混凝土结构加固技术研究及应用综述

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  【摘 要】 本文主要分析了混凝土结构加固施工技术的相关问题,探讨了混凝土结构加固技术的主要类型和使用的情况,可以为今后的混凝土结构加固施工提供参考。
  【关键词】 混凝土结构;加固技术
  一、前言
  在混凝土结构加固工程中,如果没有采取合理的技术,就无法提高加固的效果,也无法提升加固的质量,因此,分析混凝土结构加固施工技术非常有必要,这是提高混凝土结构牢固性的必要工作。
  二、混凝土结构加固技术应用的必要性
  随着我国社会建设的不断发展,各种类型的建筑工程拔地而起。但是在建筑工程施工中常常存在着质量问题,其中尤以混凝土结构稳固性不高为最,这对建筑工程质量的提高是极其不利的。因此,在建筑工程施工过程中,施工人员必须提高对混凝土结构加固的重视,积极选择适宜的混凝土结构加固技术以保证混凝土结构的稳固性;我国幅员辽阔,地质条件复杂,自然灾害频发。在这种自然环境下,传统方法修建的建筑,由于施工技术的落后以及使用年限的限制,建筑结构已经发生老化,不能有效保证建筑工程的使用有效性,需要相关施工人员进行加固,以保证建筑的安全性能。混凝土结构加固技术作为建筑改造、维护的重要施工技术之一,对提高建筑的安全性、可靠性等具有积极的推动作用。基于以上两点原因的分析得出,混凝土结构加固技术的应用已经迫在眉睫。
  三、钢筋混凝土结构改造加固机理的思考
  人们都知道,在土木工程中钢筋混凝土结构的加固技术越来越被广泛的应用,这样就会满足新的荷载需要、施工缺陷、薄弱的结构等等,这些会在工程中可能出现的一系列的错误。同时钢筋混凝土结构的加固技术也可以用来修补因自然灾害或者是人为因素的一些工程结构。特别是一些年代比较长的建筑物。所以说,钢筋混凝土结构的加固技术作为一种现代的技术,并且这种技术在建筑工程方面也取得了比较大的成绩,例如外包粘钢法就可以加固钢筋混凝土梁。外粘钢板或者是一些聚合物片材补强加固钢筋混凝土结构的一些技术,现在已经能够成功的用在土木工程中了。钢筋混凝土结构一般在土木工程中是经常进行受弯加固的。一般在钢筋混凝土结构受拉的地方粘结钢板或者是一些聚合物板材来进行加固,这是一种减少挠度和控制裂缝和增加受弯承载力的一种有效的方法。纤维增强聚合物系列有许多的优点,例如:本身比较轻、比较耐腐蚀和使用比较便捷等等。
  四、混凝土结构常见的病害缺陷
  混凝土构造物的工程质量是影响结构安全性及耐久性的重要因素。混凝土结构的害缺陷和其产生病害的主要原因有轴线偏差、断面尺寸偏差及表面平整度超出规范值;梁、板、墙、柱等结构接缝和施工缝处出现烂根、烂肚;麻面、露筋、蜂窝、振捣不实;结构发生裂缝;钢筋产生锈蚀;混凝土强度偏低,或波动较大等原因。
  五、混凝土结构加固方法与技术
  混凝土结构的基本加固方法已广泛应用于工程实践,其计算理论也逐渐成熟。但目前国内对加固结构力学性能的研究还主要集中在加固结构承载力的计算方面,尚缺少对加固构件延性、加固结构动力特性等方面的研究。与普通混凝土结构一样,加固后的混凝土结构在这些方面的特性也是工程设计所关心的研究。因此,混凝土结构基本加固方法的研究体系应包括加固结构的承载力、加固构件的延性及加固结构动力特性等方面的内容,研究的加固方法也应扩展到多种方法的综合使用中。
  1、直接加固的一般方法
  (一)加大截面加固法
  所谓的加大截面加固法就是增加原有的混凝土结构或构筑物的截面面积,以此来提高混凝土结构或构筑物的承载力,从而使旧的混凝土结构能够继续安全正常使用。这种方法广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但有时受建筑物的使用功能的制约,加大截面加固法会受到限制。这种方法具有易施工,适用面广的优点,但是工作量大,养护期长,对生产和生活有一定影响,对结构外观及房屋净空也有一定影响,且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。
  (二)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。
  (三)外包型钢加固法
  外包钢加固法,顾名思义就是在原有的混凝土构件四周包以型钢,以提高构件承载力的加固方法。这种方法又分为分干式和湿式两种形式。这种加固方法特别适用于对净空和外观有严格要求的建筑。外包钢加固法不仅没有过多增加混凝土构件的截面,而且又能大幅度地提高混凝土结构的承载力。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60°,当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。
  (四)粘贴钢板加固法
  该法施工快速、现场无湿作业或仅有摸灰等少量湿作业,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切处于正常适度环境中的受拉和受弯杆件的加固。
  (五)粘贴纤维增强塑料加固法
  除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用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件和一般构筑物。
  (六)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。
  (七)锚栓锚固法
  该法适用于混凝土强度等级为C20圈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。
  2、间接加固的方法
  (一)预应力加固法
  该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固的效果好,而且还能较大幅度的提高结构整体承载力,但加固后原结构外观有一定影响;是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,但在无防护情况下不能用于温度在600C以上环境中,也不用于混凝土收缩后变大的结构。
  (二)增加支撑加固法
  该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减少使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
  (三)植筋法
  植筋法是在原混凝土结构上钻孔、注胶并使钢筋在其中生根,且在浅埋深的情况下,使已固化生根的钢筋具有足够的锚固和抗拉拔性能。一般可大于使钢筋屈服时的拉拔力的改造及加固方法。近年来,植筋技术作为一种全新的钢筋锚固方法,在对在役建筑结构改造和加固工程中应用非常广泛,而且也使这方面的加固改造设计工作更趋灵活和简化。植筋法具有工艺简单、对原结构影响小和使设计更灵活等特点。
  (四)外部粘钢加固法
  外粘钢板加固钢筋混凝土结构的方法,就是用薄钢板或其它钢衬通过双组份环氧粘合剂粘于混凝土结构表面产生三相材料:混凝土-胶-钢板的复合系统。該方法具有方案设计及结构计算简单,不损伤原混凝土构件,施工方法简便,周期短,现场作业量小,对原构件外形尺寸影响小等优点。粘钢加固法在国际上是一种适用面较广的先进加固方法,实践证明粘在混凝土梁受拉表面的钢板能提高抗弯能力,同时也能提高抗弯刚度并相应减少挠度和开裂。
  六、结束语
  综上所述,混凝土结构加固施工必须要掌握合理的施工技术,本文综述了混凝土结构施工的相关施工技术,对于今后的混凝土工程有一定的借鉴意义,可以作为参考的资料。
  参考文献:
  [1]文明才.建筑结构加固技术及发展趋势[J].湖南城市学院学报,2011(9)
  [2]吴炜刚.建筑结构加固的发展与前景[J].改造加固技术,2012(8)
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