直接加固法修復(fù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例

1、直接加固法修復(fù)鋼筋混凝土構(gòu)造的應(yīng)用實(shí)例 潘谷銘沈海峰胡煒波【摘要】危房加固是根據(jù)破損原因和破損情況,選取適宜的加固方法,本文介紹采用增大截面法與碳纖維加固鋼筋混凝土構(gòu)造,保證房屋使用平安，到達(dá)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的,為鋼筋混凝土整體構(gòu)造加固提供參考?！娟P(guān)鍵詞】碳纖維；增大截面法；加固修復(fù)；構(gòu)造【Abstrat】Ardingtthefailureausesandfailurenditins,thesuitablerEinfredethdshuldseletedinrdertreahteniandappliatinpurpsesandtensurethesafetyappliatinfthebuildin

2、gs.Thepaperainlyintrduedthereinfredfeaturesfthearbnfibersheet(FS)andtheinreasingrsssetinethdtreinfrethenretestruture,hihuldprvidetheengineeringreferenesfrthereinfredethdinthefuture.【Keyrds】arbnfibersheet；Inreasedrsssetinethd；Reinfreentandrepair；Struture1.前言隨著現(xiàn)代化改造和維修加固蓬勃開(kāi)展，加固這門(mén)新學(xué)科在我國(guó)開(kāi)展異常迅速,在混凝土構(gòu)造加固、

3、危舊房改造及工程事故處理等大量的工程理論中,獲得很大的成果?；炷翗?gòu)造的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。本文采用加大截面加固法與碳纖維片材加固構(gòu)造。2.碳纖維加固碳纖維材料(FRP)用于混凝土構(gòu)造加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等興旺國(guó)家，我國(guó)起步很晚，國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心引進(jìn)開(kāi)發(fā)了此工程，強(qiáng)高效，適用面廣，質(zhì)量易保證,施工便捷，工效高，沒(méi)有濕作業(yè)，不需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少，耐腐蝕及耐久性能極佳。3.工程實(shí)例加固方案湖州某服裝職工公寓樓工程，主體構(gòu)造(三層、四層)混凝土強(qiáng)度經(jīng)建立工程質(zhì)量監(jiān)視站檢測(cè)中心檢測(cè)，未到

4、達(dá)設(shè)計(jì)值，經(jīng)建筑設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)院對(duì)本工程進(jìn)展驗(yàn)算，確定需進(jìn)展加固處理。整體構(gòu)造加固的施工順序如下圖，另外，二/三/四層D軸原240磚墻改為120磚墻。3.1構(gòu)造加固方案選擇框架柱是受壓構(gòu)件,同時(shí)承受軸向力、彎矩和剪力作用。就破壞特性而言,它是由于鋼筋或混凝土的強(qiáng)度到達(dá)極限而破壞的,但假設(shè)柱的軸壓比很大,當(dāng)荷載超過(guò)其臨界荷載后,構(gòu)件就會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞。主要采用化學(xué)植筋增大截面法加固柱與梁。增大截面加固法是采用增大構(gòu)件或建筑物的截面和配筋,以進(jìn)步其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性來(lái)滿足構(gòu)件正常使用要求的一種加固形式。框架梁在主要承受彎矩的階段,有可能產(chǎn)生垂直裂縫,當(dāng)荷載增大后,框架梁可能沿垂直裂縫發(fā)生正截面

5、受彎破壞；在彎矩和剪力共同作用的區(qū)段內(nèi),框架梁常產(chǎn)生斜裂縫,隨著載荷的增大,框架梁還可能發(fā)生斜截面破壞。綜合考慮一層柱、二層柱、三層柱、四層柱采用化學(xué)植筋增大截面法加固，四層板、屋頂板采用碳纖維片材進(jìn)展加固；所用材料采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)30；鋼筋I(lǐng)級(jí)鋼筋HPB235級(jí)鋼筋；II級(jí)鋼筋HRB級(jí)鋼筋；其它鐵件為Q235鋼；碳纖維布型號(hào)為F2.235-010-100，其主要力學(xué)性能參數(shù)3.2梁柱加固工藝。梁柱加固示意圖如圖1所示，植筋工序?yàn)椋褐步疃ㄎ辉谙鄳?yīng)部位提供工作平臺(tái)鑿除植筋部位混凝土保護(hù)層鉆孔清孔注膠插筋后續(xù)工序施工。其操作要點(diǎn)為:(1)鋼筋外表應(yīng)干凈，無(wú)損壞，油漬，鐵銹等，在使用前去除干凈，帶

6、有顆粒狀或片狀及老銹的鋼筋不得使用，加工好的鋼筋應(yīng)平直，無(wú)部分曲折，現(xiàn)場(chǎng)安裝鋼筋時(shí)按設(shè)計(jì)圖，鋼筋表核對(duì)安裝，專人復(fù)核。(2)受力鋼筋保護(hù)層要先做好砂漿墊塊控制，保證鋼筋的正確位置。但凡采用焊接的鋼筋接頭，應(yīng)按規(guī)定要求進(jìn)展取樣試驗(yàn)，同時(shí)鋼筋焊接應(yīng)檢查焊條的合格證，附上焊條劑的合格證。(3)鋼筋單面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于10倍鋼筋直徑。(4)樓板鉆孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)展放線定位，控制穿孔鋼筋位于孔邊，以便于混凝土能從孔中注入。(5)植筋工藝,植筋定位在相應(yīng)部位提供工作平臺(tái)鑿除植筋部位混凝土保護(hù)層鉆孔清孔注膠插筋后續(xù)工序施工。3.3板的加固與操作要點(diǎn)3.3.1加固施工工藝與操作要點(diǎn)。板的加固一般采用板面加固的方

7、法，碳纖維片材宜采用多條密布方案。因?yàn)榘迕嫔弦话阍O(shè)計(jì)為4050厚的墊層及1530的面層，板面缺陷部分在墊層和面層范圍內(nèi)加固，既不影響使用，又比擬經(jīng)濟(jì)，且施工方便。梁柱加固示意圖其施工程序?yàn)?在板底中部，用頂撐作支撐以消除舊板厚撓度并承受施工荷載(頂撐沿次梁跨度方向每米設(shè)置一根);(1)混凝土基底處理，用鋼鑿、風(fēng)鎬或沖擊鉆等工具將板面有缺陷部分鑿毛，鑿毛深度一般為5左右，清掃后用高壓水沖洗干凈?？p寬小于0.20的裂縫，用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)展外表涂抹密閉；大于或等于0.20的裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂灌縫；對(duì)貼片范圍的定位，劃墨線，按修復(fù)，補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)展；(2)涂底層涂料，用滾筒刷均勻地涂抹底層涂料；指觸枯燥時(shí)間因

8、氣溫不同，一般在3h到1d之間變化；底層涂料固化后，在構(gòu)件外表有凝結(jié)凸起時(shí)，要用砂紙磨光。磨光后假設(shè)露觸混凝土基面，應(yīng)再補(bǔ)涂底層涂料；(3)構(gòu)件外表的殘缺修補(bǔ)，構(gòu)件外表凹陷部位蜂窩，麻面，小孔等應(yīng)用環(huán)氧膩?zhàn)犹钇?，修?fù)至外表平整。內(nèi)角段差，起拱等要用環(huán)氧膩?zhàn)犹钛a(bǔ)，使之平順。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧膩?zhàn)訒r(shí)，要在氣溫5以上，相對(duì)濕度RH85%的條件下施工。膩?zhàn)油抗魏螅獗砣源嬖诘陌纪共诩y，應(yīng)再用砂紙打磨平整。(4)粘貼碳纖維片，貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸裁切碳纖維片，每段長(zhǎng)度一般以不超過(guò)6為宜。纖維片縱向接頭必須搭接10以上。用羅拉專用工具沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓屢次，使粘貼樹(shù)脂充分滲浸入碳

9、纖維束中；纖維片施工30分鐘根據(jù)枯燥程度后，用滾筒刷均勻涂抹粘結(jié)樹(shù)脂，用脫泡羅拉沿纖維方向用力滾壓23次，使纖維內(nèi)部補(bǔ)充，滲浸粘結(jié)樹(shù)脂；進(jìn)展空鼓檢查，并進(jìn)展處理。(5)養(yǎng)護(hù)，粘結(jié)碳纖維片后，需自然養(yǎng)護(hù)24h到達(dá)初期固化，并應(yīng)保證固化期間不受干擾；在每道工序以后樹(shù)脂固化之前，宜用塑料薄膜等遮擋以防止風(fēng)沙或雨水侵襲；碳纖維片粘貼后到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度所需自然養(yǎng)護(hù)的時(shí)間需要1周。在此期間應(yīng)防止貼片部分受到硬性沖擊。3.3.2碳纖維片材錨固要點(diǎn)。對(duì)于板，在碳纖維片材延伸長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置垂直于受力碳纖維方向的壓條。壓條宜在延伸錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)均勻布置，且在延伸長(zhǎng)度端部必須設(shè)置一道。3每道壓條的寬度不宜小于受彎

10、加固碳纖維布條帶寬度的1/2，壓條的厚度不宜小于受彎加固碳纖維布厚度的1/2。當(dāng)碳纖維布的延伸長(zhǎng)度小于按公式1計(jì)算所得長(zhǎng)度的1/2時(shí)，應(yīng)采取可靠的附加機(jī)械錨固措施。ld=EffAffbf1ld碳纖維片材從強(qiáng)度充分利用截面向外延伸所需的粘結(jié)長(zhǎng)度；f充分利用截面處碳纖維片材的拉應(yīng)變；f碳纖維片材與混凝上間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.5Pa；bf受拉面上粘貼的碳纖維片材的寬度；對(duì)板取1000板寬范圍內(nèi)粘貼的碳纖維片材寬度。4.結(jié)論危房加固的方法很多,但首先是進(jìn)展房屋平安鑒定檢查、檢測(cè)出房屋的破損情況,并查明原因，選取適宜的加固方法,本工程經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，加固工程一次通過(guò)率達(dá)95%以上，個(gè)別有缺陷點(diǎn)經(jīng)重新處理后均能到達(dá)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。以到達(dá)既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又能保證房屋使用平安的目的。參考文獻(xiàn)1楊勇新,王