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建筑物由于功能轉(zhuǎn)變,例如擴(kuò)建、承載力加大等?;虺霈F(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題,例如缺乏鋼筋、災(zāi)后修理、混凝土強(qiáng)度較弱等,都需要有效加固,采取有力的措施確保建筑的安全使用,從而可以看出結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)使用范圍廣并要求高。因此,我們?cè)诮ㄔO(shè)過(guò)程中采取有效的加固及時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)行加固,從而保證建筑滿足使用需求和安全規(guī)定。
二、幾種常見(jiàn)的混凝土加固技術(shù)
建筑工程加固的主要要求在于經(jīng)過(guò)運(yùn)用加固技術(shù)對(duì)房屋進(jìn)行修補(bǔ)、增強(qiáng)承受力、提高使用作用、滿足使用要求,所以,采取混凝土加固方案要圍繞提高建筑質(zhì)量為根本任務(wù)。選擇不一樣的加固方案就會(huì)有相應(yīng)的施工方式和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。
混凝土加固技術(shù)主要分為直接加固和間接加固兩大類(lèi),施工時(shí)主要按照實(shí)際的建筑條件和使用工恩呢該選擇合理的方案及加固技術(shù)。
(一)直接加固技術(shù)
1、加大截面加固法
加大截面加固法也叫做外包混凝土加固方法,這主要是運(yùn)用相同的材料(混凝土和一般的鋼筋)對(duì)原來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)實(shí)行加固補(bǔ)強(qiáng),經(jīng)過(guò)加大混凝土和鋼筋截面扥面積和一螳構(gòu)造方法,將加固部分與原構(gòu)件緊密的結(jié)合,共同發(fā)揮作用,從而增強(qiáng)截面承受能力和強(qiáng)度。加大截面的技術(shù)要點(diǎn)在于設(shè)計(jì)構(gòu)造時(shí)必須切實(shí)處理好新加部分與原來(lái)部門(mén)的整體連接、共同承受等問(wèn)題。該技術(shù)要求簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng),可普遍運(yùn)用在柱頭、墻面、屋架等房屋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。然而,改技術(shù)需要工程量大,修護(hù)實(shí)踐長(zhǎng),在一定程度上影響了生產(chǎn)和生活,另外結(jié)構(gòu)的截面加大后也會(huì)影響了建筑的美觀和房屋整潔。
2、置換混凝土加固法
置換混凝土加固法是將以前結(jié)構(gòu)承受力低、韌度小的材料換成承受能力強(qiáng)、韌度高的材料。該技術(shù)主要運(yùn)用在建筑承受能力要求高的部分的混凝土強(qiáng)度度或有嚴(yán)重的破損的部分加固。此技術(shù)簡(jiǎn)單方便,耗費(fèi)時(shí)間短,所占空間少,完全影響建筑的使用,而且造價(jià)比較低,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
3、外包鋼加固法
外包鋼加固技術(shù)是將型鋼(主要為角鋼、槽鋼)或者是鋼板包于構(gòu)件的四角或兩角進(jìn)行加固,運(yùn)用此技術(shù)加固混凝土建筑構(gòu)件時(shí),必須使用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑進(jìn)行灌注,將型鋼和新加入的構(gòu)架結(jié)合在一起,從而確保型鋼和原構(gòu)件共同產(chǎn)生強(qiáng)大的承受力。該加固技術(shù)屬于比較先進(jìn)的技術(shù),承受能力強(qiáng)、加固效果好、所占空間少、施工簡(jiǎn)單、耗費(fèi)時(shí)間少、工程量少、安全隱患低。
(二)間接加固法
1、預(yù)應(yīng)力加固法
運(yùn)用異型材料(高強(qiáng)鋼筋或型鋼),增加預(yù)應(yīng)力來(lái)迫使新材料與原材料緊密結(jié)合,產(chǎn)生共同的承受力,從而達(dá)到對(duì)混凝土的加固。該技術(shù)擁有能夠承受加固構(gòu)建截面超重的能力、降低原構(gòu)建裂縫寬度和繞度等特點(diǎn)。運(yùn)用于要求增加構(gòu)建承受力、剛度和抗裂度以及加固后占用空間小的混凝土受彎構(gòu)件或變壓構(gòu)件,然而,這種技術(shù)不能運(yùn)用于溫度高于60℃環(huán)境下的混凝土,也不能使用與混凝土收縮變化大的結(jié)構(gòu)。
2、增加構(gòu)件法
在原來(lái)的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和構(gòu)件中間重新增加一個(gè)構(gòu)件,從而降低原來(lái)構(gòu)件的負(fù)荷量,從而實(shí)現(xiàn)加固的作用。這一技術(shù)主要運(yùn)用在單層工業(yè)廠房或者新增加構(gòu)件后不會(huì)引起房屋質(zhì)量的多層建筑的樓面梁、柱的加固,必須注意不能破壞原來(lái)的構(gòu)造,保證建設(shè)安全。
3、增設(shè)支點(diǎn)加固法
1 防滲灌漿技術(shù)
灌漿技術(shù)是通過(guò)高壓噴射灌漿技術(shù)是借助高速射流(水、漿液或空氣)直接沖擊、切割、破壞、剝蝕原地基材料,受到破壞、擾動(dòng)后的土石料與同時(shí)灌注的水泥漿液發(fā)生充分的摻攪混合、充填擠壓、移動(dòng)包裹至凝結(jié)硬化,從而構(gòu)成堅(jiān)固的凝結(jié)體,成為結(jié)構(gòu)較密實(shí)、強(qiáng)度較高、有足夠防滲性能的構(gòu)筑物,以滿足工程需要的一種技術(shù)措施。帷幕灌漿技術(shù)是在水利工程中重要的技術(shù)措施,帷幕灌漿主要是對(duì)水庫(kù)壩基進(jìn)行加固處理,對(duì)于減小大壩滲漏至關(guān)重要。
2 高壓噴射灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用
2.1高壓噴射灌漿特點(diǎn)
在傳統(tǒng)的化學(xué)注漿法中進(jìn)行改進(jìn),結(jié)合物理原理,演變成為高壓噴射灌漿法。這種技術(shù)的施工過(guò)程首先要對(duì)灌漿地面進(jìn)行打孔,將連接噴射頭的輸送管插入孔內(nèi),對(duì)灌輸裝置內(nèi)施加20M帕以上的壓力,觸動(dòng)開(kāi)關(guān),噴射出來(lái)的材料與破壞土質(zhì)混合,形成新的加固材料,凝固在表層,達(dá)到除險(xiǎn)加固目的。這種技術(shù)使用的原料漿液價(jià)格底料方便采取,噴射點(diǎn)集中,土質(zhì)不易流失,使用設(shè)備簡(jiǎn)單便捷,不需要大型運(yùn)輸工具,運(yùn)用物理方法進(jìn)行材料送達(dá),對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生影響。灌輸孔尺寸結(jié)合實(shí)際情況擬定,不受限制,不會(huì)出現(xiàn)爆破大面積塌方的現(xiàn)象。
2.2 調(diào)制高壓噴射灌漿漿液
漿液調(diào)配的主要材料是水泥,結(jié)合不同水庫(kù)的實(shí)際險(xiǎn)情情況,添加適量的外加劑。漿液中不能存在大顆粒物質(zhì),水與粘土的比例要經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算。在混凝土漿液中添加減水劑或者促進(jìn)凝固材料時(shí),要先了解好其酸堿度和化學(xué)性質(zhì),避免出現(xiàn)與水庫(kù)修筑材料發(fā)生腐蝕反應(yīng),形象結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2.3 高壓噴射灌漿技術(shù)要求
運(yùn)用高壓噴射技術(shù)進(jìn)行加固只需要在損壞的結(jié)構(gòu)上鉆取一個(gè)30mm至50mm的孔,這一過(guò)程看似簡(jiǎn)單實(shí)際操作時(shí)要格外小心,前期需要做好精準(zhǔn)的測(cè)量劃線,對(duì)作業(yè)時(shí)間嚴(yán)格控制,避免出現(xiàn)灌孔過(guò)深或者縱線傾斜的現(xiàn)象。有些區(qū)域需要連續(xù)加固,對(duì)孔的分布要科學(xué)合理。確保高壓設(shè)備連接牢固再進(jìn)行操作,按照施工順序執(zhí)行。新形成的加固層位置與噴射時(shí)噴頭移動(dòng)范圍有關(guān),要求技術(shù)人員有土木工程建筑的相關(guān)知識(shí),了解設(shè)備性能,應(yīng)對(duì)突況及時(shí)做出變動(dòng)。實(shí)施多個(gè)運(yùn)輸管共同工作時(shí),要選取合適的角度,對(duì)灌孔依次進(jìn)行標(biāo)記,避免出現(xiàn)重復(fù)操作的情況,確保加固工作高效穩(wěn)定進(jìn)展。
2.4 高壓噴射灌漿施工質(zhì)量控制
水壩加固除險(xiǎn)工作完成后,需要對(duì)施工質(zhì)量安全進(jìn)行檢驗(yàn),混凝土漿液材質(zhì)在注入后需要一段養(yǎng)生時(shí)間,通過(guò)這一時(shí)間磨具的封存,加固層可更穩(wěn)固,水泥材料變的更堅(jiān)固,所以安全監(jiān)測(cè)工作不能在灌漿完成后即刻開(kāi)展,要在達(dá)到規(guī)定時(shí)間后拆除塑料隔離層再進(jìn)行,對(duì)施工進(jìn)行全面檢查。包括灌孔的分布位置,質(zhì)檢人員要有自己的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),以此為依據(jù)展開(kāi)工作。灌漿加固點(diǎn)多時(shí),要進(jìn)行抽樣檢查,隨機(jī)選取總數(shù)量百分之七的孔進(jìn)行測(cè)量,記錄下孔的直徑、縱向是否垂直,注入口呈不規(guī)則圓形或者處理粗糙均屬于不合格現(xiàn)象。灌漿是否達(dá)標(biāo)主要檢測(cè)其凝固后結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度,將一定比例的混凝土材料延灌孔注入,額定時(shí)間內(nèi)其流量如果超過(guò)比較量,則需要二次維護(hù),灌漿施工不合格。完成工作任務(wù)后要對(duì)灌孔進(jìn)行密封,檢測(cè)工作隨著工程開(kāi)展階段進(jìn)行,確保各流程符合標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行收尾。
3 帷幕灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用
帷幕灌漿技術(shù)是將漿液直接注入在水庫(kù)斜坡出現(xiàn)裂縫的建筑材料中,形成連續(xù)的保護(hù)結(jié)構(gòu),在使用中水就不會(huì)透過(guò)裂縫滲漏。帷幕頂部直接與壩體相連接,直至不接觸水面的巖石層,形成一個(gè)保護(hù)系統(tǒng),減小基層滲透水對(duì)壩邊坡產(chǎn)生的壓力。
(1)鉆孔間距。帷幕灌漿在鉆孔時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定,逐漸減小孔間距離,沿著破損表面橫坐標(biāo)逐步加密,距離控制在1.8m至2.2m之間。如果是雙排或者多排孔在測(cè)量分布中,多數(shù)先對(duì)最下層進(jìn)行施工,再鉆取上層灌孔,完成后進(jìn)行測(cè)量,選取中間位置實(shí)施多孔的安放。
(2)帷幕灌漿材料。選取材料時(shí)要參照國(guó)家出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn),使用符合強(qiáng)度要求的漿料。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)灌注材料進(jìn)行調(diào)配,適當(dāng)?shù)氖褂没ぴ希荒軐?duì)水體產(chǎn)生污染。先將攪拌好的材料取少量灌入實(shí)驗(yàn)孔中,確保安全符合要求再開(kāi)展施工。
(3)施工工藝流程。進(jìn)行帷幕灌漿要先設(shè)計(jì)孔位、鉆孔,對(duì)有害裂縫進(jìn)行清理,將施工部位與水隔離,前期準(zhǔn)備工作完成后再進(jìn)行材料的制作,這一過(guò)程要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間,正式實(shí)施灌注時(shí)要再次檢查裂縫處是否潔凈,不能留有垃圾。灌漿結(jié)束后要經(jīng)歷一段養(yǎng)護(hù)時(shí)間,再進(jìn)行驗(yàn)收,確保其牢固程度符合標(biāo)準(zhǔn)后將灌孔密封,通常采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行后期工作,條件不允許的現(xiàn)場(chǎng)也可人力進(jìn)行代替,但要保證牢固性和平準(zhǔn)度,不能出現(xiàn)縫隙。整個(gè)過(guò)程需要工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),按順序進(jìn)行。
3.1 沖洗壓力
一般而言,沖洗水壓是灌漿壓力的80%,在壓力值大于1MPa的時(shí)候,選用1MPa;沖洗風(fēng)壓是灌漿壓力的50%,在壓力值大于0.5MPa的時(shí)候,選用0.5MPa。
3.2 裂縫沖洗
沖洗的時(shí)候,當(dāng)清水流出10分鐘后予以停止,并且總時(shí)間不得少于30分鐘。對(duì)于返水達(dá)不到澄清標(biāo)準(zhǔn)的孔段,需要繼續(xù)沖洗,保證孔內(nèi)殘留雜物厚度不可大于20cm。在鄰近孔有灌漿操作或者灌漿結(jié)束不超過(guò)20小時(shí)的孔,不可以展開(kāi)裂縫沖洗操作。
3.3 制漿方式
根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),必須對(duì)帷幕灌漿制漿材料予以稱重,保證其稱量誤差不得大于5%。在制漿的時(shí)候,需要對(duì)摻加劑、投料等進(jìn)行嚴(yán)格控制。在制漿的時(shí)候,一定要確保攪拌均勻,并且測(cè)定漿液密度與粘滯度等參數(shù),同時(shí)做好記錄。在拌制細(xì)水泥漿液的時(shí)候,需要加入一些減水劑,并且借助高速攪拌機(jī)進(jìn)行均勻攪拌,其轉(zhuǎn)速不得低于1200r/min,時(shí)間需要通過(guò)試驗(yàn)予以確定。在使用漿液之前,需要進(jìn)行篩選,一般為80μm方孔,其篩余量不得超過(guò)5%,水灰比為0.5:1,輸送流速在1.4-2.0m/s之間,輸漿壓力在0.2-1.0MPa之間。確保漿液溫度在5-40℃,低于或者超出標(biāo)準(zhǔn)的漿液視為廢漿。
3.4 帷幕灌漿施工質(zhì)量檢查
在檢查帷幕灌漿施工質(zhì)量的時(shí)候,主要在灌漿結(jié)束14天后展開(kāi),其檢查孔數(shù)為總孔數(shù)的10%。在檢查灌漿質(zhì)量的時(shí)候,一定要嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師要求,將檢查孔設(shè)置在帷幕中心線上;對(duì)巖石破碎、大孔隙注入量、斷層等復(fù)雜位置進(jìn)行檢查,等等。在進(jìn)行壓水試驗(yàn)的時(shí)候,可以在灌漿結(jié)束后根據(jù)監(jiān)理工程師的指示,確定檢查時(shí)間,并且按照其規(guī)定流程予以嚴(yán)格檢查。承包施工單位需要在灌漿結(jié)束后,根據(jù)監(jiān)理工程師的研究,整理有關(guān)資料,并且提交給監(jiān)理工程師,為質(zhì)量檢查工程提供便利條件。
4 水庫(kù)除險(xiǎn)加固中灌漿技術(shù)的應(yīng)注意的事項(xiàng)
冒漿是指在灌漿過(guò)程中漿液在壩坡、地面或庫(kù)區(qū)底部流出或噴出采取在冒漿點(diǎn)加覆蓋、降低灌漿壓力、間斷灌漿等措施。串孔是指在某一孔口正常灌漿時(shí),漿液從相臨孔口返出,說(shuō)明鉆孔在地下有通道相通及時(shí)填堵被串孔,待灌漿孔高噴灌漿結(jié)束后,立即進(jìn)行被串孔的掃孔,進(jìn)行高噴灌漿或繼續(xù)鉆進(jìn),凡經(jīng)特殊處理的滲漏段,侍孔口返漿后均將噴射管下至原不返漿的最下位置,再進(jìn)行正常噴射(復(fù)灌),確保防滲墻墻體質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)的加固,砌體結(jié)構(gòu)的加固,鋼結(jié)構(gòu)加固
混凝土結(jié)構(gòu)加固篇
混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類(lèi),設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。
一、直接加固的一般方法有:
1、加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層,可增加截面有效高度,擴(kuò)大截面面積,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。
在適筋范圍內(nèi),混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下,增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面,通過(guò)新加部分和原構(gòu)件共同工作,可有效地提高構(gòu)件承載力,改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固;但現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn);適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
3、有粘結(jié)外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體,加固后的構(gòu)件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
該法也稱濕式外包鋼加固法,受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于600C以上高溫場(chǎng)所;適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面粘貼鋼板,這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力,且施工方便。
該法施工快速、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對(duì)生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無(wú)顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
二、間接加固的一般方法有:
1、預(yù)應(yīng)力加固法
(一)預(yù)應(yīng)力水平拉桿固法
預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件,由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用,拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力,該力通過(guò)桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上(當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時(shí),拉桿會(huì)與構(gòu)件共同找曲,此時(shí)尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面),在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩,減少了外荷載效應(yīng),從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí),由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用,構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。論文大全。
(二)預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法
鋼筋混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固定后,形成一個(gè)由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系,在外荷載和預(yù)應(yīng)力共同作用下,拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過(guò)與構(gòu)件的結(jié)合點(diǎn)(下?lián)吸c(diǎn)和桿端錨固點(diǎn))傳遞給被加固構(gòu)件,抵消了部分外荷載,改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征,從而提高了構(gòu)件的承載能力
2、增加支承加固法
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度,達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的載載效應(yīng),提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡(jiǎn)單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有:
1、托換技術(shù)
系托梁(或桁架)拆柱(或墻)、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱;屬于一種綜合性技術(shù),由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成;適用于已有建筑物的加固改造;與傳統(tǒng)做法相比,具有施工時(shí)間短、費(fèi)用低、對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)技術(shù)要求較高,需由熟練工人來(lái)完成,才能確保安全。
2、植筋技術(shù)
系一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù);可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救,構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋,上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng),房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補(bǔ)技術(shù)
根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ),使結(jié)構(gòu)因開(kāi)裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù);適用于已有建筑物中各類(lèi)裂縫的處理,但對(duì)受力性裂縫,除修補(bǔ)外,尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。內(nèi)部修補(bǔ)法。
4、碳化混凝土修復(fù)技術(shù)
系指通過(guò)恢復(fù)混凝土的堿性(鈍化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)。
四、砌體結(jié)構(gòu)加固方法:
砌體結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類(lèi),設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法。
(一)適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法一般為:
1、鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時(shí)也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時(shí)兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。
(二)適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法一般為:
1、無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法
該法屬于傳統(tǒng)加固方法,其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點(diǎn)為加固費(fèi)用較高,并需采用類(lèi)似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施。論文大全。
2、預(yù)應(yīng)力撐桿加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固;其缺點(diǎn)是不能用于溫度在600C以上的環(huán)境中。
(三)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ)
1、增設(shè)圈梁加固
當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求,或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷,或房屋的整體性較差時(shí),應(yīng)增設(shè)圈梁進(jìn)行加固
2、增設(shè)梁墊加固
當(dāng)大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時(shí),應(yīng)增設(shè)梁墊進(jìn)行加固。
3、砌體局部拆砌
當(dāng)房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時(shí),可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強(qiáng)度一級(jí)用整磚填砌。論文大全。
4、砌體裂縫修補(bǔ)
在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)前,應(yīng)根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,以便有針對(duì)性地進(jìn)行裂縫修補(bǔ)或采用相應(yīng)的加固措施。
參考書(shū)籍:
《結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與加固技術(shù)》 曹雙寅邱洪興 王恒華編
《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性》 金偉良編
《老化混凝土的斷面特征與損傷描述研究》 趙震洋老師博士學(xué)位論文
《鋼筋混凝土原理和分析》 過(guò)鎮(zhèn)海 時(shí)旭東編著
【關(guān)鍵詞】樂(lè)自高速公路;軟基處理;振沖碎石樁;技術(shù)分析;質(zhì)量控制
中圖分類(lèi)號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.引言
采用振沖碎石樁來(lái)加固松軟土地基,這樣可以形成復(fù)合土體或者符合地基,能夠有效的增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性,可以提高地基的承載力,能有效防止地基的沉降,除此之外還可以增加建筑物的抗震能力。本文結(jié)合樂(lè)自高速公路的具體工程,對(duì)振沖碎石樁施工的工藝進(jìn)行較全面的探討。
二.樂(lè)自高速公路工程概況
樂(lè)自高速公路是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中漢源-樂(lè)山-自貢橫線高速公路的重要組成部分,是連接川南樂(lè)山、自貢兩個(gè)較大規(guī)模城市的重要通道,該橫線高速公路先后與縱向布局的樂(lè)宜、內(nèi)宜高速公路以及規(guī)劃的仁壽經(jīng)沐川至新市聯(lián)絡(luò)線相交,可實(shí)現(xiàn)多條高速公路之間的相互轉(zhuǎn)換和聯(lián)系,并與國(guó)家高速公路網(wǎng)相接,對(duì)完善四川省和區(qū)域高速公路網(wǎng)、增強(qiáng)川南地區(qū)城市之間的聯(lián)系、增加川西南地區(qū)出省路徑的選擇具有重要意義。
樂(lè)自高速公路工程七合同段由山東省路橋集團(tuán)有限公司承建,本合同段位于榮縣境內(nèi),跨越來(lái)牟、長(zhǎng)山兩鎮(zhèn)。本合同段內(nèi)含長(zhǎng)山互通區(qū)一處、長(zhǎng)山停車(chē)區(qū)一處,主線全長(zhǎng)為8.98公里。軟基處理面積9.3萬(wàn)平方米,塑料排水板8.3萬(wàn)延米,碎石樁3.5萬(wàn)延米,換填砂礫石2.8萬(wàn)方。在整個(gè)工程中存在大量的軟土地基,處理這些地基都是采用振沖碎石樁法來(lái)加固地基的。
三.軟土地基的力學(xué)特性
我們所說(shuō)的軟土主要有幾個(gè)特點(diǎn):透水性比較小、可壓縮性高、抗剪強(qiáng)度十分低,軟土主要以散泥土質(zhì)為主,其主要是在流動(dòng)較慢的河流中,或者湖泊中沉積,之后由于生他作用而形成。這種土質(zhì)的天然空隙要大于1,而壓縮性系數(shù)則大于0.05平方厘米沒(méi)千克。它的不排水性抗剪強(qiáng)度則小于30 kpa,如果其天然孔隙比大于1.5那么就成為了淤泥,當(dāng)其天然孔隙比處于1和1.5之間時(shí)則為淤泥質(zhì)土。在軟土中含有大量的飽和水,其土質(zhì)可能成流塑的狀態(tài),這種土質(zhì)最主要的特質(zhì)是強(qiáng)度低、透水性小以及壓縮性高。正是因?yàn)檫@樣所以軟土地基的穩(wěn)定性十分差,其承載力不足,很容易發(fā)生沉降,致使工程遭到破壞。
四.振沖碎石樁的加固原理
如下圖所示,按一定間距排列打了許多樁體的土層稱“復(fù)合土層”,由復(fù)合土層組成的地基稱為“復(fù)合地基”。如果軟弱土層不太厚,樁體可以貫穿整個(gè)軟弱土層,直達(dá)相對(duì)硬層。如果軟弱土層比較厚,樁體也可不穿過(guò)整個(gè)軟弱土層,這樣,軟弱土層只有部分厚度轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合土層,其余部分仍處于天然狀態(tài)。
1.當(dāng)軟弱土層比較薄時(shí)的加固原理
當(dāng)軟土層比較薄時(shí),這是樁體就可以直接被打到比較硬的土層,這樣就可以集中樁體的應(yīng)力作用,我們知道樁體的壓縮模量要大于軟土的壓縮模量,困而通過(guò)基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的外加壓力隨著樁、土的等量變形會(huì)逐步集中到樁上去,從而使軟弱土負(fù)擔(dān)的壓力相應(yīng)減少。這樣就可以有效提高復(fù)合地基的承載力,同時(shí)減少了其壓縮性,這樣就可以使軟地基加固。
2.軟弱土層較厚時(shí)的加固原理
如果遇到的軟土層比較厚時(shí),這是樁體是不可能達(dá)到硬層深度的,也就是相對(duì)的硬層和復(fù)合土層不相接觸時(shí)。該墊層把荷載引起的應(yīng)力向周?chē)鷻M向擴(kuò)散,使應(yīng)力分布趨于均勻.這樣就可以有效提高復(fù)合地基的承載力,同時(shí)減少了其壓縮性,這樣就可以使較厚軟地基得以加固。
五.振沖碎石樁施工技術(shù)分析
1.處理范圍
首排碎石樁距基礎(chǔ)外緣60cm,處理長(zhǎng)度為基礎(chǔ)外緣50 m,第一個(gè)20 m段碎石樁間距2 m,第二個(gè)20 m段碎石樁間距2.2 m,第三個(gè)10 m段碎石樁間距2.5 m,碎石樁處理寬度為坡角以外0.5 m。每米碎石用量為:π×(0.8×0.8÷4)×1.35=0.678 平方米。填料可選用天然級(jí)配,但不能采用單級(jí)配料,含泥量不超過(guò)10%,粒徑為20至50mm。
2.施工設(shè)備
施工設(shè)備如下表:
3.施工工藝
(1)工藝流程
采用振沖碎石樁加固軟土地基的工藝流程如下:地上地下清障、地面整平;放線定樁位;樁機(jī)就位墊平、調(diào)平;閉和樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位;啟動(dòng)樁錘沉管;沉管同時(shí)噴水造孔;沉到設(shè)計(jì)深度;清孔;留振10—20s拔管;反插至密實(shí)電流;成樁;移到下一根樁。
(2)施工工藝
①放線,碎石樁按正三角形布置,測(cè)量人員根據(jù)圖紙段落處理寬度及處理長(zhǎng)度放出區(qū)域控制樁,經(jīng)測(cè)量監(jiān)理工程師確認(rèn)后,按照?qǐng)D紙樁距逐點(diǎn)測(cè)定樁位并用長(zhǎng)竹簽做好標(biāo)記,施工過(guò)程別注意樁位標(biāo)志。
②定位,移機(jī)到達(dá)指定樁位,閉和樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位,其偏差不大于5cm。用枕木基本墊平樁機(jī),然后調(diào)整支腿樁管垂直地面,樁身垂直偏差不超過(guò)1.5%,施工中質(zhì)檢員進(jìn)行認(rèn)真現(xiàn)場(chǎng)檢查并填寫(xiě)檢查記錄。
③造孔,啟動(dòng)供水泵及振沖器,待振沖器下端射水口出水的水壓及水量達(dá)到工藝要求時(shí)啟動(dòng)振動(dòng)器,使振沖器以0.5m/min至2 m/min的速度在土中徐徐下沉,造孔過(guò)程中應(yīng)始終保持振沖器處于懸掛狀態(tài),以免造成斜孔。當(dāng)造孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí),將振沖器提出孔口,再放至孔底,往復(fù)2至3次,使孔口泥漿變稀,清除孔內(nèi)泥土,保證填料順暢,減小樁體含泥量。
④成樁,成孔后將振沖器提離孔底30一50 cm,在孔底留振10—20 s后拔管,拔管速度控制在0.8—1.2 m/min,每次填料厚度不宜大于50cm,將振沖器下放至填料中,進(jìn)行振密。這時(shí)振沖器一方面將填料振密,另一方面使填料擠入孔壁的土中,從而使樁徑過(guò)大。隨著填料的不斷擠人,孔壁土的約束力逐漸增大,當(dāng)約束力與振沖器產(chǎn)生的振力相等,樁徑不再擴(kuò)大時(shí),繼續(xù)振密,振沖器電機(jī)的電流值迅速增大,當(dāng)電流達(dá)到密實(shí)電流時(shí)認(rèn)為該深度的樁體已經(jīng)密實(shí)。樁體密實(shí)電流根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。
五.結(jié)束語(yǔ)
樂(lè)自高速公路對(duì)完善四川省和區(qū)域高速公路網(wǎng)、增強(qiáng)川南地區(qū)城市之間的聯(lián)系、增加川西南地區(qū)出省路徑的選擇具有重要意義。在這個(gè)施工的過(guò)程中處理軟土地基是一個(gè)較大的難題,本文就以樂(lè)自高速的軟土地基處理為背景作了簡(jiǎn)單的闡述,具體的介紹了施工的技術(shù)要點(diǎn)以及質(zhì)量控制方法。雖然隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)對(duì)于軟土地基的處理方法也有了較大的發(fā)展,振沖碎石樁加固法的應(yīng)用也越來(lái)越廣,但是在具體的施工過(guò)程中也還存在許多的問(wèn)題,這需要行業(yè)的專(zhuān)家以及施工的工作人員,在具體的工作中不斷的探索,不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題,只有這樣才能使得技術(shù)不斷的科學(xué)化。
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關(guān)鍵詞:混凝土工程,裂縫
1.1設(shè)計(jì)粗糙,建設(shè)、監(jiān)理單位工作隨意性大
由于多方面的原因,個(gè)別建設(shè)單位限于自身管理和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的欠缺,任意變更原設(shè)計(jì)。論文參考網(wǎng)。少數(shù)工程由業(yè)主的內(nèi)部人員組成監(jiān)理機(jī)構(gòu),監(jiān)理工作失去了獨(dú)立性。隨著建筑市場(chǎng)的規(guī)范,這些問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。
1.2施工工藝或現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范
A.混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒(méi)有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土運(yùn)輸及施工過(guò)程中加水的現(xiàn)象也比較普遍。
B.采用整體式鋼模板施工,混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振,混凝土均質(zhì)性差。
C.盲目追求施工進(jìn)度,隨意提前脫模時(shí)間,使低強(qiáng)度混凝土過(guò)程承受荷載,破壞了混凝土結(jié)構(gòu)。脫模后沒(méi)有進(jìn)行混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù)。
D.夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放,無(wú)切實(shí)有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬期施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。
1.3原材料質(zhì)量差、配合比設(shè)計(jì)不合理
水泥品種選擇不當(dāng),安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂級(jí)配差,含泥量超標(biāo),碎石中石粉含量大,針、片狀物過(guò)多,影響了水泥與骨科的膠結(jié)。
進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),忽視水泥用量增多對(duì)混凝土品質(zhì)的影響,錯(cuò)誤認(rèn)為水泥用量越多,混凝土強(qiáng)度越高。對(duì)摻合料和外加劑的選用缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo),往往達(dá)不到預(yù)期的效果。
2、常見(jiàn)裂縫問(wèn)題的處理措施
2.1.化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防
堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫?;炷涟韬秃髸?huì)產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周?chē)h(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開(kāi)裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救,因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。主要的預(yù)防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無(wú)堿的外加劑:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無(wú)堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄,有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導(dǎo)致混凝土脹裂,此種類(lèi)型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。
3、裂縫處理
裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌縫封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電法學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。
3.1表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)為了防止混土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。
3.2灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.3結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.4混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
3.5電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。
3.6仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分秘某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠襄),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
4、結(jié)束語(yǔ)
施工事故時(shí)有發(fā)生,為保證工程質(zhì)量,應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防為主、防微杜漸的原則。