【摘要]混凝土結構的建筑物因經常需要做出各種功能方面的改變,或者有時候出現各種質量問題,都需要進行加固。而且加固施工及加固方案的制定也十分重要,選擇加固工程方案要有特定性,不同的加固工程應采取相對應的加固措施,其方案在進行經濟比、功能能比、質量比的同時,還要體現出其工藝技術的科學性和先進性,這樣的加固方案才是優秀的加固方案。
【關鍵詞]混凝土加固;種類;方案的選擇;施工工藝
1 混凝土加固的種類
混凝土工程的加固方案根據我們施工的實際情況和具體使用要求有兩大類,即:直接加固法與間接加固法。
1.1 常用直接加固方案有:
1.1.1 對原有混凝土置換的加固法
這種方法普遍常用于具有缺陷的梁柱、板墻等一般建筑物的混凝土加固,這種方法施工工藝簡便,具有較強的適應性,設計與施工方面都已成熟;但它的缺點是采取現場施工的濕作業方式耗時長,加固后的建筑物凈空間會有一定的減小,并且可能對周圍的生產和生活環境造成影響。
1.1.2 對建筑物截面進行加大的加固方案
該法適用于那些建筑物內部鋼筋量不足而導致建筑物承受力不足或變形等情況的加固。其優點也是施工方法簡便,具有較強的適應性、操作性,且加固完成的建筑物凈空不會減少;但同時它的不足之處在于施工的耗時較長。
1.1.3 在外包型鋼的加固法
該法適用于加固那些使用上不允許明顯增大原有的構件截面尺寸,但又需要較大程度提高其自身承重能力的混凝土結構。這種方法施工便捷、工作強度低、工作量較小,缺點是耗費資料,需要鋼材較多,而且還不能在六百度以上高溫場所無防護的情況下進行施工。
1.1.4 粘貼鋼板的加固法
這種方法適用于正常溫度和濕度條件下構筑物憂郁長時間受到恒定力的牽引而發生變形扭曲的情況的加固。膠粘施工的工藝與操作人的水平決定其加固效果好壞。這種方法的優點是施工便捷,現場作業抹灰少,對周圍任何生產活動和居民的正常生活影響較小;并且對加固結構原有的空間沒有明顯的改變。
1.1.5 貼加碳纖維增強塑料加固法
這種方法是用特殊的膠質材料把一些新型纖維復合材料粘于建筑物的受力區,各種性質的受力構筑物均適用于此方法。這種方法不僅具有施工便捷、現場操作抹灰少的優點外,而且還具有耐腐濁、耐潮濕、耐用、幾乎不增加結構自重、維護費用較低等優點。
1.2 常用的間接加固方案有:
1.2.1 預應力加固法
這種方法適用于那些體積較大且重量較大,并且對整體工程起著重要作用處于高受力狀態下的混凝土建筑物。其優點是能減小需要加固的標的物的承載力能力,不僅加固效果佳,而且還能較大程度地提高結構的全面承受能力,但其結果是對原建筑的外觀構成一定程度的影響。
1.2.2 增多支承加固法
該法適用于特定條件許可的混凝土結構加固,簡單可行;但其缺點較容易破壞原來建筑物的面貌和使用功能,并有可能減少建筑物原有的空間;
2 混凝土加固方案的優選
對于要加固的標的物,加固方案的選擇應當以經濟、安全、便于施工為指導原則,只有這樣,才能使要加固工程充分體現其良好的社會功能和經濟效益。一個優秀的加固方案不僅具有施工作業方便、施工技術先進特點的、而且還要有經濟效果好、加固質量高等方面的特點。
2.1 加固工程方案必須考慮其良好的施工性
一個加固工程方案是否合適,第一要看其是否方便作業。沒有便利的施工性是加固工程施工的一個重要障礙。大部分解決方案雖然能夠較容易解決問題,但是由于其方案在具體施工過程中增加了一定的施工難點,而容易造成勞動用工大、施工工期長、安全系數低的弊端,結果自然會影響到加固質量。
2.2 較常見加固方案分析
以常見的加固方案來說,通常采用的方法有外包鋼加固法、加大截面加固法、預應力加固法等。隨著科學技術的不斷進步,諸如化學灌漿法,碳纖維加固法等應用新技術、新材料、新工藝進行加固的方法也應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。我們在選擇加固方案的時候,應根據需要加固的構件情況,滿足短、快、省、平的要求綜合確定加固方案。
2.2.1 以加固框架梁為例,較為合理、經濟、技術先進的加固方案就是粘鋼錨固法和碳纖維加固法。粘鋼鉚加固法造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法;碳纖維加固法各種優勢盡顯其中,主要表現在:自身重量輕,材料自身幾乎不增加重量;強度大,固化后的碳纖維強度是鋼材的十幾倍;勞動強度小,較節約勞動力,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短。它唯一的缺點是材料費用較高。
2.2.2 以加固框架柱為例,較常用的加固方法是外包鋼加固法,即在混凝土柱四周包以型鋼進行加固。這樣不僅不會增大混凝土截面尺寸,并且大幅度地提高了混凝土柱的承載力。而外包鋼法又有干作業方式與濕作業方式兩種供選擇。
2.3 好的加固方案離不開新材料、新技術、新工藝的應用。
一個好的加固方案要在施工方法上體現出便捷性、科學性、超前性。而較為先進的化學補強法就比較符合這一要求。我們都知道,一些加固方案采用較落后的加固方法不僅會耗費大量的人力資源、物質基礎和時間,而且不能滿足當前加固方案質量、工期、經濟的要求,而化學補強加固方法自然以其明顯的優勢成為加固工程中的優先選擇的方案;與其他加固工藝相比,化學補強法更具有耐潮、抗腐蝕性強、重量輕、強度高、便于施工的特點,加固性能均優于目前其它加固方法。
3 混凝土加固工程常見的施工工藝
3.1 柱模板施工工藝
3.1.1 組合式定型小、中鋼模板柱模板安裝施工工藝:彈柱位置線-抹找平層作定位墩-安裝柱模板-安柱箍-安拉桿斜撐或對拉螺栓-柱箍固定-辦理隱蔽工程檢驗
3.1.2 鋼框膠合板模板工程柱模板安裝施工工藝:①單塊就位組拼施工工藝:搭設安裝腳手架-第一層模板安裝就位-檢查對角線、垂直和位置-安裝柱箍-第二、三等層柱模板及柱箍安裝-安有梁口的柱模板-全面檢查校正-群體固定②單片預組拼柱模板施工工藝:單片預組拼柱組拼-第一片柱模就位-第二片柱模就位用角模連接→安裝第三、四片柱模-檢查柱模對角線及位移并糾正-自下而上安裝柱箍并做斜撐-全面檢查安裝質量-群體柱模固定
3. 2 安裝梁模板的施工工藝
3.2.1 組合式定型小、中鋼模板:彈線-支立柱-調整標高-安裝梁底模-綁扎鋼筋-安裝側模-辦理隱蔽工程檢驗
3.2.2 鋼框膠合板模板工程:①梁模板單塊就位安裝施工工藝:彈出梁軸線及水平線并復核-搭設梁模支架-安裝梁底楞或梁卡具-安裝梁底模板-梁底起拱-綁扎鋼筋-安裝側梁模-安裝另一側梁模-安裝上下鎖口楞、斜撐楞及腰楞和對拉螺栓-復核梁模尺寸、位置-與相鄰模板連接②梁模整體預組合模板安裝施工工藝:彈出梁軸線及水平線并做復核-搭設梁模支架-梁模整體吊裝就位-梁模與支架連接-復核梁模位置尺寸-側模斜撐固定-卡梁口卡。
參考文獻
[1]李翌程.《鋼管混凝土勁性骨架拱橋轉體施工關鍵技術研究》[D].武漢理工大學,2006
[2]劉文先.《鋼筋混凝土框架優化的研究》[D];西北工業大學,2006
[3]張玉秀.《鋼筋混凝土結構加固技術探討》[J].四川建材,2010