混凝土结构加固方法及配合使用的技术:混凝土结构的加固可分为直接加固与间接加固两大类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术.直接加固宜根据工程的实际情况选用增大截面加固法.置换混凝土结构加固法.外粘型钢加固法.外粘钢板加固法.粘贴碳纤维布复合材加固法.绕丝加固法或高强度钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固法等;间接加固根据工程的实际情况选用外加预应力加固法或增设支点加固法等;与结构加固方法配合使用的技术应采用符合>规范要求的裂缝修补技术.锚固技术和阻锈技术.深固建筑抗震加固技术。
关于混凝土结构加固方法可分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1、加大截面加固法
可在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,建议现浇层使用材料为高强无收缩灌浆料,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用.在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能.加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3、有粘结外包型钢加固法
外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法,即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
该法也称湿式外包钢加固法(推荐使用环氧树脂灌钢胶),受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
4、粘钢加固法
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
5、粘贴纤维增强塑料加固法
外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
6、绕丝法
该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。
7、锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1。1直接加固的一般方法 1。
1。1加大截面加固法 该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
1。1。
2置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 1。
1。3有粘结外包型钢加固法 该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
1。1。
4粘贴钢板加固法 该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。 1。
1。5粘贴纤维增强塑料加固法 此法除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
1。1。
6绕丝法 此法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。 1。
1。7锚栓锚固法 该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
1。2间接加固的一般方法有: 1。
2。1预应力加固法 该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不能用于温度在600C以上环境中,也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
1。2。
2增加支承加固法 该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
主要处理方法
分为:基础注浆补强、增大基础底面积、锚杆静压桩、树根桩法四种方法。
1)基础注浆补强
适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。浆液主要采用水泥浆,水灰比可采用0.5~0.6, 或采用环氧树脂等。
a、首先在裂缝处钻孔,单边基础每边不少于2孔;
b、条基可沿基础纵向间距1.5~2.0m钻孔,且不小于2排
c、注浆施工时,先在原基础裂损处钻孔,注浆管直径可为25mm,钻孔与水平面的倾角不应小于30°,钻孔孔径应比注浆管的直径大2-3mm,孔距可为0.5-1.0m。
d、注浆压力可取0.1-0.3MPa。如果浆液不下沉,则可逐渐加大压力至0.6MPa,浆液在10-15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6-1.2m。
2)增大基础底面积
加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
本段内容为现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006有关混凝土加固方法部分设计规定,为便于读者查证,条文结构顺序未变动。
5 增大截面加固法5.1 设计规定5.1.1 本方法适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固。5.1.2 采用本方法时,按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C10。
5.1.3 当被加固构件界面处理及其粘结质量符合本规范要求时,可按整体截面计算。5.1.4 采用增大截面加固钢筋混凝土结构构件时,其正截面承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范,GB 50010的基本假定进行计算。
6 置换混凝土加固法6.1 设计规定6.1.1 本方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。 6.1.2 采用本方法加固梁式构件时,应对原构件加以有效的支顶。
当采用本方法加固柱、墙等构件时,应对原结构、构件在施工全过程中的承载状态进行验算、观测和控制,置换界面处的混凝土不应出现拉应力,若控制有困难,应采取支顶等措施进行卸荷。6.1.3 采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。
6.1.4 当混凝土结构构件置换部分的界面处理及其施工质量符合本规范的要求时,其结合面可按整体工作计算。7 外加预应力加固法7.1 设计规定7.1.1 本方法适用于下列场合的梁、板、柱和桁架的加固:1 原构件截面偏小或需要增加其使用荷载; 2 原构件需要改善其使用性能; 3 原构件处于高应力、应变状态,且难以直接卸除其结构上的荷载。
7.1.2 采用外加预应力方法加固混凝土结构时,应根据被加固构件的受力性质、构造特点和现场条件,选择适用的预应力方法:1 对正截面受弯承载力不足的梁、板构件,可采用预应力水平拉杆进行加固;若正截面和斜截面均需加固的梁式构件,可采用下撑式预应力拉杆进行加固。若工程需要,且构造条件允许,也可同时采用水平拉杆和下撑式拉杆进行加固。
2 对受压承载力不足的轴心受压柱、小偏心受压柱以及弯矩变号的大偏心受压柱,可采用双侧预应力撑杆进行加固;若弯矩不变号,也可采用单侧预应力撑杆进行加固;3 对桁架中承载力不足的轴心受拉构件和偏心受拉构件,可采用预应力拉杆进行加固;对受拉钢筋配置不足的大偏心受压柱,也可采用预应力拉杆进行加固。7.1.3 当采用外加预应力方法对钢筋混凝土结构、构件进行加固时,其原构件的混凝土强度等级应基本符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对预应力结构混凝土强度等级的要求。
7.1.4 当采用本方法加固混凝土结构时,其新增的预应力拉杆、撑杆、缀板以及各种紧固件和锚固件等均应进行可靠的防锈蚀处理。7.1.5 采用本方法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃。
8 外粘型钢加固法8.1 设计规定8.1.1 外粘型钢(角钢或槽钢)加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。8.1.2 采用外粘型钢加固混凝土结构构件时,应采用改性环氧树脂胶粘剂进行灌注。
9 粘贴纤维复合材加固法9.1 设计规定9.1.1 本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。本方法不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。
9.1.2 被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。9.1.3 外贴纤维复合材加固钢筋混凝土结构构件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。
9.1.4 粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材,不得直接暴露于阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害,且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能。
10 粘贴钢板加固法10.1 设计规定10.1.1 本方法适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。 本方法不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝上结构设计规范》GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。
10.1.2 被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。10.1.3 粘贴钢板加固钢筋混凝土结构构件时,应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力作用。
10.1.4 粘贴在混凝土构件表面上的钢板,其外表面应进行防锈蚀处理。表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂应无害。
11 增设支点加固法11.1 设计规定11.1.1 本方法适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。11.1.2 本方法按支承结构受力性能的不同可分为刚性支点加固法和弹性支点加固法两种。
设计时,应根据被加固结构的构造特点和工作条件选用其中一种。11.1.3 设计支承结构或构件时,宜采用有预加力的方案。
预加力的大小,应以支点处被支顶构件表面不出现裂缝和不增设附加钢筋为度。11.1.4 制作支承结构和构件的材料,应根据被加固结构所处的环境及使用要求确定。
当在高湿度或高温环境中使用钢构件及其连接时,应采用有效的防锈,隔热措施。12 植筋技术12.1 设。
主要处理方法分为:基础注浆补强、增大基础底面积、锚杆静压桩、树根桩法四种方法。
1)基础注浆补强适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。浆液主要采用水泥浆,水灰比可采用0.5~0.6, 或采用环氧树脂等。
a、首先在裂缝处钻孔,单边基础每边不少于2孔;b、条基可沿基础纵向间距1.5~2.0m钻孔,且不小于2排c、注浆施工时,先在原基础裂损处钻孔,注浆管直径可为25mm,钻孔与水平面的倾角不应小于30°,钻孔孔径应比注浆管的直径大2-3mm,孔距可为0.5-1.0m。d、注浆压力可取0.1-0.3MPa。
如果浆液不下沉,则可逐渐加大压力至0.6MPa,浆液在10-15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6-1.2m。
2)增大基础底面积加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
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