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【摘 要】 当前,由于建筑行业发展迅速,而建筑结构的耐久性大都存在不足之处,导致该行业对于混凝土结构的加固手段越来越关注。本文总结了混凝土结构必须作加固处理的原因,并归纳了对混凝土结构作加固处理时需要遵循的原则,且对当前比较常用的几种混凝土结构加固措施进行了简单介绍,最后还指出了对于建筑领域而言,当前在加固混凝土结构时仍然存在且亟需解决的问题。
【关键词】 混凝土结构;原因;原则;加固措施
1 引言
对于建筑领域而言,大多数的国家一开始都是大规模地进行基本建设,然后逐步发展到一边新建一边对原有基本建设进行改造与修补的阶段。当前,如何对混凝土结构进行修补与加固,才能确保建筑结构的使用寿命,已经成为了建筑领域越来越重视的问题。为了更深入地了解混凝土结构的加固技术,笔者对混凝土结构不得不进行加固处理的原因进行了探究,并总结了在加固混凝土结构的过程中必须遵循的原则,且简单介绍了当前比较常用的混凝土结构加固手段,在文章最后还指出了当前仍然存在于混凝土结构加固技术中的几大问题。
2 为何需对混凝土结构作加固处理
第一,由于建筑领域不断对设计规范与标准加以修订,使得一些依据原有设计规范与标准建造的建筑结构还未启用就需针对新规范与新标准予以改造,因此不得不作加固处理。
第二,由于设计方案存在失误之处,或是由于施工过程中存在着质量缺陷、管理不良或是施工方式不正确等问题,导致建筑结构埋下了安全隐患,为了提升建筑结构的质量而不得不对其实施加固处理。
第三,由于建筑结构出现老化情况,无法满足实际的服务功能与要求时,不得不对其作加固处理。
第四,由于自然环境影响或是自然灾害等造成建筑结构出现了重大损毁,不得不对其作加固处理。
3 对混凝土结构作加固处理时必须遵循的原则
第一,如果想对某一混凝土结构作加固处理,那么必须根据《工业厂房可靠性鉴定标准》与《民用建筑可靠性鉴定标准》这两大建筑规范对该建筑结构的可靠性予以鉴定,并依据鉴定结果对加固处理所需设计的内容与范围予以明确,同时还需依照建筑结构的實际情况与使用者的要求在加固设计中对该建筑结构最终需要达到的安全等级予以确定。
第二,对技术经济因素予以全盘考虑,在设计与施工阶段借助一定的手段,尽可能缩短施工时间,避免出现停工停产的情况,以免对建筑的正常使用造成负面影响。
第三,对混凝土结构作加固处理时,应当尽量对原有结构及构件予以保留与利用,防止过度的拆除及更换,对于需要保留的结构与构件需确保其达到安全标准及使用年限,而对于那些需要拆除的结构与构件需尽可能对其材料予以回收与再次使用。
第四,如果引起混凝土结构需要进行加固处理的原因大部分为自然环境影响,那么对混凝土结构作加固处理时需尽可能地对这些因素予以消除或减轻其影响,防止再次加固的情形出现。
4 当前建筑行业比较常用的加固措施
当前在建筑领域对混凝土结构作加固处理是通常使用两大加固措施,一种为直接加固措施,另一种为间接加固措施。对混凝土结构作加固设计时,一般依据其实际情况与功能要求去挑选比较适宜的加固手段。
4.1直接加固措施
在混凝土结构的直接加固措施中比较常用的加固方法一般有七种,具体介绍如下:
4.1.1加大截面加固方法
加大截面加固方法通常被用来加固梁、板、柱、墙以及一般构件的混凝土结构,比如钢筋混凝土中的变弯构件以及压弯构件,其优点是工艺简单、设计成熟、施工经验充足且适应性较强,但也存在一定的缺陷,如施工过程中的现场湿作业期过长,易对生产与生活造成负面影响;经过加固处理的建筑结构的净空会变小等。一般而言,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C10及以上。另外,使用本法加固时,还需遵照一定的技术指标,具体如下表:
4.1.2置换混凝土法
置换混凝土法通常被用来加固混凝土强度过低的受压构件或者是存在质量缺陷的承重构件。其优势与不足之处和加大截面法差不多,但其具备着加大截面法所不具备的一点优势,那就是它不会对建筑结构的净空造成影响。采用置换混凝土法时应当注意的一点是,如果需置换截面处的混凝土,那么不可形成拉应力,如果控制起来不容易,可以借助支顶等减轻荷载。
4.1.3湿式外包钢加固法
如果钢筋混凝土梁柱结构被要求大幅度增强截面承载力以及抗震能力,那么作加固处理时通常使用湿式外包钢加固法,这种方法的优点是工艺简单、现场作用期短、受力可靠性强,当然也存在着一定的不足之处,那就是需要耗费的钢量非常大。
4.1.4外粘钢板法
外粘钢板法通常被用来加固标准湿度环境里需要承受静力作用的受弯构件以及受拉构件,其优势是施工速度快,几乎不存在现场湿作业,不会对生产及生活造成大的影响,而且经过加固处理后,几乎不会对建筑结构的外表以及净空形成任何影响。不过使用该法想要获得极其理想的效果,必须具备非常成熟的胶粘工艺与操作技术。一般而言,假如借助本法作加固处理,那么需要加固的构件,其混凝土强度一定得居于C15或以上,同时,其混凝土表层所具备的正拉粘结强度一定要高达1.5MPa。并且,在实际的加固施工中,还需要使用一些措施对那些作用于结构上的活荷载予以消除或是减轻,以降低其影响。
4.1.5粘贴纤维复合材法
粘贴纤维复合材法通常被用来加固钢筋混凝土中的受弯构件、轴心受压构件、大偏心受压构件以及受拉构件等,它除了具备外粘钢板法所具备的优点外,还具备着抗腐蚀强、耐潮度高、维护费少,且不会增大结构自身重量等特点。不过使用本法作加固处理时,必须事先增加专门的防火设施。通常来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C15及以上,而且混凝土表层的正拉粘结强度必须达到1.5MPa及以上。同时,在加固处理的施工过程中,还应当借助一定手段消除或减轻对结构形成影响的活荷载。另外,如果需加固构件为素混凝土构件,则不适合借助该法。 4.1.6绕丝加固法
如果建筑结构构件的斜截面承载力过低或者受压构件需承受横向约束力,那么便适合使用绕丝加固法对构件实施加固处理。绕丝加固法的优缺点和加大截面加固法差不多。通常来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C10,但最高不可超过C50。另外,如果柱的截面是方形,那么其长短边之比应当小于或等于1.5。
4.1.7锚栓锚加固法
如果需加固的构件为混凝土承重结构,且其混凝土强度高达C20-C60,那么便可借助锚栓锚加固法作加固处理,不过如果该承重结构已呈现极重的风化现象,那么便不再适应使用本法加固,对于轻质结构而言,亦是如此。一般来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C15及以上,而且混凝土表层的正拉粘结强度必须达到1.5MPa及以上。同时,在加固处理的施工过程中,还应当借助一定手段消除或减轻对结构形成影响的活荷载。
4.2间接加固措施
在混凝土结构的间接加固措施中比较常用的加固方法一般有两类,具体如下:
4.2.1外加预应力法
外加预应力法通常被用来加固大跨度结构、重型结构、高应力下的混凝土构件以及高应变状态下的混凝土构件,其优点是可以减轻被加固构件所具备的应力,提升结构整体的承载水平,加固效果非常理想;其缺点是对加固构件的外观形成一定影响,而且如果不具备防护措施,一旦温度高于600度,或是混凝土出现收缩或变大的情况,那么便不适宜采用本法作加固处理。
4.2.2增设支点法
增设支点法通常被用来加固梁、板、桁架及网架等结构及构件,其优点是工艺简单,效果可靠,不过采用本法加固易对建筑结构的外观以及服务功能造成负面影响,而且还会令使用空间縮小。
5 当前在混凝土结构加固技术中亟需处理的问题
当前,尽管建筑领域对于混凝土结构加固这一问题越来越关注,但仍旧存在着一些亟需处理的问题,归纳起来,有如下几点:第一,探究加固基础理论不够深入;第二,针对混凝土结构加固的技术要求与规范不够完善与健全;第三,对于混凝土加固措施的探究与交流不够重视;第四,当前还极度缺乏新型加固材料及产品。总之,要想使建筑领域中的混凝土结构加固技术日臻完善,必须尽快解决好这些问题。
6 结束语
由于现代科学技术蓬勃发展,建筑领域日趋繁荣,使得混凝土结构加固技术变成了当前所有建筑技术中前景最好、活力最强的一种新型技术。要想使这一技术真正走上持续健康的发展道路,不仅需要深入探究加固基础理论,而且还需联系实际情况提升技术水平,使这一技术不论在学术上还是应用领域中都有所增强。
参考文献:
[1]孙宪波,蓝巍.混凝土结构工程加固施工技术[J].建设科技,2009.
[2]林文修.混凝土结构加固方法与实施要点[J].中国建筑工业出版社.2008,2.
【关键词】 混凝土结构;原因;原则;加固措施
1 引言
对于建筑领域而言,大多数的国家一开始都是大规模地进行基本建设,然后逐步发展到一边新建一边对原有基本建设进行改造与修补的阶段。当前,如何对混凝土结构进行修补与加固,才能确保建筑结构的使用寿命,已经成为了建筑领域越来越重视的问题。为了更深入地了解混凝土结构的加固技术,笔者对混凝土结构不得不进行加固处理的原因进行了探究,并总结了在加固混凝土结构的过程中必须遵循的原则,且简单介绍了当前比较常用的混凝土结构加固手段,在文章最后还指出了当前仍然存在于混凝土结构加固技术中的几大问题。
2 为何需对混凝土结构作加固处理
第一,由于建筑领域不断对设计规范与标准加以修订,使得一些依据原有设计规范与标准建造的建筑结构还未启用就需针对新规范与新标准予以改造,因此不得不作加固处理。
第二,由于设计方案存在失误之处,或是由于施工过程中存在着质量缺陷、管理不良或是施工方式不正确等问题,导致建筑结构埋下了安全隐患,为了提升建筑结构的质量而不得不对其实施加固处理。
第三,由于建筑结构出现老化情况,无法满足实际的服务功能与要求时,不得不对其作加固处理。
第四,由于自然环境影响或是自然灾害等造成建筑结构出现了重大损毁,不得不对其作加固处理。
3 对混凝土结构作加固处理时必须遵循的原则
第一,如果想对某一混凝土结构作加固处理,那么必须根据《工业厂房可靠性鉴定标准》与《民用建筑可靠性鉴定标准》这两大建筑规范对该建筑结构的可靠性予以鉴定,并依据鉴定结果对加固处理所需设计的内容与范围予以明确,同时还需依照建筑结构的實际情况与使用者的要求在加固设计中对该建筑结构最终需要达到的安全等级予以确定。
第二,对技术经济因素予以全盘考虑,在设计与施工阶段借助一定的手段,尽可能缩短施工时间,避免出现停工停产的情况,以免对建筑的正常使用造成负面影响。
第三,对混凝土结构作加固处理时,应当尽量对原有结构及构件予以保留与利用,防止过度的拆除及更换,对于需要保留的结构与构件需确保其达到安全标准及使用年限,而对于那些需要拆除的结构与构件需尽可能对其材料予以回收与再次使用。
第四,如果引起混凝土结构需要进行加固处理的原因大部分为自然环境影响,那么对混凝土结构作加固处理时需尽可能地对这些因素予以消除或减轻其影响,防止再次加固的情形出现。
4 当前建筑行业比较常用的加固措施
当前在建筑领域对混凝土结构作加固处理是通常使用两大加固措施,一种为直接加固措施,另一种为间接加固措施。对混凝土结构作加固设计时,一般依据其实际情况与功能要求去挑选比较适宜的加固手段。
4.1直接加固措施
在混凝土结构的直接加固措施中比较常用的加固方法一般有七种,具体介绍如下:
4.1.1加大截面加固方法
加大截面加固方法通常被用来加固梁、板、柱、墙以及一般构件的混凝土结构,比如钢筋混凝土中的变弯构件以及压弯构件,其优点是工艺简单、设计成熟、施工经验充足且适应性较强,但也存在一定的缺陷,如施工过程中的现场湿作业期过长,易对生产与生活造成负面影响;经过加固处理的建筑结构的净空会变小等。一般而言,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C10及以上。另外,使用本法加固时,还需遵照一定的技术指标,具体如下表:
4.1.2置换混凝土法
置换混凝土法通常被用来加固混凝土强度过低的受压构件或者是存在质量缺陷的承重构件。其优势与不足之处和加大截面法差不多,但其具备着加大截面法所不具备的一点优势,那就是它不会对建筑结构的净空造成影响。采用置换混凝土法时应当注意的一点是,如果需置换截面处的混凝土,那么不可形成拉应力,如果控制起来不容易,可以借助支顶等减轻荷载。
4.1.3湿式外包钢加固法
如果钢筋混凝土梁柱结构被要求大幅度增强截面承载力以及抗震能力,那么作加固处理时通常使用湿式外包钢加固法,这种方法的优点是工艺简单、现场作用期短、受力可靠性强,当然也存在着一定的不足之处,那就是需要耗费的钢量非常大。
4.1.4外粘钢板法
外粘钢板法通常被用来加固标准湿度环境里需要承受静力作用的受弯构件以及受拉构件,其优势是施工速度快,几乎不存在现场湿作业,不会对生产及生活造成大的影响,而且经过加固处理后,几乎不会对建筑结构的外表以及净空形成任何影响。不过使用该法想要获得极其理想的效果,必须具备非常成熟的胶粘工艺与操作技术。一般而言,假如借助本法作加固处理,那么需要加固的构件,其混凝土强度一定得居于C15或以上,同时,其混凝土表层所具备的正拉粘结强度一定要高达1.5MPa。并且,在实际的加固施工中,还需要使用一些措施对那些作用于结构上的活荷载予以消除或是减轻,以降低其影响。
4.1.5粘贴纤维复合材法
粘贴纤维复合材法通常被用来加固钢筋混凝土中的受弯构件、轴心受压构件、大偏心受压构件以及受拉构件等,它除了具备外粘钢板法所具备的优点外,还具备着抗腐蚀强、耐潮度高、维护费少,且不会增大结构自身重量等特点。不过使用本法作加固处理时,必须事先增加专门的防火设施。通常来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C15及以上,而且混凝土表层的正拉粘结强度必须达到1.5MPa及以上。同时,在加固处理的施工过程中,还应当借助一定手段消除或减轻对结构形成影响的活荷载。另外,如果需加固构件为素混凝土构件,则不适合借助该法。 4.1.6绕丝加固法
如果建筑结构构件的斜截面承载力过低或者受压构件需承受横向约束力,那么便适合使用绕丝加固法对构件实施加固处理。绕丝加固法的优缺点和加大截面加固法差不多。通常来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C10,但最高不可超过C50。另外,如果柱的截面是方形,那么其长短边之比应当小于或等于1.5。
4.1.7锚栓锚加固法
如果需加固的构件为混凝土承重结构,且其混凝土强度高达C20-C60,那么便可借助锚栓锚加固法作加固处理,不过如果该承重结构已呈现极重的风化现象,那么便不再适应使用本法加固,对于轻质结构而言,亦是如此。一般来说,如果使用本法加固,那么需加固构件的混凝土强度必须达到C15及以上,而且混凝土表层的正拉粘结强度必须达到1.5MPa及以上。同时,在加固处理的施工过程中,还应当借助一定手段消除或减轻对结构形成影响的活荷载。
4.2间接加固措施
在混凝土结构的间接加固措施中比较常用的加固方法一般有两类,具体如下:
4.2.1外加预应力法
外加预应力法通常被用来加固大跨度结构、重型结构、高应力下的混凝土构件以及高应变状态下的混凝土构件,其优点是可以减轻被加固构件所具备的应力,提升结构整体的承载水平,加固效果非常理想;其缺点是对加固构件的外观形成一定影响,而且如果不具备防护措施,一旦温度高于600度,或是混凝土出现收缩或变大的情况,那么便不适宜采用本法作加固处理。
4.2.2增设支点法
增设支点法通常被用来加固梁、板、桁架及网架等结构及构件,其优点是工艺简单,效果可靠,不过采用本法加固易对建筑结构的外观以及服务功能造成负面影响,而且还会令使用空间縮小。
5 当前在混凝土结构加固技术中亟需处理的问题
当前,尽管建筑领域对于混凝土结构加固这一问题越来越关注,但仍旧存在着一些亟需处理的问题,归纳起来,有如下几点:第一,探究加固基础理论不够深入;第二,针对混凝土结构加固的技术要求与规范不够完善与健全;第三,对于混凝土加固措施的探究与交流不够重视;第四,当前还极度缺乏新型加固材料及产品。总之,要想使建筑领域中的混凝土结构加固技术日臻完善,必须尽快解决好这些问题。
6 结束语
由于现代科学技术蓬勃发展,建筑领域日趋繁荣,使得混凝土结构加固技术变成了当前所有建筑技术中前景最好、活力最强的一种新型技术。要想使这一技术真正走上持续健康的发展道路,不仅需要深入探究加固基础理论,而且还需联系实际情况提升技术水平,使这一技术不论在学术上还是应用领域中都有所增强。
参考文献:
[1]孙宪波,蓝巍.混凝土结构工程加固施工技术[J].建设科技,2009.
[2]林文修.混凝土结构加固方法与实施要点[J].中国建筑工业出版社.2008,2.