近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長,建筑領(lǐng)域里,不斷出現(xiàn)越來越多的混凝土建筑物由于設(shè)計(jì)變更、施工質(zhì)量、使用功能改變或經(jīng)受災(zāi)害破壞等原因,而必須對(duì)原建筑物進(jìn)行加固改造?，F(xiàn)對(duì)目前常用的幾種施工方法進(jìn)行簡單的介紹,供技術(shù)人員在工程項(xiàng)目改造時(shí)選擇。
1植筋
植筋,即鋼筋的后生根技術(shù)。作為鋼筋錨固用的化學(xué)材料,現(xiàn)在市場上通用的均為結(jié)構(gòu)膠,以取代純環(huán)氧樹脂或水泥砂漿。結(jié)構(gòu)膠作用機(jī)理較為復(fù)雜,在此可簡化理解是由鋼筋與膠、膠與混凝土之間的粘結(jié)力共同作用產(chǎn)生的錨固力,來完成整體(鋼筋與混凝土)受力的目的。錨固力包含:膠與鋼筋表面的粘結(jié)力、膠與混凝土界面的粘結(jié)力、膠體自身膠結(jié)力、各介質(zhì)之間的摩阻力等。
通過對(duì)錨固鋼筋抗拉力值的檢測,其主要破壞形式有以下三種:
(1)鋼筋破壞。在錨固深度大于或等于建議錨固深度時(shí),錨固膠及錨固質(zhì)量為合格;(2)膠體破壞。表現(xiàn)形式為鋼筋與膠體脫離、膠體與基材脫離,多發(fā)生于錨固深度小于建議錨固深度,且后者多發(fā)生于前者;(3)基材破壞。在不同錨固深度下均可發(fā)生,與基材強(qiáng)度有直接關(guān)系。從破壞形式可判定材料整體性能及施工質(zhì)量是否合格。
2粘碳纖維復(fù)合材料和粘鋼加固
當(dāng)結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力不夠或建筑抗震達(dá)不到要求時(shí),引起原因有:設(shè)計(jì)失誤、施工錯(cuò)誤、混凝土強(qiáng)度過低等,都可以采用在混凝土結(jié)構(gòu)外面粘貼碳纖維布(板)或鋼筋的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。粘鋼板的施工工法已被業(yè)內(nèi)廣為熟悉,在《混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)加固規(guī)范》中已有明確闡述。
碳纖維片材、板材在我國研究和應(yīng)用是近幾年開始發(fā)展起來的,但發(fā)展非常迅速,工程應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。這種高科技的符合材料也越來越被更多的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)同。目前國內(nèi)碳纖維加固使用的碳纖維布大部分是國外進(jìn)口產(chǎn)品,其性價(jià)比較好。上述兩種材料使用的膠粘劑一般是國產(chǎn)產(chǎn)品,性能與國外同類產(chǎn)品基本相同但價(jià)格便宜的多。碳纖維片材對(duì)混凝土的加固原理與粘鋼板相同。但其*的特殊性能是鋼板無法取代的,諸如:質(zhì)量輕、施工便捷、不增加構(gòu)件截面積、強(qiáng)度高、耐腐防銹等。
3噴射混凝土擴(kuò)大混凝土截面
建筑物加固也經(jīng)常使用加大原有結(jié)構(gòu)截面積的方法來提高結(jié)構(gòu)的承載力。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的鋼性提高較多且施工成本較低,缺點(diǎn)是增大了原結(jié)構(gòu)的體積和重量,施工比較煩瑣。增大截面的混凝土層通常較薄,采用一般的混凝土施工方法很難做到混凝土自身密實(shí),也很難達(dá)到和原由混凝土面結(jié)合牢固,因此經(jīng)常使用噴射混凝土的方法。二十世紀(jì)七十年代,我國首先在煤炭系統(tǒng)應(yīng)用噴射混凝土方法用于地下工程中。隨著技術(shù)日臻成熟,該方法在地面建筑物加固、建筑基坑和巖石邊坡護(hù)坡等工程中得到廣泛應(yīng)用,滿足了工程的需要。噴射混凝土具有以下特點(diǎn):建筑物加固時(shí),常采用在結(jié)構(gòu)(梁、柱、板、墻)表面增加一層鋼筋混凝土擴(kuò)大原有結(jié)構(gòu)的截面積來提高承載力。由于噴射混凝土粘結(jié)性強(qiáng),有較高的強(qiáng)度,故與原有結(jié)構(gòu)面粘結(jié)牢固,達(dá)到共同承載的目的。在某些情況下,模板的組裝是困難的,且要大量時(shí)間做準(zhǔn)備。而采用混凝土噴射工藝,雖然每立方米噴射混凝土成本較高,但從節(jié)省的準(zhǔn)備費(fèi)用和時(shí)間上講,該法還是比傳統(tǒng)的立模澆灌混凝土經(jīng)濟(jì)適用。從噴射方式劃分施工可以分為兩種:
3.1 干式噴射混凝土
在該系統(tǒng)中,混凝土在現(xiàn)場進(jìn)行干拌合,然后將混合料送入轉(zhuǎn)子噴射機(jī),再由高速運(yùn)動(dòng)的壓風(fēng)將混合料沿軟管輸送,當(dāng)?shù)竭_(dá)噴射時(shí)再加入水。由于是在輸料軟管的末端才加水,因此混凝土不會(huì)充分與水拌勻,在噴射過程中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的粉塵。這就要求正確地掌握加水量,這在很大程度上取決于噴射手的經(jīng)驗(yàn)。為了獲得一定的噴射厚度,并增強(qiáng)“錘擊效應(yīng)”,該法需要在混凝土中加一定數(shù)量的骨料,因此,回彈量會(huì)達(dá)到30%。
3.2 濕式噴射混凝土
在濕式噴射混凝土施工中,混凝土是在攪拌站進(jìn)行拌合,然后將混合料送入濕式噴射機(jī),再由濕式噴射機(jī)沿軟管輸送混凝土料,當(dāng)?shù)竭_(dá)噴咀時(shí)壓風(fēng)將混合料噴射到結(jié)構(gòu)面。
4混凝土裂縫壓力注膠修補(bǔ)
工業(yè)與民用建筑主體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的。裂縫產(chǎn)生的原因也是相當(dāng)復(fù)雜的。近年來,隨著商品混凝土的廣泛使用,混凝土中的一些添加成分也是引起裂縫的直接原因。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)可能進(jìn)一步破壞的*個(gè)信號(hào),如果不及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),隨著時(shí)間的進(jìn)行可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞,影響到正常使用。修補(bǔ)可以有表面修補(bǔ)和內(nèi)部修補(bǔ)兩種工法,表面修補(bǔ)可以采用粘結(jié)碳纖維布的方法。
常用結(jié)構(gòu)內(nèi)部的修補(bǔ)方法是:采用壓力注射的方法將低黏度的高分子結(jié)構(gòu)膠注入結(jié)構(gòu)的裂縫中,結(jié)構(gòu)膠固化后將混凝土裂縫粘好,即可恢復(fù)混凝土的整體性又封閉了裂縫防止水及有害氣體對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的侵蝕。所使用的灌縫結(jié)構(gòu)膠流動(dòng)性好,不收縮,抗壓、抗彎強(qiáng)度高,和混凝土有良好的粘結(jié)性,固化時(shí)間較長,可以通過注射器壓注充滿混凝土內(nèi)部。此種方法常用于修復(fù)0.2～2mm混凝土的裂縫。
裂縫修補(bǔ)施工近年來使用的多為灌注膠,配合封縫膠一起使用。灌注膠具有粘度低、粘結(jié)力大、無收縮等特點(diǎn),可灌注時(shí)間加長至1～2h。采用低壓注射法灌注施工比較簡單,不需要大型設(shè)備很適合在正在使用的建筑物改造加固中應(yīng)用?，F(xiàn)在市面上還推出一種灌注工具,具有體積小,施工便捷,成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。前幾年在裂縫灌注施工中,多使用純環(huán)氧樹脂或自行調(diào)配過的環(huán)氧樹脂漿液。由于不能對(duì)化學(xué)原材料的質(zhì)量進(jìn)行有效控制,通常使得所用膠體稀稠不一,贊成灌漿結(jié)果不夠理想。
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