




预应力混凝土梁应怎样加固混凝土凭借其优质的力学性能与耐久性,在各种土木工程中,都有广泛的应用。混凝土具有较高的抗压强度,而抗拉强度却较低,在实际工程中,易受拉导致开裂。为避免混凝土因拉应力过高而开裂退出工作,施加预应力形成预应力混凝土构件,有效提高混凝土抗裂性能,已成为大跨径梁主要采用的形式。
预应力混凝土梁随着使用年限的上升,由于前期设计、施工的缺陷以及荷载的不断增加,同样也会产生病害。如今预应力混凝土梁病害发生正呈现上升趋势,应当引起重视。
预应力混凝土梁病害影响
与常规混凝土结构类似的是,预应力混凝土梁病害发生的直观表现也是裂缝。不论何种原因产生的裂缝,都会对桥梁安全性产生影响。混凝土的开裂,会造成保护层失效,内部钢筋外漏,加快钢筋锈蚀。钢筋锈蚀体积膨胀同时承载力降低,会进一步加速裂缝的开裂,***终甚至导致梁体的完全***。
而当预应力混凝土梁由于承载力不足,产生结构性裂缝时,往往证明结构已经受到了较大的安全威胁。预应力梁体裂缝出现,有可能是梁体预应力损失、或结构承载力已无法满足现今使用要求,而部分裂缝的出现甚至是承载力达到极限的标志,预应力梁体可能随时发生脆性***,必须及时进行加固处理,避免安全事故发生。
预应力混凝土梁病害治理
在未施加预应力的混凝土梁加固中,有多种加固方法可供选择。各种加固方法各有所长,而其中粘贴碳纤维布与粘贴钢板两种方法得到了较多的使用。二者共同点居多,施工方便且力学性能较好,在预应力梁加固中表现如何呢?
首先,预应力梁因采用预应力技术,承受荷载往往较高,在加固中需要采用高强度的加固方式。粘贴碳纤维布与粘钢等方式,存在一大缺点,只有桥梁进一步产生变形时,才会抵御变形产生拉力起到加固效果。而混凝土的抗拉强度很低,极有可能在梁上部荷载不断增加的过程中,碳纤维布或钢板未完全发挥强度,达到理想加固效果,而混凝土优先开裂退出工作导致整体结构***。
另一方面,规范中强调,采用粘钢加固、碳纤维布加固等方法需要首先卸载,以减弱加固材料受力滞后带来的不利影响。而大跨径梁自身自重较高无法忽视,在加固时,必须考虑到梁体混凝土自重导致的加固材料受力滞后。另一方面,针对于桥梁来说,若采用禁止车辆通行的方式降低荷载,难免会对交通造成影响,因此在大跨径预应力梁的加固中,应当结合实际采用更***率的加固方法。
加固工程全过程集锦,关键5步要走稳越来越多既有建筑的抗震能力随着时间的推移而变弱,一旦遭遇***将无法保持结构稳定。现如今,越来越多的建筑企业将目光瞄准既有建筑加固改造,竞争非常激烈,如何拿出令业主满意的加固方案?
细查建筑情况,检测是关键
通过详细检测既有建筑的结构情况,可以为加固方案提供可靠依据,同时也为提高方案的可行性与经济性提供帮助。
既有建筑物进行可靠性鉴定的主要目的包括:为日常技术管理和大、中、小修或抢修提供技术依据;为改变使用条件、改建或扩建提供技术依据;为确定遭受事故或灾害后的损坏程度,制订修复或加固方案提供技术依据;为错误设计、施工的事故处理提供技术依据。
一些业主会请第三方检测机构对既有建筑物进行检测,施工企业要根据数据判断可信度,以免数据不准确影响方案制订。一些检测机构的检测方法并不适合目标待测建筑,或数据疑,都需要施工企业实地检测验证,以免影响加固方案的准确性。
加固方法
既有建筑物的鉴定与检测有哪些方法?
1.砌体结构
砌体结构由块体和砂浆砌筑成墙、柱作为主要受力构件的建筑结构体系。其力学特点是:整体的抗拉和抗剪强度都很低,整体性差。对砌体结构的安全性鉴定需要从两方面来进行检测,一方面先对结构的基本情况做现场勘查,由于早期砌体建筑大多没有比较完整的设计图纸,所以在现场勘测时需特别注意砌体建筑的构造柱及圈梁的位置,其次是分清承重墙、山墙以及隔墙,仔细询问结构是否有使用功能的改变;另一方面来说因为砌体结构建筑是由两种不同材料组成的建筑物,且整个结构的整体性相对较差,而目前所采用的砌体强度的检测方法很难确反映砌体强度的全部实际情况。
目前所采用的检测方法有:回弹法、扁式液压千斤顶加载法、切割法、原位轴压法等。
2.框架结构
框架结构是由由梁和柱以钢筋相连接而成,构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。相对于砌体结构来说,框架结构存有较为完整的设计图,在进行检测的时候需按照图纸对建筑现场的布置进行逐一核对,并且应特别注意梁柱及节点加强区的裂缝及楼板的裂缝。因为裂缝的存在将会加快钢筋混凝土中钢筋的锈蚀使结构进入一个***循环,降低钢筋混凝土的耐久性,减少其使用寿命。
目前所采用的检测方法有:混凝土强度检测(采用回弹法检测或者钻芯法检测);构件尺寸、主筋数量、箍筋间距等检测;钢筋保护层以及结构承载力复验等。
加固原则
结构加固改造的全过程包括结构可靠性鉴定、方案设计和施工3个阶段,已有结构现状的鉴定,加固方法选择和加固施工***是加固改造涉及的主要技术内容,是关键环节。基于可靠的检测数据,可以分析判断采用何种加固方式更为行之有效。
加固方案制订时,要注意两点。一,不要盲目采用新型加固技术,要选择适合的加固技术。第二,注意严格落实加固技术交底工作,确保工人严格按照交底内容执行。
很多加固方案会采用新型加固技术,如碳纤维加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法等。有些加固方法虽然效果好,但造价昂贵,且大材小用。选择适合工程的加固方法,要综合考虑加固效果、施工难度、经济性等问题,确保整体施工效果满足加固要求。
加固工程技术交底时,要强调加固方法工艺流程,包含每个细节处理方法,不可疏忽大意。同时在施工验收方面也应注意,每个环节、每道工序,都应该严格按照交底内容进行操作,所使用材料必须符合方案标准,否则无法满足加固效果。
其他加固原则如下。
(1)经***鉴定机构鉴定,若建筑结构有必要加固,其应该及时得到加固。关于加固的范围,其包括建筑物整体、建筑物局部区域或建筑物特定区域。
(2)在设计建筑物加固时,应该综合考虑两个方面的内容:施工方法的可操作性、施工的便捷性。若建筑结构为混凝土结构,应该提高混凝土强度等级、加强建筑结构连接或构造措施等。
(3)若建筑结构损坏因素为振动、冻融、腐蚀或高温等,在加固这一类建筑物时适宜的加固措施为排除、抵御或降低以上影响因素的措施。
(4)在建筑物加固过程中,除了考虑建筑物加固的效果,还应该考虑加固所体现出的经济性,即大化实现建筑物加固在不停产的情况下进行,或大化减少构件拆除及不损伤建筑物原构件。
(5)建筑物加固施工过程中,安全问题尤为重要,若发现建筑结构出现严重缺陷,应该责令施工人员立刻停止作业,待安全隐患完全排除后方可继续进行施工作业。
相关注意事项
(1)在确定建筑结构加固方案时,应该尽可能做到施工过程的安全性、施工效果的可靠性、施工方法的简洁性、施工工期的优性及施工***的经济性。相关调查结果显示,我国加固工程案例中,过度重视工程加固效果,而忽略施工人员安全、施工经济性及技术合理性等方面的现象占据了相当大的比例。
(2)在选取建筑加固方案时,应该在大化满足建筑加固自身需求的前提下,尽可能对新工艺、新材料及新技术加以应用。相关实践证明,将***新工艺、新材料及新技术应用于建筑结构加固,其施工效果相当可观。
加固后抗震验算
(1)结合***作用、重力代表值、***影响系数、***作用效应组合等情况,对建筑进行抗震验算,根据设防烈度进行审核,同时还需审核整体建筑是否满足原有使用功能。
(2)对于仅进行抗震加固或局部改造的建筑可不进行抗震变形验算,如进行了加层改造,则必须进行抗震变形验算。
(3)对于结构加固后设计使用年限不超过25年的建筑,承载力抗震调整系数可按规范规定值的0.85倍取值。
(4)加固后的结构刚度和重力代表值变化分别小于10%和5%时,可不计入***作用变化的影响;如改变了原有结构体系,则必须按加固后的实际情况进行结构整体抗震复核计算。
柱子承载力不足该如何加固
凝土柱作为建筑中的主要承重结构,是各类建筑中主要构件之一。随着建筑服役年份的增长,由于前期缺陷或荷载、环境的不断变化,经常出现柱耐久性下降,强度与刚度不足的情况。而混凝土柱的***具有突然性,易导致事故的发生,因此关注混凝土柱的状态,对缺陷柱体进行加固是极为必要的。
1、增大截面加固法
增大截面法用于提高柱的抗压能力。加固柱应根据柱的类型、截面形式、所处位置及受力情况等的不同,采取相应的加固构造方式。新增纵向受力钢筋应由计算确定,但直径不应小于14mm。钢筋在加固楼层范围内应通长布置。纵筋布置以不与梁相交为宜,若相交则应采用植筋技术锚固于梁中,且应满足植筋的相关要求。纵向受力钢筋上下两端都应有可靠的锚固。纵筋下端应伸入基础,满足锚固要求。上端应穿过楼板与上层柱连接或者在屋面板处封顶锚固。新增箍筋应使新旧两部分整体工作,箍筋直径宜与原箍筋相同,且不应小于8mm。箍筋在规定的范围内应加密,其间距和加密区范围应满足相关规范。新增混凝土强度等级应比原柱提高一级,且不应低于C25。
2、外粘型钢加固法
外粘型钢加固法用于大幅提高柱截面承载力和抗震能力。该方法应根据柱的类型、截面形式、所处位置以及受力情况等的不同,采用相应的加固构造方式。柱的纵向受力角钢应由计算确定,但不应小于L75*5。角钢在加固楼层范围内应通长布置。纵向角钢应有可靠锚固,混凝土加固公司,角钢下端应锚固于基础,中间应穿过各楼层板,上端应伸至加固层的上一层楼板底或锚固于屋面顶板上。沿柱轴线方向应隔一定距离用扁钢制作箍板或者缀板与角钢进行焊接。箍板截面积、间距以及角钢胶缝间距与梁加固一致。
3、绕丝加固法
绕丝加固法适用于提高钢筋混凝土柱位移延性的加固。绕丝用的钢丝应为φ4冷拔钢丝,但应经退火处理后方可使用。采用该方法加固时要求原结构混凝土强度大于C10,小于C50。截面为长方形的柱时,长边尺寸与短边尺寸之比应不小于1.5,且柱的四角保护层应凿除,并打磨成半径不小于30mm的圆角。绕丝间距应分布均匀,对于重要构件,应不大于15mm,钢丝在端部应有可靠锚固。绕丝加固宜采用细石混凝土,混凝土强度应提高一个等级且不小于C30。
4、粘贴碳纤维布加固法
粘贴碳纤维布加固法适用于提高柱轴心受压承载力、斜截面承载力以及位移延性的加固。当轴心受压柱的正截面承载力不足时,可采用沿其全长无间隔地环向连续粘贴碳纤维布的方法(简称环向围束法)进行加固;当柱斜截面受剪承载力不足时,可将碳纤维布的条带粘贴成环形箍,且纤维方向与柱的纵轴线垂直;当柱因延性不足而进行抗震加固时,可采用环向粘贴碳纤维布构成的环向围束作为附加箍筋。当采用碳纤维布环向围束对钢筋混凝土柱进行正截面加固或提高延性的抗震加固时,环向围束的碳纤维布层数,对圆形截面不应少于2层,对正方形和矩形截面柱不应少于三层。环向围束上下层之间的搭接宽度不应小于50mm,纤维布环向截断点的延伸长度不应小于200mm,各条带搭接位置应相互错开。
柱子是结构中重要的受力构件,在发现有病害时要选择正确的加固方法及时进行加固处理,保证结构安全。
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