摘要:建筑物結(jié)構(gòu)自身的承載能力因?yàn)?zāi)害或施工質(zhì)量不到位或功能改變等因素的影響,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力不足的現(xiàn)象,因此需要加固改造。文章簡(jiǎn)述了混凝土建筑常用的加固改造施工技術(shù)。 關(guān)鍵詞:固改造;植筋;碳纖維;噴射混凝土 建筑物的使用隨著年限增長(zhǎng)堅(jiān)固程度減弱,或者隨著設(shè)計(jì)需要的變更,施工質(zhì)量的問題,自然災(zāi)害等原因以及使用功能的改變需要重新改造和不斷加固。在建筑物的加固改造技術(shù)領(lǐng)域里,新材料、新技術(shù)的不斷的發(fā)明和推廣使用,使可供用戶選擇的加固方法越來越多,這些方法都能較好地達(dá)到加固與改造的根本目的。本文主要對(duì)當(dāng)前幾種常用的施工方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,以供業(yè)主及設(shè)計(jì)人員在工程項(xiàng)目改造時(shí)選擇。 一、建筑物植筋加固 植筋加固的根本原理在于: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。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(chǎng)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。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。我們?cè)诖怂傅腻^固力主要為單根鋼筋的抗拉力或拉彎共同作用下的復(fù)合拉力。不同基材強(qiáng)度對(duì)應(yīng)下的抗拉力也不同,但對(duì)于此類錨固,基材強(qiáng)度應(yīng)在C15~C60之間。 一般而言通過對(duì)錨固鋼筋抗拉力值的檢測(cè)可以總結(jié)出錨固鋼筋主要有三種破壞形式: 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。 位移測(cè)試作為錨固鋼筋抗拉力值檢測(cè)的另一指標(biāo),在工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可選擇性地進(jìn)行測(cè)試,通常不予正式要求。 二、建筑物粘碳纖維復(fù)合材料、粘鋼加固 當(dāng)由于設(shè)計(jì)失誤、施工錯(cuò)誤、混凝土強(qiáng)度過低等引起結(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),我們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)。 研究和實(shí)踐證實(shí),碳纖維布用于磚混或砌體的加固是有效的。加固后墻體的開裂荷載明顯提高,變形能力也 明顯改善,同時(shí)提高了構(gòu)件的抗裂能力。 三、噴射混凝土擴(kuò)大混凝土截面的施工方法 噴射混凝土擴(kuò)大混凝土截面的施工方法也是一種較為常用的加固方法,20世紀(jì)70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。并以此推廣到地面建筑物加固、建筑基坑和巖石邊坡護(hù)坡等工程中,得到廣泛應(yīng)用。該方法主要用于提高結(jié)構(gòu)的承載力。這種方法由于對(duì)結(jié)構(gòu)的鋼性提高較多且施工成本較低而受到歡迎。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。從噴射方式劃分施工可以分為兩種: 1.干式噴射混凝土。操作方法是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土干拌合,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)與水充分拌勻,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%。 2.濕式噴射混凝土。這種施工方法是把混凝土在攪拌站進(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。 四、混凝土裂縫壓力注膠修補(bǔ)的施工方法 需要加固的工業(yè)與民用建筑主體通常存在裂縫。其產(chǎn)生的原因也是相當(dāng)復(fù)雜的。其中現(xiàn)在廣泛使用的商品混凝土中某些添加成分引起的裂縫也比較多。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)可能進(jìn)一步破壞的第一個(gè)信號(hào),如果不及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)加固,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。 混凝土裂縫的修補(bǔ)主要是表面修補(bǔ)和內(nèi)部修補(bǔ)兩種工法,表面修補(bǔ)可以采用粘貼碳纖維布的方法。而結(jié)構(gòu)內(nèi)部的修補(bǔ)方法常用的是:采用壓力注射的方法將低粘度的高分子結(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,既可恢復(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(zhǎng),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。 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。而且這種裂縫注膠工法,所適用的對(duì)象是混凝土結(jié)構(gòu)或具備一定強(qiáng)度的基材,而不適用于磚砌體結(jié)構(gòu)。近年來裂縫修補(bǔ)施工使用的多為專用灌注膠,配合封縫膠一起使用。專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(zhǎng)至1~2小時(shí)。采用低壓注射法灌注施工比較簡(jiǎn)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專用灌注工具,具有體積小,施工便捷,成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。 五、結(jié)語 建筑物加固改造一般應(yīng)遵循以下程序:加固改造的原因→結(jié)構(gòu)鑒定(檢測(cè))→加固方案確定→選擇施工隊(duì)伍、施工材料→施工(必須時(shí)調(diào)整加固方案)→施工質(zhì)量檢測(cè)→加固結(jié)構(gòu)定期觀測(cè)。結(jié)構(gòu)加固改造經(jīng)常是幾種加固方式同時(shí)使用,須根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、工期、成本控制、施工條件等綜合因素,選擇最優(yōu)的方案。除以上對(duì)結(jié)構(gòu)加固的常用的幾種方法的簡(jiǎn)單的介紹以外,在結(jié)構(gòu)改造時(shí)經(jīng)常要拆除混凝土的某些部分,也可使用無振動(dòng)的靜態(tài)切割的方法。此外體外預(yù)應(yīng)力法及隔震、消震法也是工程中經(jīng)常用到的施工方法,這些方法均屬加固改造的常用方法。但施工技術(shù)和施工材料總是在不斷地發(fā)展和進(jìn)步中,建筑物加固也將不會(huì)不斷出現(xiàn)新的技術(shù)方法。 參考文獻(xiàn) [1]趙彤,張晨軍,等.碳纖維布加固修復(fù)磚砌體的研究與工程實(shí)踐[J].建筑結(jié)構(gòu),2002,(3). [2]周新鋼,司偉建,等.鋼筋混凝土植筋錨固構(gòu)件受低周反復(fù)荷載作用的恢復(fù)力特性[J].建筑結(jié)構(gòu),2002,(8).