建筑工程加固技术及预应力混凝土的探究

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  摘要:随着加固技术的发展,加固材料的研制也必不可少。因此出现了一大批具有高强度、轻质量、耐高温、耐腐蚀的新型材料;本文简要对工民建筑中的加固技术方法的介绍。以供参考!
  关键词:建筑工程;加固技术;混凝土;措施,预应力
   1简介
  结构工程施工不仅要进行前期设计,还需要对结构损伤的规律和程度进行科学评估,并采取相应的方法保证其使用安全。在五十年代至六十年代除了对房屋住宅的修缮,对工业厂房中的混凝土结构进行加固也一直在研究并施工中。很多对结构的加固方法也一直沿用至今,并且很多方法经过不断实践和研究,在理论和操作上都有了很大的进步和改善。七十年代中后期,结构加固问题变得突出,国家通过建筑科学研究院等单位开始了对建筑结构加固的大力研究。在目前看来对建筑构造加固基本上是针对其承载能力不满足标准的构件进行加固,缺少了从总体上对结构的具体判断,使得目前的一些加固起到了相反的结果。因此需要从总体上把握加固理论,解决实际加固问题。经过多年发展,我国工民建筑的加固技术已经日趋完善。经过近几年不断研究,对工民建筑加固的方法也逐渐增多。但目前来说主要有直接加固法和间接加固法两种方法。可在设计时根据不同的实际情况选择方法进行加固。以下就这两种加固理论及具体方法和使用材料进行简要介绍。
  2加固法
  民用建筑加固的方法通常有直接加固和间接加固法,可根据不同的施工情况来选择使用。下面就对几种比较常用的加固方法做简要介绍:
  2.1粘钢加固法
  为提高建筑结构需被加固构件的承重能力,特别是对混凝土承重能力不足的区段(斜截面、正截面或受拉区正截面受压区)表面进行加固。通过对受弯构件外部粘钢加固上粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。此方法适用在承受载重能力和在正常环境下受弯和受拉的构件的加固,并且具有施工速度快、需抹灰量少、可进行现场无湿作业等优点,并且基本不会对生产和生活带来特别大的影响。而且在加固施工完毕后,其对原来结构的外观也不会有显著的影响。
  2.2外包型加固法
  外包型加固法是通过在被加固构件的外边通过用型钢或者钢板包住。一般用来对钢筋混凝土梁进行加固,并且需要用环氧树脂等方法将钢板或者型钢粘结在一起成为一个整体,因此也称为湿式外包法。通过此方法加固后,增加了受拉和受压截面的面积,因而其承重能力和刚度大大提高。此方法的优点在于施工简单方便、受力作用可靠、工作量也比较小。但此方法也有一定的缺点,在于其用钢量比较大,并且不适合用在600C以上高温场所环境中;适合用在不需要大幅度增大原构件截面尺寸但又需要显著增加其承受能力的混凝土结构上。
  2.3增加截面加固法
  在民用建筑施工过程中通过对钢筋混凝土受弯构件的受压区域增加一层混凝土浇筑层,可以增加钢筋混凝土受弯构建截面的面积和有效高度,进一步增加了其截面的抗弯、抗剪及刚度,从而起到了加固的作用。一般情况下,混凝土受弯构件的截面承重能力会随着钢筋的面积和强度的增大而增大。在未加固前截面所配钢筋率不是很高的情况下,对主钢筋的面积进行增大能显著地提高未加固前构件截面的抗弯和承重能力。而在结构构件受拉区域通过浇筑混凝土来增加其截面,并同原来的结构构件共同起到承重的效果,提高了构件的承载能力,改善其性能。此方法经过多年的使用和发展已经具备了很成熟的施工和设计经验,其优点在于适应性较强、施工简单方便;其缺点在于需要较长的时间进行施工湿作业,因此会对生活和生产造成一定的影响。
  2.4置换混凝土加固法
  所谓置换混凝土加固,就是使用强度比原有混凝土高的新混凝土将原建筑构件中的质量不过关或者已经出现破损和不够密实的部位的原混凝土凿出进行替换的方法。如果所要加固的对象是梁式结构时,则需要先对原梁式结构进行支顶以确保加固的进行及避免引起主体结构损坏。如果所需要加固的对象为墙体或者固柱等建筑构件时,则需要在施工过程中全面做好对构件承重状态的观测、计算以及控制,防止在置换处的混凝土出现拉应力而造成主体受影响或者加固施工失败。
  2.4.1要求
  用于进行置换加固的混凝土的强度应比原有混凝土高一级(不低于C25)。如果加固构件为板,其置换混凝土的深度要大于等于40 mm;如果加固构件为柱和梁,则要大于等于60 mm;如果施工中采用喷射施工(喷射施工即用混凝土喷射机将混凝土拌合料、水、混凝土湿料进行高速喷射到加固混凝土构件,使其速凝成型的方法),则要大于等于50 mm。
  2.4.2措施
  对竖向建筑构件进行加固时,要严格控制好新加固混凝土水的用量,确保加固浇筑一次性完成,并确保浇筑完成后的混凝土高出原构件顶面100mm,才能保证其顶部混凝土的密实且在浇筑新加固混凝土前,要在已进行凿除破损混凝土留下密实混凝土的表面涂刷一层能与混凝土同性能的界面结合剂,涂刷后紧跟着进行浇筑。
  2.5强化塑料与纤维加固法
  强化塑料与纤维材料在我国逐渐兴起,其作为一种新型的混凝土加固材料在工民建建筑加固上被广泛应用。其主要是利用强化塑料和纤维类胶结材料粘帖在需进行加固的混凝土表面,对建筑构件进行加固,改善其受力的作用。与传统的混凝土加固技术比起来具有相当明显的优越性能。可以利用其强度高的特性来提高建筑混凝土构件的承重和延伸性,改善受力作用,比较高效地修补并加固混凝土结构且对柱体加固有明显的作用,可以提高其抗震性能。其没有湿施作业、不需要大型机具、不需要现场的固定设施、占用场地少,因此非常便捷,也提高了施工效率。强化塑料与纤维还具有非常高的抗腐蚀性能、防潮、耐用,并且材料本身重量很轻也很薄,因此加固施工后,基本不会增加原构件结构的自身重量和尺寸,使加固施工的质量得到了很大的提高,维护费用也很低适用于各种受力的混凝土建筑构件,但需要注意的是其需要进行防火处理。
  2.6预应力拉杆加固法
  工民建中预應力结构是指建筑结构承受外荷载前,预先对将受外荷载作用的钢筋施加预拉应力以提高构件的刚度和耐久性能,减少弹性变形和振动,使其抗性变强的一种非常重要的结构。因此对预应力结构进行加固具有很重要的意义。对预应力结构进行加固的方法一般采用拉杆加固法,可分为预应力水平拉杆和预应力下撑拉杆加固法两种:
  2.6.1预应力下撑拉杆加固
  通过对工民建筑结构中预应力构件采用下撑拉杆固定,使预应力结构与拉杆形成一种复合超结构体系(也称复合超静定结构)。这种结构体系能有效地抵消建筑构件的外荷载,并且能改变原建筑构件所受的内力,提高其承重能力。
  2.6.2预应力水平拉杆加固
  预应力结构水平拉杆主要作用于混凝土构件中受弯的区域,通过拉杆对预应力结构和外部荷载共同作用对构件产生偏心受压效果,有效减少外部荷载所产生的弯曲,并有效减小外荷载重力,提高混凝土构件抗弯能力。继而减慢构件裂缝产生的速度,提高其承载能力。
  3总结
  随着我国现代化建设的发展,人们的生活水平逐步提高,引起了人们对民用建筑的数量、功能以及质量的高度重视。但在我国而言,通过对原有的民用建筑进行加固、改造再利用,既节约了投资,还减少了土地的征用,一定程度上缓解了由于日益紧张的城市用地而产生的各种矛盾。因此,研究民用建加固技术具有非常重大的意义。
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