相對復(fù)雜,故不宜在工程檢測中大量采用。尤其是對重要的結(jié)構(gòu)部位,無法進行大量的檢測。鉆芯法主要一般用于回彈法不適用或?qū)貜椃z測(jin c)數(shù)據(jù)有懷疑等情況,如對試塊抗壓強度測試結(jié)果有懷疑;因材料、施工或養(yǎng)護不良而產(chǎn)生的混凝土質(zhì)量問題;混凝土受凍傷、火災(zāi)

13、、化學(xué)侵蝕或其他損害;多年使用的建筑構(gòu)件混凝土。按照(nzho)超聲回彈(hu dn)綜合法檢測混凝土強度(CECS02-2005)規(guī)范,混凝土的芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的下列部位鉆?。海?)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位;(2)混凝土強度具有代表性的部位;(3)便于鉆芯機安裝與操作的部位;(4)混凝土鉆芯時避開主筋、預(yù)埋件和管線的位置,并盡量避開其它鋼筋,以保護混凝土結(jié)構(gòu);(5)用鉆芯法和非破損法綜合測定混凝土強度時,應(yīng)與非破損法取同一測區(qū),且先進行非破損法。2、拔出法拔出法是一種介于混凝土鉆芯法和非破損檢測方法之間的混凝土強度檢測方法,在混凝土中埋設(shè)釘、螺栓等,測定其拔出時的極限拉拔力,從而推定

14、混凝土的強度。相對混凝土鉆芯法,拔出法對混凝土結(jié)構(gòu)物損傷較小,操作簡便易行。尤其是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的后裝拔出法,是在已硬化的混凝土上通過鉆孔、擴槽、嵌入的方法將錨固件置入并固定其中,而無需事先在混凝土中埋置錨固件。因此,該方法在新舊混凝士構(gòu)件上都可以使用,適應(yīng)性強,檢測結(jié)果也較可靠性,特別是當(dāng)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)缺少混凝土強度的有關(guān)試驗資料時,拔出法是非??尚械囊环N檢驗評定手段。拔出法目前已有相關(guān)的協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)后裝拔出法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程(CECS69:2011)規(guī)范且精度較高,但檢測較繁瑣,需進行鉆孔、磨槽、安裝錨固件等,故成本較高,在我國研究不多,且易受各種因素限制,應(yīng)用卻不及其他檢測方法廣泛,還

15、需在工程實踐中的推廣與應(yīng)用。3、釘入法釘入法是指測定射釘在混凝土表面的釘入深度,從而推定混凝土的強度。因混凝土本身屬非均勻體,而采用頂入法,檢測結(jié)果容易受到測點選取及射釘反復(fù)使用后的尖銳程度等因素影響,離散性較大,故尚未得到普及。(二)非破損檢測方法1、超聲波法混凝土強度是指其抵抗歪理所引起的破壞的能力。不同強度的混凝土中,超聲波的傳播行為是不同的。同一混凝土結(jié)構(gòu)中,強度不同的區(qū)域,超聲波的傳播行為也是不相同的,超聲波檢測強度就是利用超聲波在混凝土中的不同的傳播速度,來確定混凝土的強度,為分析整體結(jié)構(gòu)強度提供重要信息。但由于聲速(shn s)與混凝土的密度和彈性模量等關(guān)系密切,而與混凝土結(jié)構(gòu)(

16、jigu)強度(qingd)僅為相關(guān)關(guān)系,故利用超聲波檢測到的混凝土強度,誤差比回彈法更大,僅能作為推定強度的輔助手段,或在求出結(jié)構(gòu)芯樣聲速與強度的關(guān)系后,推定混凝土強度。2、回彈法1948年,瑞士科學(xué)家施密特發(fā)明了回彈儀,為混凝土結(jié)構(gòu)強度檢測提供了一種操作方便、成本低的方法。該方法的原理是利用混凝土回彈儀式(或稱施密特錘),通過彈擊桿彈擊混凝土表面所產(chǎn)生的瞬時彈性變形的恢復(fù)力,使彈擊錘帶動指針彈回并指示出彈回的距離。實際上,回彈儀上的回彈值實際反映的是混凝土的表面硬度,而不是混凝土的前度。但因為混凝土強度越高,表面硬度也越高,二者之間有一定相關(guān)性。所以可以以回彈儀上的回彈值(彈回的距離與沖擊

17、前彈擊錘與彈擊桿的距離之比,按百分比計算)作為混凝土抗壓強度相關(guān)的指標(biāo)之一,根據(jù)測區(qū)混凝土強度換算表,來推定混凝土的抗壓強度。該方法具有設(shè)備簡單、操作簡便、能在較短時間內(nèi)得出數(shù)據(jù)分析結(jié)果、費用低等優(yōu)點,故其應(yīng)用較為廣泛,已有規(guī)范回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 23-2011)。但回彈法畢竟是一種檢測測試方法,在具體工程中應(yīng)用也存在著其局限性,比如適用范圍較小,僅為齡期1-1000d,抗壓強度0-60MPa的混凝土。回彈法是根據(jù)混凝土表面硬度的回彈值來推算混凝土的強度,只能反映混凝土表層20-30mm深度的強度,且容易受檢測人員的操作、回彈儀的質(zhì)量、混凝土表面的平整度、含水率、混凝

18、土表面的碳化深度、測區(qū)的選取等因素影響,誤差也較大。若當(dāng)上述檢測條件與測強曲線的適用條件有較大差異時,需采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣來進行修正。3、超聲-回彈綜合法在前面介紹的超聲波法、回彈法兩種方法中,超聲波的傳播特性和回彈是兩個不同的物理過程,通過不同的物理量來反映混凝土結(jié)構(gòu)的強度。在分析超聲波的傳播特性時,超聲波的傳播路徑上的所有區(qū)域都會對超聲波的聲速、波形等產(chǎn)生影響,因而可以認(rèn)為超聲波的傳播特性反映了混凝土構(gòu)件上厚度方向上的信息。而回彈法只能反映混凝土表層20-30mm深度的強度,不能反映混凝土內(nèi)部情況。所以,若能把超聲波法、回彈法兩種方法結(jié)合起來,可以使測試更為全面、準(zhǔn)確,較之單一

19、的超聲法或回彈法具有精度高、適用范圍廣、操作間便等優(yōu)點,已有超聲回彈綜合法檢測混凝土強度(CECS02-2005)規(guī)范。但超聲-回彈綜合法對環(huán)境條件和設(shè)備操作精度均要求較高,不利于提高工作效率,故應(yīng)用較少。4、紅外熱像法紅外檢測技術(shù)(jsh)是一種非接觸式檢測技術(shù),主要(zhyo)通過接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射(fsh)),將其熱像顯示在熒光屏上,從而判斷混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度分布情況,具有準(zhǔn)確、實時、快速等優(yōu)點。而且紅外檢測具有測溫速度快、靈敏度高,檢測范圍廣的優(yōu)點,檢測效率很高,對整個建筑物小區(qū)測試也不必需要很長時間,目前已有建筑紅外熱像檢測要求(JG/T 269-2010)規(guī)范。但紅外

20、熱像法主要是檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在缺陷,無法檢測其強度情況,且是定性檢測,非定量檢測,故只能是輔助檢測。(三)新的檢測方法剪壓法剪壓法是中國建筑科學(xué)研究院提出了一項自主創(chuàng)新技術(shù)并研制出混凝土剪壓儀。剪壓法的基本原理是:通過測量混凝土的彈性模量來測定強度,若設(shè)計小的千斤頂,混凝土試塊容易劈裂,不能方便檢測。但混凝土試塊上局部承壓是容易實現(xiàn),由此利用混凝土設(shè)計規(guī)范(GB 50010-2010)的局部承壓公式,利用局部承壓力的大小,來推定混凝土強度。相比較于其他現(xiàn)場檢測混凝土強度方法,剪壓法檢測混凝土強度方法科學(xué)合理,剪壓儀操作簡便,測試效率與測試精度高,測試結(jié)果直觀,目前有剪壓法檢測砼抗壓強度

21、技術(shù)規(guī)程(CECS 278:2010)。但剪壓法屬于一種新技術(shù),需要進一步推廣使用。三、混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)常用(chn yn)加固技術(shù)(jsh)混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境大多為室外,容易受自然惡劣因素和人為破壞因素印象,極易引起結(jié)構(gòu)的損壞,比如超出設(shè)計的洪水、泥石流、地震、強風(fēng)、車輛超載、船舶撞擊等,都會引起建筑物結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量下降或者局部損壞,甚至破壞倒坍。一旦混凝土工程出現(xiàn)損壞,輕則勞民傷財,造成浪費;重者危及人身安全,造成嚴(yán)重的后果。因而,若混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題,首先利用前面所述的檢測方法進行檢測和分析,若認(rèn)為危害程度大,必須要進行加固處理。(一)混凝土結(jié)構(gòu)加固基本原則1、根據(jù)正常使用原則

22、選擇加固方法若原混凝土出現(xiàn)滲漏、表面碳化等病害,這些病害若不進行及時處理,將會影響結(jié)構(gòu)正常使用。而這些病害的處理,基本上不涉及強度的力學(xué)計算,而在于及時進行灌縫修補和化學(xué)處理等,按照正常使用原則選擇合適的修補加固方法即可。2、根據(jù)力學(xué)計算來確定加固方法加固方案很多,各自有其適用范圍。因而,在選擇加固方法時,安全性是首要考慮的。首先了解原混凝土結(jié)構(gòu)的受力情況,確定設(shè)計的力學(xué)方向?;炷两Y(jié)構(gòu)加固的力學(xué)計算通常是針對某一單個桿件進行,主要是進行強度分析,所以要運用材料力學(xué)、工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等知識,進行力學(xué)計算,確定原混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱點所在,進而選定加固方法。3、根據(jù)等效代換選擇加固方法確定原混凝土

23、結(jié)構(gòu)的薄弱點所在,如截面偏小、配筋不夠、結(jié)構(gòu)構(gòu)件病害等,根據(jù)等效代換原則,考慮用增加截面的方法、粘貼鋼板或碳纖維等來替代原配筋、托梁換柱更換構(gòu)件等。(二)常見的混凝土結(jié)構(gòu)修補技術(shù)1、混凝土裂縫修補技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程,不可避免出現(xiàn)各種裂縫。這些裂縫有深有淺、有寬有窄。若經(jīng)過檢測和計算,裂縫的寬度或深度不會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,屬正常裂縫,對于這類裂縫,可不用處理,但要注意觀察,以防裂縫繼續(xù)擴大;若經(jīng)過檢測和計算,有些裂縫的存在或其發(fā)展會危及結(jié)構(gòu)安全,或已經(jīng)影響到了結(jié)構(gòu)的正常使用,對于這類裂縫,必須進行修補。混凝土裂縫修補應(yīng)根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修

24、補,使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù),適用于已有建筑物中各類裂縫的處理。值得注意的是,但對受力性裂縫(li fng),除基本(jbn)混凝土修補(xib)外,還需采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加固措施。2、混凝土表面處理技術(shù)混凝土常見的表面雜質(zhì)有養(yǎng)護液、灰塵、水泥浮漿、脫模劑等,另外表面還常出現(xiàn)毛刺以及內(nèi)部含有化學(xué)雜質(zhì)等缺陷,會影響整體美觀,且也會影響混凝土的防護性能?;炷帘砻嫣幚砑夹g(shù)指采用機械方法、化學(xué)方法、噴砂方法、射水方法等,清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物。清理時應(yīng)盡量避免錘擊等操作。3、混凝土表層密封技術(shù)混凝土表層密封技術(shù)是指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法,對混

25、凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術(shù),增加混凝土表面硬度、耐磨性、減少液體或氣體滲透。(三)常見的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)加固主要可分為兩大類,即直接加固和間接加固。直接加固法是對混凝土結(jié)構(gòu)采取通過一些加固補強措施。間接加固是通過一些混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和局部措施,改變原結(jié)構(gòu)的受力途徑,減少荷載效應(yīng),發(fā)揮構(gòu)件的潛力,達到減少結(jié)構(gòu)失效概率,加固結(jié)構(gòu)的目的。直接加固和間接加固各有自身特點和適應(yīng)范圍,加固方案選取時要綜合分析工程的實際條件和功能要求,選擇合適的方法和相應(yīng)的技術(shù)。直接加固的一般方法有:1、加大截面加固法加大截面加固法是在已有結(jié)構(gòu)上補澆混凝土,增加構(gòu)件的斷面面積,以提高結(jié)構(gòu)的承載能力。該方法

26、施工工藝簡單,且適應(yīng)性強,具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,是結(jié)構(gòu)加固最基本的方法,適用于梁,板,柱,墻和一般構(gòu)造物混凝土工程的加固。但它存在一定的缺點,現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,對生產(chǎn),交通和市民的生活有一定的影響。2、置換混凝土加固法該方法適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴(yán)重缺陷(quxin)的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固,該方法的優(yōu)點與加大截面法相近,并且比之較好的是加固后不影響建筑物的凈空,但不盡人意的是此種方法同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點。3、結(jié)構(gòu)(jigu)外包型鋼(xnggng)加固法此種方法也常被稱為濕式外包鋼加固法,該法受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,但此法的局限性在于,用鋼量

27、較大且不宜在無防護的情況下用于高溫場所,還適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)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(gòu)加固。4、粘貼鋼板加固法粘貼鋼板加固法是用膠粘劑將鋼板貼在構(gòu)件外部的一種加固方法。其中的膠粘劑通常是以環(huán)氧樹脂為基料,再加入適量的固化劑、增韌劑、增塑劑配制而成,并構(gòu)成一個混凝土,粘結(jié)劑以及鋼板三相復(fù)合物系統(tǒng)。讓鋼板部分替代鋼筋的作用從而提高結(jié)構(gòu)的承載力。粘貼加固具有所占空間小不影響被加固結(jié)構(gòu)外觀和使用空間、加固施工周期短、材料消耗小、工藝簡便等優(yōu)點,但由于建筑結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)抗剪強度隨溫度而變化,尤其是當(dāng)溫度高于60時,強度明顯下降。當(dāng)試件長期泡在水中,強度也有所降低。5、

28、植筋技術(shù)植筋技術(shù)系一項對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù);可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計位置的補救,構(gòu)件加大截面加固的補筋,上部結(jié)構(gòu)擴跨、頂升對梁、柱的接長,房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。2011年寧波市市區(qū)某橋梁加固工程時,就采用植筋技術(shù)。當(dāng)時該橋墩出現(xiàn)嚴(yán)重傾斜,后鑿去橋墩混凝土后發(fā)現(xiàn)里面部分鋼筋已經(jīng)斷開,為了增加橋墩新舊混凝土之間的連接強度,建設(shè)單位綜合考慮加固效果、成本、工期后,采用了植筋技術(shù)。6、碳纖維加固碳纖維加固技術(shù)所用的碳纖維材料是一種無機的高分子纖維,它的含碳量大于90%。由于碳纖維擁

29、有軸向強度較高、較小的熱膨脹系、纖維的密度也很低,導(dǎo)電和導(dǎo)熱性在金屬與非金屬之間等特點,經(jīng)過大量實驗證明這種材料耐熱、耐寒,在-50和+50的柔韌性不降低;擁有很高的耐水性,并不易受化學(xué)腐蝕性,長時間在10%硫酸以及氫氧化鈣溶液中浸泡耐強度不降低等優(yōu)點。碳纖維材料可以減輕重量,提高承載力,提高性能并且近些年來生產(chǎn)成本逐漸降低,因此被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)。由于碳纖維片分擔(dān)(fndn)了荷載,就降低了鋼筋的應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)得到了加固補強。比如,碳纖維布狀片材的形狀有單方向或雙方向編織制品(zhpn)、單方向配列制品及預(yù)浸處理制品等。碳纖維布片材加固形式是多種多樣的,主要可分為抗彎曲、抗剪切、抗壓縮、抗

30、震加固及劣化防止等。其加固效果可表現(xiàn)為控制裂縫寬度(kund)和提高裂縫分散能力,增強結(jié)構(gòu)剛度、抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、抗疲勞強度、提高結(jié)構(gòu)的延性、耐久性能力及防下落物等。間接加固的一般方法有:1、預(yù)應(yīng)力加固法該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)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(gòu)整體承載力,但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固,但在無防護的情況下,不能用于溫度在600以上環(huán)境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。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

31、體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。四、混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)案例(n l)分析(一)工程(gngchng)概況寧波市慈溪城區(qū)(chngq)某地商品房,底部2層為框架結(jié)構(gòu)商鋪,上部分3層為磚混結(jié)構(gòu)住宅,位于江東區(qū)的城郊結(jié)合帶,建于幾十年前,這幾年隨著寧波經(jīng)濟的發(fā)展,該地帶變得繁華?,F(xiàn)因業(yè)主改變使用功能,要求活荷載為5.0Kn/m2,而原設(shè)計1、2層活荷載為2.7Kn/m2,導(dǎo)致荷載增大原結(jié)構(gòu)梁將不能滿足設(shè)計要求,需要進行加固補強處理。在檢查的時候,還發(fā)現(xiàn)原有的部分梁板存在一些裂縫,需要進行處理。結(jié)構(gòu)補強加固的方法包括加大截面加固法、粘鋼加固、置換混凝土加固法、外包鋼加固法和粘貼碳纖維加固法等。加大截面加固

32、法雖然施工簡單易行,可提高構(gòu)件的剛度,承載力和變形能力等優(yōu)點,但需增大構(gòu)件的截面,從而增加構(gòu)件自重,并且對建筑使用功能有一定的影響。外包鋼加固法和粘鋼加固法,雖然構(gòu)件的截面尺寸增大不多,但是同樣會增加構(gòu)件的自重,而且結(jié)點不易處理,施工難度較大,還存在化學(xué)腐蝕問題。經(jīng)過加固方案論證和經(jīng)濟技術(shù)可行性比較,決定采用混凝土構(gòu)件外粘貼碳纖維復(fù)合材料進行加固。(二)碳纖維加固的施工工藝碳纖維加固一般的工藝流程為:施工準(zhǔn)備基底處理涂底膠找平粘貼表面防護。1、施工準(zhǔn)備。認(rèn)真閱讀施工圖紙,根據(jù)施工現(xiàn)成和被加固構(gòu)件混凝土的實際情況擬訂施工方案和施工計劃。應(yīng)對所使用的碳纖維,配套樹脂,機具等做好施工前的準(zhǔn)備工作。2

33、、基底處理。應(yīng)清除被加固件表面的剝落,疏松,蜂窩,腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。應(yīng)按設(shè)計要求對裂縫進行灌縫或封閉處理。被粘貼混凝土表面應(yīng)打磨平整,用混凝土角磨機除去混凝土表面的浮漿,油污等雜質(zhì),直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應(yīng)小于20mm.用風(fēng)機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。3、涂底膠。首先應(yīng)按產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供的工藝規(guī)定配置底膠,將主劑與固化劑先后置于容器內(nèi),用彈簧秤計量,均勻攪拌。將底膠均勻涂刷于混凝土表面(biomin),它在底膠表面接觸干燥后,盡快進行下一工序的施工。4、補平作業(yè)。以手觸摸(ch m)確定底涂

34、已養(yǎng)成,并找出不平部位,補涂主劑,硬化劑依比例均勻調(diào)和,不平部分直接補涂,自然風(fēng)干。5、粘貼。依設(shè)計尺寸(ch cun)裁剪出碳纖維片,施工表面須干燥,環(huán)境溫,濕度須符合條件。粘貼主劑,硬化劑依比例均勻調(diào)和,直橫均勻涂抹。6、表面防護。加固后的碳纖維布表面采用抹灰或噴防火涂料進行表面防護。(三)碳纖維加固情況本工程使用日本東麗的碳纖維布。粘貼用樹脂采用國產(chǎn)JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠。首先將需補強加固的梁板抹灰層進行鑿除,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的具體情況,采取不同的方法對裂縫進行修補,待裂縫中的填充物達到一定強度后,通過打磨,去除混凝土表面1-2mm的疏松層及油污等雜質(zhì),并使其表面平整,然后用壓縮空氣講浮灰

35、清除干凈。轉(zhuǎn)角需粘貼碳纖維布處要進行倒角處理,打磨成圓弧狀,圓弧直徑不小于20mm。當(dāng)混凝土表面凹凸不平時,應(yīng)用找平材料將其填平。若施工環(huán)境溫度較大,或混凝土表面潮濕時,應(yīng)對混凝土表面進行干燥處理。為了加強碳纖維布與混凝土表面的粘結(jié)力,應(yīng)在混凝土表面涂刷配比為主劑,固化劑與基底膠3:1,使得加固補強措施的效果得以充分發(fā)揮。為了加強梁底碳纖維布的錨固以及增加梁的抗剪能力,在梁端每側(cè)粘貼200mm寬U型箍1道,在主次梁相交處每側(cè)粘貼200mm寬U型箍1道。U型粘貼的粘貼高度宜取構(gòu)件截面高度。對于U型粘貼形式,宜在上端縱向通長粘貼100寬碳纖維片材壓條??紤]到碳纖維布多層粘貼時受施工現(xiàn)場影響的因素較大,建議受彎構(gòu)件粘貼碳纖維布的層數(shù)不應(yīng)超過3層。接下來就按照一般工藝流程施工準(zhǔn)備基底處理涂底膠找平粘貼表面防護進行施工??紤]到本工程特殊施工環(huán)境因素,加固中應(yīng)進行卸荷。加固前先將板面粉刷層及板面雜物清除。本工程加固施工中,應(yīng)先鑿開保護層直至結(jié)構(gòu)

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