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结构加固主要技术
发布时间:2014-12-27
结构加固技术一:粘贴碳纤维加固特点:碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。碳纤维布加固具有以下特点:
1.抗拉强度高,是Ⅱ级钢筋的10倍以上;
2.轻质、柔软、易粘贴、质量易于保证,不增加结构自重及截面尺寸;
3.耐久性好,耐酸、碱、盐及大气环境腐蚀;
4.可提高柱延性(抗震能力)2~4倍,提高梁、板的弯能力30%~100%;增强梁、柱抗剪能力30%~80%;提高柱、墙承压能力20%~50%。
适用范围:广泛用于建筑梁、板、柱、剪力墙等的加固,特别适用于各类曲面结构,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。
施工流程:施工准备→混凝土表面处理→配置、涂刷底胶→配置、涂刷修补胶(贴面平整时可省略)→配置、涂刷浸润胶→粘碳纤维布→涂浸润胶→检验→表面防护
结构加固技术二:粘贴钢板加固
特点:粘钢加固技术是用粘结剂(建筑结构胶)将钢板粘贴到构件需要加固的部位,以提高结构承载力的一种方法。粘钢加固具有以下特点:
1.方案设计及结构计算简单;
2.不损坏原混凝土构件,施工简便,周期短,现场作业量少;
3.对原构件外形尺寸影响很小;
4.加固效果比较明显。
适用范围:1. 适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件;2. 使用环境温度不超过5~60℃,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用条件为限,否则应采取有效的防护措施;3. 当构件混凝上强度等级低于Cl5 时,不宜采用本法加固。
施工流程:施工准备→混凝土和钢板表面处理→配置粘胶剂→涂粘胶剂→粘贴钢板→固定加压→固化→检验→表面防护。
结构加固技术三:外包钢加固
特点:外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)的加固方法。外包钢施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠;外包钢加固分湿式、干式两种。湿式外包钢加固:外包钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等粘结,使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:型钢与原构件之间无任何粘结,有时虽填有水泥砂浆,但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递,外包钢架与原构件不能整体工作,彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比,干式外包钢施工较简便,但承载能力提高不如湿式外包钢有效。外包钢加固结构,尤其是框架结构,节点区受力较复杂,构造处理相当别扭。
适用范围:适用于使用上不允许增大原构件截面足寸,却不要求大幅度的提高截面承载能力的混凝土结构加固。
施工流程:构件表面处理→角钢、缀板制作→承压钢板、节点板固定→施加预应力→固定→灌注结构胶→防腐粉刷。
结构加固技术四:加大、置换砼截面加固
特点:加大截面法是通过增大原混凝土构件截面面积来提高构件承载力的一种传统加固方法,可广泛用于一般梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。该法优点是施工工艺简单、适应性强,且有成熟的设计和施工经验;缺点是现场湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后结构自重增大、建筑使用空间减少。加大截面加固法在施工工艺方面必须保证新旧混凝土具有较高的结合强度。为此应注意:原构件结合面基层坚实,表面粗糙、清洁,新浇混凝土收缩小,选用性能优越的界面剂,尽量采用喷射法施工。
适用范围:置换混凝土加固法适用于各种结构构件的局部加固处理。其优点为构件加固后能恢复原貌,不改变原使用空间;缺点是剔除旧混凝土的工作量大,易伤及原构件的钢筋,且湿作业时间较长。
结构加固技术五:喷射混凝土加固
特点:喷射混凝土是利用压缩空气,将按一定配比的混凝土拌和料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化,从而形成混凝土支护层。喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气做动力,将水泥、大砂、石子、水配合的拌合料,通过高压管以高速喷射到受喷面上硬化而成。依靠高速喷射时集料的反复连续撞击压密混凝土,与混凝土、砖石、钢材有很高的粘结强度。当与钢筋网联合使用可很好的在结合面上传递拉应力和剪应力,能大幅度地提高砌体承载力,加强整体性。
适用范围:喷射混凝土技术以其简单的工艺、独特的效应、经济的造价和快捷的施工速度,在砌体墙体开裂加固、砖混结构加层墙体加固、抗震加固、铁公路隧道施工、矿山井巷建设、边坡加固等领域广泛应用。
施工流程:搭设操作平台→凿除粉刷层→除尘→加固面喷水湿润→编设固定钢筋网→拌混合料→喷射→养护;
结构加固技术六:地基、结构加固(静压桩)
介绍:静压桩技术是对已有建筑物的地基和基础进行加固和处理的一种技术,包括顶承静压桩和锚杆静压桩两种。
顶承静压桩以基础底板作为反力支点,用普通千斤顶将桩分节压入土中,待桩尖到达设计深度后,再将桩与基础浇筑成整体,以承受建筑物荷载。顶承静压桩施工设备简单,操作方便,费用较低。适合于地下水位较高的地基和松软土地基。由于依靠上部结构自重提供反力,不适合于上部结构较轻、整体刚度较差的建筑物,以及桩必须设置很深、相对造价很高的情况。另外,当地下土层含有孤石、乱石、木块或其他障碍物,造成桩下沉困难时,也不易使用该方法。
锚杆静压桩是锚杆和静压结合而成的一种桩基托换方法。它通过在基础上设置压桩架,以结构自重作为压桩反力,用千斤顶将桩段从基础中预留或凿开的压桩孔内逐段压入土中,再将桩顶与基础连结在一起,从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。该方法施工时无振动,无噪声,设备简单,操作方便,可在场地和空间狭窄条件下施工,施工过程中建筑物可正常使用。适用于新旧建筑物地基加固和基础托换。
结构加固技术七:预应力加固
介绍:AN预张紧钢丝绳网片-聚合物砂浆加固施工技术,是一种新型的结构加固工艺,是在钢丝绳安装过程中,对其进行预张紧,使其张拉力达到一个比较高的水平,不仅给加固构件提供一定的预应力,使构件受力性能明显改善,而且保证加固构件在开始受力时,钢丝绳能够立即受力参与工作,从而保证了加固材料与被加固构件良好的协同工作效果。
AN预张紧钢丝绳网片-聚合物砂浆加固较以前的加固方式有以下特点:
1. 钢丝绳网强度高,其标准强度约为普通钢材的5倍,因此加固后对结构自重影响很小。
2. 最开始施加预张力,钢丝绳网片一开始便与原构件共同承担荷载,加固效率高;
3. 加固层能与原构件有效共同工作,加固后结构的刚度有提高,并能保证原构件的延性;
4. 相当于无机材料加固,耐久性好,能与加固结构同寿命,并具有良好的耐湿热性能好;解决了加固后的耐久性、抗火、耐高温等问题,加固性能可靠。
结构加固技术八:裂缝压力灌浆
特点:由于混凝土材料干缩徐变、结构位移、温度应力、施工质量等原因而产生的混凝土梁、板、墙等结构裂缝,严重影响结构物的承载能力、耐久性能。裂缝压力灌浆修补施工工艺是利用注浆器将配置好的化学浆液注入砼结构密封的缝隙内,由于化学浆液固化后粘结性和优越的粘接强度,从而达到修补裂缝并使混凝土恢复整体受力状态。整个工艺操作直观,质量易保证,解决了传统工艺灌注不满、不密实等缺点。
适用范围:本工艺适用于工业与民用建筑现浇混凝土梁、板、剪力墙等结构,结构构件厚度不大于400?,裂缝宽度在0.05?以上的裂缝灌浆修补,适用于水平、垂直和高空等各种场合作业。
施工流程:搭设施工工作平台→确认灌浆裂缝→构件裂缝混凝土表面处理→调配灌浆嘴底座粘结剂→粘贴灌浆嘴→封闭裂缝表面→密封效果检查→配制灌浆材料→灌浆→结束封口→效果检验→清除灌浆嘴→表面复原。
结构加固技术九:结构无损切割、开孔
特点:无损切割、开孔技术是采用金刚石刀片的切割设备,快速在混凝土、石材、砖墙上切割、开孔;尺寸准确,施工精度高,无震动、无噪音、无粉尘,符合环保要求;对周围结构无损伤,不需修补;设备体积小,使用灵活,应用范围广;利用高压油作动力,通过油缸推动板钳破碎混凝土,破碎厚度达450mm,不用冷却水,并能够完整保留原建筑结构钢筋;
适用范围:建筑物加固改造,楼板开洞、梁、板、柱、墙体、基础拆除;地基、桥梁、道路、地锚孔,防护栏安装孔,取样检测;建筑物水、电、燃气、消防、空调、通讯、通风等配套管道钻孔开洞。
施工流程:现场勘察→技术方案确定→施工→工程验收。
结构加固技术十:植筋、锚栓技术
特点:植筋、锚栓技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力,从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密着性能良好,无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用。施工简便迅速,安全并符合环保要求。是建筑工程中的钢筋混凝土结构变更、加层、加固的最有效的方法。
适用范围:1. 各类建筑结构增建、变更等预留钢筋固定。2. 横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定。3. 各类钢结构、机械设备、支架等的螺杆锚定。
施工流程:定位 →钻孔→清孔→注入锚固剂→植入钢筋或螺杆→固化→验收
结构加固技术十一:建筑纠偏
介绍:建筑物在使用过程中由于地基承载力不足或建筑荷载的增加造成房屋下沉,通过使用一定技术手段使房屋恢复到倾斜前状况,称为建筑物纠偏。
建筑物沉降分为均匀沉降和不均匀沉降两种,均匀沉降在不影响使用功能情况下,不需要纠偏处理,一般仅仅对地基进行加固,使房屋不产生新的沉降即可。但房屋在使用工程中,出现沉降的一般以不均匀沉降为多,即建筑物向一个方向或两个方向倾斜,按相关规范要求,房屋倾斜率一般不得大于千分之三。超过千分之三小于千分之七的,需进行地基加固,大于千分之七的必须进行纠偏加固处理。
目前房屋纠偏的方法大致可分为两大类,即迫降纠偏法和顶升纠偏法,前者主要包括人工降水纠偏法、堆载纠偏法、地基部分加固纠偏法、浸水纠偏法、钻孔取土纠偏法、水冲掏土纠偏法、人工掏土纠偏法等,后者包括砌体结构顶升纠偏法、框架结构顶升纠偏法、其他结构顶升纠偏法、压桩反力顶升纠偏法、高压注浆顶升纠偏法等。
在两种方法中,顶升纠偏成本较高,难度较大,但对于对建筑室内地坪标高有要求的,建议采用顶升纠偏方法。迫降纠偏为在房屋下沉一侧先进行加固处理,然后对房屋高点地基下土体采用机械掏土,掏土量控制主要以房屋沉降量来控制,一般不得大于5mm/天。迫降纠偏成本较低,质量有保证,弱点是纠偏后房屋地坪标高有所降低。
纠偏工程规范还不是很全,主要靠施工人员经验和责任心,现场对房屋现状及纠偏动态检测均需专业人员进行观测、统计、分析,然后布设掏土位置。
房屋纠偏对结构形式无特殊要求,即多层、小高层、砖混结构、框架结构均可以进行纠偏加固处理。
结构加固技术十二:建筑整体移位
特点:建筑整体移位技术得到迅速发展,根据建筑物周围条件与规划要求,在一定范围内实施整体移位,使其得以保留,取得理想的效果,其经济效益十分明显。建筑物整体移位涉及地基基础、钢结构、混凝土结构、砖木结构等领域,它采用托换技术,将上部结构与基础分离,安装行走机构、施加动力后达到水平移位。安装顶升机构达到垂直移位并使倾斜得到调整。利用液压推进系统,提高了水平移位速度,提高了工效,为建筑物整体移位技术的推广应用提供了条件。建筑整体移位具有以下特点:
(1)建(构)筑物不需拆除,保持其上部结构原状,保留或恢复其使用功能。
(2)在整体水平移位中,应用组合式下走道板及活动反力支座能灵活拆装,重复利用;在需转向移位时,可进行局部换向操作,做到安全可靠,方便换向。
(3)采用液压推进系统及组合式下走道板,可有效地提高工效,缩短工期,降低工程费用。
适用范围:适用于具有使用价值或保留价值,但因各种原因需全部或局部拆除;因平面位置不妥,需规划调整的建(构)筑物:(1)一般工业与发用建筑,其层数为多层,其结构形式可抱括钢结构、钢筋混凝土结构、砖木结构、石结构等;(2)其他构筑物;(3)古建筑与特殊建筑。
施工流程:
(1)整体移位的总体工艺程序:有关工程资料收集→整体移位可行性分析评估→整体移位方案设计→施工前期准备→平移轨道、建筑物托换、新建基础→整体移位→建筑物就位连接→建筑物修复验收。
(2)钢筋混凝土托换梁施工工艺程序:水准测量→室内外土方开挖→施工放样控制标高→施工段划分→墙壁体开凿→基础梁找平、修补→预留顶升洞→铺设隔离层→绑扎焊接钢筋→支模、浇捣混凝土→混凝土养护、拆模。以上为后置行走机构、顶升机构的施工程序。当前置行走机构时,把程序中“预留顶升洞→铺设隔离层”换为:铺设下走道板→置入钢滚轴→铺设上走道板。
(3)建筑物水平向整体移位施工工艺程序:整体移位准备→整体顶升→置入行走机构→整体下降→设置反力反支座→安装油压千斤顶→确定顶推力参数→平移推进(千斤顶推进、千斤顶回程、置入垫箱、安装反力座)→偏位监测→偏位调整→就位。
(4)建筑物垂直向整体移位施工工艺程序:整体移位准备→切断上下连接处、设置顶升标尺、安装千斤顶、砌体材料就位→确定顶升量及顶分量→设置监测系统→整体顶升(千斤顶顶升、千斤顶回程、置入垫箱、砌筑墙体)→垂直度监测→就位→临时支撑。
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