試談混凝土結構工程加固施工方案
發布時間:2014-07-15
混凝土構築物因出現功能性改變,如接建、增加荷載等,或在出現質量問題,如配筋不足、災後修補、混凝土強度不夠等,都需要進行加固。其
加固施工及
加固方案的製定尤為重要,對於需要加固的構築物,應根據構築物的不同情況製定不同的
加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則,隻有這樣,
加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。
優秀的
加固方案具體體現在其施工作業方便、
施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方麵的特點。
1 良好的施工性是
加固工程方案必須考慮的條件之一
加固工程方案的優劣,首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件。有的
加固方案雖(sui)然(ran)具(ju)有(you)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)的(de)可(ke)行(xing)性(xing),但(dan)是(shi),由(you)於(yu)其(qi)方(fang)案(an)在(zai)施(shi)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)定(ding)的(de)施(shi)工(gong)難(nan)度(du),而(er)造(zao)成(cheng)施(shi)工(gong)工(gong)期(qi)長(chang),勞(lao)動(dong)用(yong)工(gong)大(da),安(an)全(quan)係(xi)數(shu)低(di)的(de)弊(bi)端(duan),結(jie)果(guo)將(jiang)影(ying)響(xiang)到(dao)加(jia)固(gu)質(zhi)量(liang)。例(li)如(ru),某(mou)廠(chang)房(fang)冬(dong)季(ji)施(shi)工(gong),摻(chan)加(jia)不(bu)合(he)格(ge)防(fang)凍(dong)劑(ji),超(chao)標(biao)的(de)氯(lv)離(li)子(zi)破(po)壞(huai)了(le)鋼(gang)筋(jin)鈍(dun)化(hua)膜(mo),致(zhi)使(shi)十(shi)架(jia)大(da)梁(liang)產(chan)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)裂(lie)縫(feng),需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)加(jia)固(gu),原(yuan)施(shi)工(gong)設(she)計(ji)方(fang)案(an)之(zhi)一(yi)是(shi)采(cai)取(qu)簡(jian)易(yi)修(xiu)補(bu)法(fa),即(ji),將(jiang)大(da)梁(liang)裂(lie)縫(feng)處(chu)出(chu)現(xian)的(de)酥(su)鬆(song)混(hun)凝(ning)土(tu)鑿(zao)除(chu),露(lu)出(chu)鋼(gang)筋(jin)後(hou),將(jiang)鏽(xiu)蝕(shi)的(de)鋼(gang)筋(jin)周(zhou)圈(quan)進(jin)行(xing)除(chu)鏽(xiu)後(hou),用(yong)環(huan)氧(yang)砂(sha)漿(jiang)進(jin)行(xing)封(feng)閉(bi),達(da)到(dao)加(jia)固(gu)目(mu)的(de);方案之二是采取加大截麵加固法,即,通過增大構件的截麵和配筋,用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性,並達到修補裂縫的目的。經對設計方案分析,此兩種方案除具有工程造價低的優點外,還有以下不足之處:
1.1 技術可行性差,由於此大梁跨度大,鑿除混凝土梁則需分段進行,要用大量的臨時支撐進行安全防護,造成周轉材料不必要的浪費;
1.2 勞動強度高,在鑿除混凝土梁時,因分段施工時,隻能鑿一米挪一米,成倍增加了勞動強度;
1.3 工效低,大量的重複勞動和落後的施工作業方法,延誤了施工工期並導致勞動效率下降;
1.4 安全性差,因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露,大梁承載力減小,在施工時,須時刻注意防護措施是否到位,麻痹大意則易出現意外事故;
1.5 產值效益小,大量的周轉材料和人工費用的浪費,加大了生產成本,減少了生產效益。
2 不同類型
加固工程與
加固方案分析
一般來說,
加固工程常采用的方法有加大截麵加固法、外
包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等,隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法,如,化學灌漿法、粘鋼錨固法、
碳纖維加固法應運而生,並開始廣泛應用於各類
加固工程中。具體那個方案最能體現
加固工程所要求的短、平、快、省的特點,應根據需要加固的構件情況,綜合確定
加固方案。
以框架梁的加固為例,我認為,較為合理、經濟、技術先進的
加固方案當屬粘鋼錨固法和
碳纖維加固法(fa),前(qian)者(zhe)以(yi)造(zao)價(jia)低(di),施(shi)工(gong)簡(jian)單(dan),占(zhan)用(yong)空(kong)間(jian)小(xiao),加(jia)固(gu)效(xiao)果(guo)好(hao),明(ming)顯(xian)優(you)於(yu)加(jia)大(da)截(jie)麵(mian)法(fa)和(he)預(yu)應(ying)力(li)加(jia)固(gu)法(fa),後(hou)者(zhe)除(chu)材(cai)料(liao)費(fei)用(yong)高(gao)外(wai),則(ze)各(ge)種(zhong)優(you)勢(shi)盡(jin)顯(xian)其(qi)中(zhong),重(zhong)要(yao)表(biao)現(xian)在(zai)自(zi)重(zhong)輕(qing),材(cai)料(liao)自(zi)身(shen)幾(ji)乎(hu)不(bu)增(zeng)加(jia)重(zhong)量(liang);強度高,固化後的碳纖維強度比
鋼材高達十幾倍;勞動強度小,一個作業麵隻需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200m2左右。但是,應用其在負彎矩部位進行加固效果不如
鋼板性能好。
以框架柱的加固為例,較為常見的
加固方法有外
包鋼加固fa,ji,zaihunningtuzhusizhoubaoyixinggangjinxingjiagu,zheyangjibuzengdahunningtujiemianchicun,youdafududitigaohunningtuzhudechengzaili,jutifangfayoufenganfazuoyeyushizuoyefaliangzhongxingshi:幹式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直zhi接jie外wai包bao於yu需xu要yao加jia固gu的de混hun凝ning土tu柱zhu四si周zhou,型xing鋼gang與yu混hun凝ning土tu之zhi間jian無wu連lian接jie,由you於yu與yu混hun凝ning土tu沒mei有you形xing成cheng一yi個ge整zheng體ti,所suo以yi不bu能neng確que保bao結jie合he麵mian傳chuan遞di剪jian力li。濕shi式shi加jia固gu法fa一yi是shi用yong乳ru膠jiao水shui泥ni漿jiang或huo環huan氧yang樹shu脂zhi化hua學xue灌guan漿jiang等deng材cai料liao,將jiang角jiao鋼gang粘zhan貼tie在zai混hun凝ning土tu柱zhu上shang,二er是shi角jiao鋼gang與yu混hun凝ning土tu之zhi間jian留liu一yi定ding間jian距ju,中zhong間jian澆jiao築zhu混hun凝ning土tu,達da到dao外wai包bao
鋼材與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)相(xiang)結(jie)合(he)。兩(liang)種(zhong)作(zuo)業(ye)方(fang)法(fa)相(xiang)比(bi)較(jiao),幹(gan)式(shi)作(zuo)業(ye)法(fa)施(shi)工(gong)更(geng)為(wei)簡(jian)單(dan),價(jia)格(ge)低(di),施(shi)工(gong)時(shi)間(jian)短(duan),但(dan)其(qi)承(cheng)載(zai)力(li)提(ti)高(gao)不(bu)如(ru)濕(shi)式(shi)作(zuo)業(ye)法(fa)好(hao)。在(zai)方(fang)案(an)選(xuan)擇(ze)時(shi),應(ying)根(gen)據(ju)加(jia)固(gu)要(yao)求(qiu)和(he)原(yuan)構(gou)件(jian)情(qing)況(kuang),合(he)理(li)挑(tiao)選(xuan)適(shi)當(dang)的(de)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)加(jia)固(gu)。 另外,對於
加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、
粘鋼加固法、
碳纖維加固法等,每種
加固方法各有其特點及適應範圍,隻要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經濟實用,均可采用。
3 幾種典型
加固方法的工程施工要求
工程加固的目的就是要通過
加固施工達到修複、補強、提高承載力、增強使用功能、滿足使用要求,因此,選擇
加固方案要以提高
加固工程質量為根本目的。對於不同的
加固方案也有不同的施工方法和質量評定標準。根據《混凝土
結構加固技術規範》中幾種典型的
加固方法,依照施工經驗,不同的
加固方法在施工時應重點做到:
3.1 外
包鋼加固法
要把表麵處理包括加固結合麵和
鋼板貼合麵處理作為
加固施工過程中的關鍵,對於幹式
加固施工,為了使角鋼能緊貼構件表麵,混凝土表麵必須打磨平整,無雜物和塵土;當采用濕式
加固施工時,應先在處理好的角鋼及混凝土表麵抹上乳膠水泥漿或配製環氧樹脂化學灌漿料,對
鋼板進行除鏽,混凝土進行除塵並用丙酮或二甲苯清洗
鋼板及混凝土表麵,進行粘、灌。
3.2 預應力加固法
采用預應力拉杆加固時,在安裝前必須對拉杆事先進行調直校整,拉杆尺寸和安裝位置必須準確,張拉前應對焊接接頭、螺杆、螺帽質量進行檢驗,保證拉杆傳力正確可靠,避免張拉過程中斷裂或滑動,造成安全和質量事故;采用預應力撐杆加固時,要注意撐杆末端處角鋼(及其墊板)與yu混hun凝ning土tu構gou件jian之zhi間jian的de嵌qian入ru深shen度du傳chuan力li焊han縫feng的de質zhi量liang檢jian驗yan,檢jian驗yan合he格ge後hou,將jiang撐cheng杆gan兩liang端duan用yong螺luo拴shuan臨lin時shi固gu定ding,然ran後hou用yong環huan氧yang砂sha漿jiang或huo高gao強qiang度du水shui泥ni砂sha漿jiang進jin行xing填tian灌guan,加jia固gu的de壓ya杆gan肢zhi、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應塗防鏽漆進行防腐。
3.3 改變結構傳力途徑加固法
增(zeng)設(she)支(zhi)點(dian)若(ruo)采(cai)用(yong)濕(shi)式(shi)連(lian)接(jie),在(zai)接(jie)點(dian)處(chu)梁(liang)及(ji)支(zhi)柱(zhu)與(yu)後(hou)澆(jiao)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian),應(ying)進(jin)行(xing)鑿(zao)毛(mao),清(qing)除(chu)浮(fu)渣(zha),灑(sa)水(shui)濕(shi)潤(run),一(yi)般(ban)以(yi)微(wei)膨(peng)脹(zhang)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)築(zhu)為(wei)宜(yi)。若(ruo)采(cai)用(yong)型(xing)鋼(gang)套(tao)箍(gu)幹(gan)式(shi)連(lian)接(jie),型(xing)鋼(gang)套(tao)箍(gu)與(yu)梁(liang)接(jie)觸(chu)麵(mian)間(jian)應(ying)用(yong)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)座(zuo)漿(jiang),待(dai)型(xing)鋼(gang)套(tao)箍(gu)與(yu)支(zhi)柱(zhu)焊(han)牢(lao)後(hou),再(zai)用(yong)較(jiao)幹(gan)硬(ying)砂(sha)漿(jiang)將(jiang)全(quan)部(bu)接(jie)觸(chu)縫(feng)隙(xi)塞(sai)緊(jin)填(tian)實(shi);對於楔塊頂升法,頂升完畢後,應將所有楔塊焊連,再用環氧砂漿封閉。
3.4 混凝土構件外部
粘鋼加固法
此法施工較為簡單,但首先需要著重注意混凝土和
鋼板的表麵處理,對於舊、髒嚴重的混凝土構件的粘合麵,應先用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表麵油垢汙物後用水衝洗,再對粘合麵進行打磨,除去2~3mm厚表層,露出新麵和平整,將粉塵清除幹淨;對於混凝土表麵較好的,則可直接對粘合麵進行打磨,去掉1~2mm厚表層,使之平整,清去粉塵,再用丙酮擦試表麵即可;
鋼板表麵處理應根據其繡蝕情況,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使
鋼板出現金屬光澤,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然後用丙酮擦試幹淨。其次要注意對膠粘劑的選擇,目前國內市場
建築結構膠粘劑魚龍混雜,對膠粘劑的選擇一定要慎重。第三要注意在配膠、粘(zhan)貼(tie)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)細(xi)節(jie),膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)要(yao)嚴(yan)格(ge)按(an)照(zhao)說(shuo)明(ming)書(shu)要(yao)求(qiu)的(de)比(bi)例(li)配(pei)製(zhi),尤(you)其(qi)是(shi)要(yao)掌(zhang)握(wo)好(hao)固(gu)化(hua)劑(ji)的(de)用(yong)量(liang),攪(jiao)拌(ban)要(yao)均(jun)勻(yun),同(tong)時(shi)在(zai)粘(zhan)貼(tie)時(shi)要(yao)保(bao)證(zheng)粘(zhan)貼(tie)麵(mian)的(de)飽(bao)滿(man)、密實。最後要注意在固化階段不能對
鋼板有任何擾動。
結束語:
就目前來看,這些混凝土
結構加固技術還有待於在實踐中進一步探索,隨著建築科學技術的不斷進步,新型建築材料不斷出現,更好的
加固施工方法將會有更大拓展,因此,
加固施工方案的選擇範圍也將具有更為廣泛的空間。