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(1楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程分院,陜西 楊凌 712100 ; 2楊凌四季陽光農(nóng)業(yè)科技有限公司,陜西 楊凌 712100)
既有建筑物混凝土結(jié)構(gòu)加固方法探討
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(1楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程分院,陜西 楊凌 712100 ; 2楊凌四季陽光農(nóng)業(yè)科技有限公司,陜西 楊凌 712100)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及新建房屋逐漸飽和,有許多建筑物由于設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、自然災(zāi)害、年代已久等各種原因,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量問題。針對這一現(xiàn)象,重建將花費(fèi)大量的人力物力財力,這就需要對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造。目前建筑物加固方法很多,但針對性不強(qiáng)。本文將重點(diǎn)針對混凝土結(jié)構(gòu)詳細(xì)論述其加固方法,研究內(nèi)容對類似工程具有一定的參考價值。
既有建筑物 加固技術(shù) 混凝土結(jié)構(gòu)
我國是一個建筑大國,也是一個建筑物存量大國。在這個龐大的既有建筑物中,有相當(dāng)一部分建筑已經(jīng)接近或者達(dá)到其使用壽命,同時,一些沒有達(dá)到使用壽命的建筑物由于惡劣環(huán)境、自然災(zāi)害、人文因素影響其結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重大破壞。如果推到重建,不僅會耗費(fèi)大量的人力物力財力,更重要的是一些建筑物可能具有較高的文化價值。為了保持文化的延續(xù)性和建筑的正常使用功能或改善功能,近年來,工程結(jié)構(gòu)加固改造行業(yè)也逐步發(fā)展起來。在眾多的結(jié)構(gòu)加固中,混凝土結(jié)構(gòu)加固顯得尤為重要。許多學(xué)者就混凝土結(jié)構(gòu)加固方法做了大量的試驗(yàn)研究,張偉平等人就碳纖維加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)做了大量的研究,提出在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用過程中應(yīng)盡量避免超載,同時要及時對損傷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固。程東輝等人就預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土梁做了實(shí)驗(yàn)研究,指出預(yù)應(yīng)力CFRP布粘貼加固后梁的二次受力過程中,預(yù)應(yīng)力CFRP布較好的參與至梁的受力過程,發(fā)揮CFRP強(qiáng)度高的特點(diǎn),明顯提高構(gòu)件正截面受彎承載力,延緩裂縫的發(fā)展,抑制構(gòu)件的變形。沈華就增大截面加固梁的正截面進(jìn)行了抗彎性能試驗(yàn),得出增大截面加固梁能有效提高抗彎承載力和抗彎剛度,同時可有效降低原梁縱筋的應(yīng)力水平,改善了梁的變形能力。但是同一個結(jié)構(gòu)其加固方法是很多的,究竟采用哪種加固方法效果良好,備選方法有那種,并沒有進(jìn)行針對性的論述。本文就針對目前建筑物混凝土結(jié)構(gòu)提出4種常見的加固方法,方法能夠?yàn)榧庸淘O(shè)計(jì)人員提供一定的參考價值。
混凝土加固的方法有很多,在實(shí)踐中要善于根據(jù)不同環(huán)境、根據(jù)不同方法的不同特點(diǎn),加以靈活運(yùn)用,才能夠取得良好的效果。加固方法的具體運(yùn)用,要根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的鑒定結(jié)果、結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)以及新的結(jié)構(gòu)功能的要求等因素來決定,同時,還應(yīng)伴隨加固后的效果、施工的復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)的合理性等因素綜合確定。
2.1 裂縫的修復(fù)
如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,首先要對裂縫進(jìn)行評估,如果是結(jié)構(gòu)性裂縫將直接影響結(jié)構(gòu)的承載力,非結(jié)構(gòu)性裂縫僅影響結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能。裂縫修補(bǔ)要根據(jù)裂縫的寬度、穩(wěn)定性、性質(zhì)采用不同的方法,常見的方法有表面修補(bǔ)法、填充密封法、壓力灌漿法等,如圖1所示。
圖1 裂縫的修復(fù)
2.2 加大截面法
通常用鋼筋混凝土包裹構(gòu)件,加大構(gòu)件的截面面積,這樣就起到了加固的作用。但這里注意一點(diǎn),一定要保證新加的鋼筋與原來的鋼筋有可靠的連接。通??梢詥蝹?cè)加固,雙側(cè)加固,三邊加固,如圖2所示。
圖2 加大截面法
2.3 外粘型鋼加固法
該方法用鋼材包裹在原構(gòu)件的的外表面,鋼材與混凝土之間用結(jié)構(gòu)膠連接,最后用水泥砂漿粉面。通常也有單側(cè),雙側(cè),圍套加固。如圖3所示
圖3 外粘型鋼加固法
2.4 粘貼纖維復(fù)合材料加固法
該方法是將高強(qiáng)度的復(fù)合纖維布直接粘貼在被加固混凝土的薄弱部分,與被加固的結(jié)構(gòu)形成一個整體共同受力,以此來限制裂縫的發(fā)展,提高結(jié)構(gòu)的承載力。如圖4所示
圖4 粘貼纖維復(fù)合材料加固法
與傳統(tǒng)的的其他加固方法相比,這種方法能最小程度的改變原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布,保證在設(shè)計(jì)荷載內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,而且施工相對簡便,可適用于不用構(gòu)件形狀,成型方便,從而可以降低施工難度,縮短工期,能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,目前被廣泛運(yùn)用。
本文列舉了4種工程上常見的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法,但對混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造方法很多,因此在具體的工程中我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的加固方法。就目前來看,建筑物加固所涉及的領(lǐng)域很廣泛,除了混凝土結(jié)構(gòu),還有砌體結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu),地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),以及一些木結(jié)構(gòu)等等,所以建筑物結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索,隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),更好的加固施工方法將會有更大拓展,因此,加固方法的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
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1007-6344(2015)05-0344-02
魯?shù)梦模?985—),男,甘肅永昌人,碩士,助教,從事巖土工程和建筑工程方面的教學(xué)與研究工作。