張 軍 芳
(太原高新置業(yè)有限公司,山西 太原 030001)
舊房建筑混凝土結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)
張 軍 芳
(太原高新置業(yè)有限公司,山西 太原 030001)
為延長舊房建筑的使用壽命,對傳統(tǒng)的混凝土加固技術(shù)以及近年來新型的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)進(jìn)行了闡述,主要探討了外包鋼加固法、粘鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法的使用措施,以提高結(jié)構(gòu)加固的施工水平。
舊房建筑,混凝土,結(jié)構(gòu),加固技術(shù)
現(xiàn)今人們對于建筑的要求,除了能夠滿足安全性的要求之外,還應(yīng)當(dāng)滿足人們的使用功能以及藝術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益的要求,隨著人口密度的不斷增加,不斷減少的土地資源現(xiàn)在僅僅能夠提供給城市人口基本的居住要求,甚至在不遠(yuǎn)的將來,連人口的居住要求也無法滿足,而設(shè)計期限已經(jīng)滿足的建筑仍然還可以滿足人們的居住要求,但是安全性卻降低了,在這樣的情況下,對建筑進(jìn)行加固,使其恢復(fù)先前的使用功能成為一個很好的選擇,減少了拆除重建的工作量,而且也經(jīng)濟(jì),具有較大的社會經(jīng)濟(jì)價值。
1)傳統(tǒng)的混凝土加固技術(shù)。傳統(tǒng)的加固技術(shù),主要是采用不同的手段,減少混凝土構(gòu)件承受的載荷,或者提高混凝土自身的強(qiáng)度,以滿足承載力的需求,方法主要有以下幾種:
a.增加截面法。這種方法是去除混凝土外部的裝飾層以后,在構(gòu)件的表面鑿毛,然后增加新的鋼筋混凝土或者是加鋼筋網(wǎng)的砂漿層,以實(shí)現(xiàn)截面面積的增大,而新澆筑的砂漿層或者是混凝土層都可以提高舊混凝土層的剛度以及承載能力,并且能夠承擔(dān)荷載。這種方法是非常實(shí)用的,在很多加固方案當(dāng)中都能見到,也能夠起到良好的加固效果,只是在加固過程中,隨著構(gòu)件截面的增加,其使用面積變小,影響了建筑的使用功能,而且也不美觀。
b.外包鋼板法。外包鋼板法就是把型鋼外包到鋼筋混凝土構(gòu)件的截面上,由于型鋼具有很好的韌性,因此能夠很好地改善混凝土本身具有的脆性的性質(zhì),也可以提高混凝土的承載能力。在實(shí)際工程當(dāng)中應(yīng)用也比較多,尤其是對于一些工程不適于增加構(gòu)件截面的,不宜減小建筑物的使用面積的,均可以采用。外包型鋼法一般都是采用干法,即在外表面直接加鋼板,也可以采用結(jié)構(gòu)膠等膠粘劑,灌入鋼板與混凝土構(gòu)件之間,使得鋼板能夠更好地幫助混凝土構(gòu)件承擔(dān)荷載,只是膠粘劑一般不耐高溫,因此如果溫度較高,可能會融化,起不到傳遞荷載的作用,而且這種方法成本較高。
c.粘鋼加固。這種方法類似外包鋼板法的濕法施工,但是也有所不同,粘鋼加固法不需要結(jié)構(gòu)膠,在施工完畢之后,固化劑、鋼板以及混凝土構(gòu)件可以牢固地結(jié)合到一起,鋼板和固化劑也能夠分擔(dān)較多的力,因此,對于靜載受力的構(gòu)件更適合采用粘鋼加固法,這種方法的施工方案比較簡單,效率也高,不影響建筑的日常使用。只是粘鋼法的固化劑隨著時間的增加容易變硬,當(dāng)固化劑老化之后,鋼板就變得容易脫落,維護(hù)成本很高,而且如果是碳素結(jié)構(gòu)鋼,還容易生銹。
d.置換混凝土法。置換混凝土的方法與增大截面法也類似,這種方法就是把混凝土構(gòu)件外側(cè)已經(jīng)失效的部分,承載能力不能夠滿足設(shè)計要求的結(jié)構(gòu)部分剔除,然后再重新澆筑新的混凝土以恢復(fù)原有的設(shè)計強(qiáng)度,這種方法有時候也用在施工過程當(dāng)中。
e.預(yù)應(yīng)力混凝土加固法。預(yù)應(yīng)力混凝土加固的原理是給鋼筋預(yù)先施加應(yīng)力,然后混凝土凝固后放張,就會由于鋼筋彈性的伸長而使混凝土構(gòu)件沿著鋼筋的方向頂緊,使用預(yù)應(yīng)力加固法進(jìn)行加固,這種方法除了用于舊房屋,還可以用于橋梁的構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力混凝土所產(chǎn)生的壓力可以抵消承載應(yīng)力,提高橋梁的承載能力。
2)近年來的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
a.繞絲加固法。目前市場上的新技術(shù)中有一項(xiàng)是在舊房屋的混凝土構(gòu)件表面纏繞上鋼絲,把混凝土構(gòu)件約束住,這種方法等同于在構(gòu)件周圍纏繞箍筋,可以提高芯部混凝土的軸向承載力。如果房屋的斜截面的承載能力已經(jīng)不能滿足設(shè)計要求,則可以采用這種加固方法,加固的效果取決于鋼絲的纏繞密度以及纏繞的直徑,密度越大,則承載力提高的幅度越大。
b.纖維復(fù)合材料加固。纖維復(fù)合材料加固也是近幾年新出現(xiàn)的加固方法,主要是采用具有高性能的膠粘劑將片狀纖維或者是纖維布粘貼在混凝土構(gòu)件的表面以增強(qiáng)構(gòu)件的抗拉能力。由于纖維復(fù)合材料具有柔性,形狀可以變化,因此可以隨意裁剪以適用不同的結(jié)構(gòu),而且由于這種材料的自重較輕而且耐腐蝕,所以不需要后期的維護(hù),不過這種材料的耐火性能較差。
1)外包鋼加固法的使用。在舊房屋混凝土結(jié)構(gòu)加固施工當(dāng)中,如何保證混凝土構(gòu)件表面與型鋼面良好的結(jié)合是施工的重點(diǎn)。如果是采用干法施工,需要將混凝土構(gòu)件表面的雜物處理干凈,然后把平面打磨平整,保證型鋼可以完全貼合混凝土構(gòu)件表面,采用濕法則需要對鋼板的表面也進(jìn)行處理,如除銹處理,在型鋼以及混凝土表面預(yù)涂填料并灌注膠粘劑。
2)粘鋼加固法的使用。粘鋼法的使用對于混凝土和鋼板的處理要求比較嚴(yán)格,表面不平整而且雜物較多的混凝土構(gòu)件應(yīng)當(dāng)仔細(xì)打磨并清除污物,而對于腐蝕較為嚴(yán)重的鋼板則需要進(jìn)行拋丸處理,這里要注意對于一些較薄的鋼板不能采用拋丸,而應(yīng)當(dāng)用鋼絲刷或者砂輪進(jìn)行打磨,選用粘結(jié)劑的時候也要選用合適的膠粘劑。
3)預(yù)應(yīng)力加固法的使用。在施工預(yù)應(yīng)力加固的方法進(jìn)行舊房屋的混凝土構(gòu)件加固時,應(yīng)當(dāng)在加固之前先固定預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝位置,以保證構(gòu)件的傳力體系的正確,并防止構(gòu)件在受力的過程當(dāng)中由于鋼筋的斷裂而形成安全事故。而采用撐桿進(jìn)行構(gòu)件加固的時候,則需要把握撐桿的頂端構(gòu)件嵌入混凝土中的深度,并對主要的焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢測,以確保構(gòu)件的連接沒有焊接缺陷。撐桿是預(yù)應(yīng)力加固中主要的受力構(gòu)件,為了防止撐桿以及緊固件受到腐蝕,在施工之前還必須對桿件進(jìn)行防腐涂裝。
隨著我國的城市規(guī)模不斷的擴(kuò)大,城市的住房建設(shè)為了滿足人口的需要,也將保持著一定的增長速度,為了解決市民的住房問題,很大程度上的現(xiàn)有房屋將經(jīng)過加固以后繼續(xù)投入使用,以滿足住戶的居住要求。房屋是一個城市當(dāng)中居民居住不可缺少的保證,也是整個社會的焦點(diǎn),而建筑混凝土結(jié)構(gòu)的加固又是這個焦點(diǎn)的重要組成部分,隨著混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,加固方法也越來越多樣。但是目前,我國的很多混凝土加固單位仍然比較保守,不肯采用新型的加固技術(shù)對混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固,而是仍然采用自己單位比較熟悉的單一的混凝土構(gòu)件加固的方法。
現(xiàn)在我國的加固方法正在朝著越來越先進(jìn)的方向進(jìn)行,加固的方式越來越多,而且漸漸趨于綜合,吸收各種方法之中的長處,彌補(bǔ)方法中的短處,以發(fā)揮更好的加固效果,同時,施工單位也應(yīng)當(dāng)對施工的材料進(jìn)行進(jìn)一步的分析,并積極研究新的材料,以進(jìn)一步推動混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的進(jìn)步。
[1] 王宇贊.高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加固方法優(yōu)化設(shè)計研究[D].長沙:長沙理工大學(xué),2013.
[2] 卓宏博.某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計實(shí)用方法研究[D].昆明:云南大學(xué),2014.
[3] 申士軍.損傷混凝土結(jié)構(gòu)加固性能及加固后耐久性研究[D].杭州:浙江大學(xué),2014.
[4] 陳婷婷.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計研究[D].北京:北京工業(yè)大學(xué),2012.
[5] 汪 濤.混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用研究[D].南昌:南昌大學(xué),2010.
[6] 劉凌云.混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)研究及工程實(shí)踐[D].鄭州:鄭州大學(xué),2010.
[7] 黃 維.已有建筑可靠性鑒定及加固技術(shù)研究[D].成都:西南交通大學(xué),2007.
[8] 郭 健.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固改造方法的研究及工程應(yīng)用[D].長沙:湖南大學(xué),2005.
[9] 李 林.建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程實(shí)例分析[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2005.
On consolidation construction technique for concrete structures of old buildings
Zhang Junfang
(TaiyuanGaoxinPropertyCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)
In order to prolong the life span of old buildings, the paper illustrates the traditional concrete consolidation technique and new consolidation techniques of the concrete structures, and mainly explores steel-encased method, steel bonding method, prestressed consolidation method, so as to improve the construction of the structural consolidation.
old building, concrete, structure, consolidation technique
2015-05-28
張軍芳(1972- ),女,工程師
1009-6825(2015)22-0039-02
TU375
A