張 軍 芳
(太原高新置業有限公司,山西 太原 030001)
舊房建筑混凝土結構加固施工技術
張 軍 芳
(太原高新置業有限公司,山西 太原 030001)
為延長舊房建筑的使用壽命,對傳統的混凝土加固技術以及近年來新型的混凝土結構加固技術進行了闡述,主要探討了外包鋼加固法、粘鋼加固法、預應力加固法的使用措施,以提高結構加固的施工水平。
舊房建筑,混凝土,結構,加固技術
現今人們對于建筑的要求,除了能夠滿足安全性的要求之外,還應當滿足人們的使用功能以及藝術與經濟效益的要求,隨著人口密度的不斷增加,不斷減少的土地資源現在僅僅能夠提供給城市人口基本的居住要求,甚至在不遠的將來,連人口的居住要求也無法滿足,而設計期限已經滿足的建筑仍然還可以滿足人們的居住要求,但是安全性卻降低了,在這樣的情況下,對建筑進行加固,使其恢復先前的使用功能成為一個很好的選擇,減少了拆除重建的工作量,而且也經濟,具有較大的社會經濟價值。
1)傳統的混凝土加固技術。傳統的加固技術,主要是采用不同的手段,減少混凝土構件承受的載荷,或者提高混凝土自身的強度,以滿足承載力的需求,方法主要有以下幾種:
a.增加截面法。這種方法是去除混凝土外部的裝飾層以后,在構件的表面鑿毛,然后增加新的鋼筋混凝土或者是加鋼筋網的砂漿層,以實現截面面積的增大,而新澆筑的砂漿層或者是混凝土層都可以提高舊混凝土層的剛度以及承載能力,并且能夠承擔荷載。這種方法是非常實用的,在很多加固方案當中都能見到,也能夠起到良好的加固效果,只是在加固過程中,隨著構件截面的增加,其使用面積變小,影響了建筑的使用功能,而且也不美觀。
b.外包鋼板法。外包鋼板法就是把型鋼外包到鋼筋混凝土構件的截面上,由于型鋼具有很好的韌性,因此能夠很好地改善混凝土本身具有的脆性的性質,也可以提高混凝土的承載能力。在實際工程當中應用也比較多,尤其是對于一些工程不適于增加構件截面的,不宜減小建筑物的使用面積的,均可以采用。外包型鋼法一般都是采用干法,即在外表面直接加鋼板,也可以采用結構膠等膠粘劑,灌入鋼板與混凝土構件之間,使得鋼板能夠更好地幫助混凝土構件承擔荷載,只是膠粘劑一般不耐高溫,因此如果溫度較高,可能會融化,起不到傳遞荷載的作用,而且這種方法成本較高。
c.粘鋼加固。這種方法類似外包鋼板法的濕法施工,但是也有所不同,粘鋼加固法不需要結構膠,在施工完畢之后,固化劑、鋼板以及混凝土構件可以牢固地結合到一起,鋼板和固化劑也能夠分擔較多的力,因此,對于靜載受力的構件更適合采用粘鋼加固法,這種方法的施工方案比較簡單,效率也高,不影響建筑的日常使用。只是粘鋼法的固化劑隨著時間的增加容易變硬,當固化劑老化之后,鋼板就變得容易脫落,維護成本很高,而且如果是碳素結構鋼,還容易生銹。
d.置換混凝土法。置換混凝土的方法與增大截面法也類似,這種方法就是把混凝土構件外側已經失效的部分,承載能力不能夠滿足設計要求的結構部分剔除,然后再重新澆筑新的混凝土以恢復原有的設計強度,這種方法有時候也用在施工過程當中。
e.預應力混凝土加固法。預應力混凝土加固的原理是給鋼筋預先施加應力,然后混凝土凝固后放張,就會由于鋼筋彈性的伸長而使混凝土構件沿著鋼筋的方向頂緊,使用預應力加固法進行加固,這種方法除了用于舊房屋,還可以用于橋梁的構件,預應力混凝土所產生的壓力可以抵消承載應力,提高橋梁的承載能力。
2)近年來的混凝土結構加固技術。
a.繞絲加固法。目前市場上的新技術中有一項是在舊房屋的混凝土構件表面纏繞上鋼絲,把混凝土構件約束住,這種方法等同于在構件周圍纏繞箍筋,可以提高芯部混凝土的軸向承載力。如果房屋的斜截面的承載能力已經不能滿足設計要求,則可以采用這種加固方法,加固的效果取決于鋼絲的纏繞密度以及纏繞的直徑,密度越大,則承載力提高的幅度越大。
b.纖維復合材料加固。纖維復合材料加固也是近幾年新出現的加固方法,主要是采用具有高性能的膠粘劑將片狀纖維或者是纖維布粘貼在混凝土構件的表面以增強構件的抗拉能力。由于纖維復合材料具有柔性,形狀可以變化,因此可以隨意裁剪以適用不同的結構,而且由于這種材料的自重較輕而且耐腐蝕,所以不需要后期的維護,不過這種材料的耐火性能較差。
1)外包鋼加固法的使用。在舊房屋混凝土結構加固施工當中,如何保證混凝土構件表面與型鋼面良好的結合是施工的重點。如果是采用干法施工,需要將混凝土構件表面的雜物處理干凈,然后把平面打磨平整,保證型鋼可以完全貼合混凝土構件表面,采用濕法則需要對鋼板的表面也進行處理,如除銹處理,在型鋼以及混凝土表面預涂填料并灌注膠粘劑。
2)粘鋼加固法的使用。粘鋼法的使用對于混凝土和鋼板的處理要求比較嚴格,表面不平整而且雜物較多的混凝土構件應當仔細打磨并清除污物,而對于腐蝕較為嚴重的鋼板則需要進行拋丸處理,這里要注意對于一些較薄的鋼板不能采用拋丸,而應當用鋼絲刷或者砂輪進行打磨,選用粘結劑的時候也要選用合適的膠粘劑。
3)預應力加固法的使用。在施工預應力加固的方法進行舊房屋的混凝土構件加固時,應當在加固之前先固定預應力鋼筋的安裝位置,以保證構件的傳力體系的正確,并防止構件在受力的過程當中由于鋼筋的斷裂而形成安全事故。而采用撐桿進行構件加固的時候,則需要把握撐桿的頂端構件嵌入混凝土中的深度,并對主要的焊縫進行仔細檢測,以確保構件的連接沒有焊接缺陷。撐桿是預應力加固中主要的受力構件,為了防止撐桿以及緊固件受到腐蝕,在施工之前還必須對桿件進行防腐涂裝。
隨著我國的城市規模不斷的擴大,城市的住房建設為了滿足人口的需要,也將保持著一定的增長速度,為了解決市民的住房問題,很大程度上的現有房屋將經過加固以后繼續投入使用,以滿足住戶的居住要求。房屋是一個城市當中居民居住不可缺少的保證,也是整個社會的焦點,而建筑混凝土結構的加固又是這個焦點的重要組成部分,隨著混凝土結構加固技術的不斷發展成熟,加固方法也越來越多樣。但是目前,我國的很多混凝土加固單位仍然比較保守,不肯采用新型的加固技術對混凝土構件進行加固,而是仍然采用自己單位比較熟悉的單一的混凝土構件加固的方法。
現在我國的加固方法正在朝著越來越先進的方向進行,加固的方式越來越多,而且漸漸趨于綜合,吸收各種方法之中的長處,彌補方法中的短處,以發揮更好的加固效果,同時,施工單位也應當對施工的材料進行進一步的分析,并積極研究新的材料,以進一步推動混凝土結構加固技術的進步。
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On consolidation construction technique for concrete structures of old buildings
Zhang Junfang
(TaiyuanGaoxinPropertyCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)
In order to prolong the life span of old buildings, the paper illustrates the traditional concrete consolidation technique and new consolidation techniques of the concrete structures, and mainly explores steel-encased method, steel bonding method, prestressed consolidation method, so as to improve the construction of the structural consolidation.
old building, concrete, structure, consolidation technique
2015-05-28
張軍芳(1972- ),女,工程師
1009-6825(2015)22-0039-02
TU375
A