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混凝土加固范文1
關鍵詞：體外頇應力加固；框架；試驗研究；加固
中圖分類號： TU323.5文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
近年來，體外預應力加固法在框架結構的加固工程實踐中已經得到了較多的應用。體外預應力加固的特點是傳力明確、布置靈活，可以根據豎向荷載的分布情況靈活的設置力筋布置形式，使其等效荷載能夠抵消大部分外荷載的作用，并充分發揮各種結構材料的強度。國內外有關研究表明，體外預應力加固框架在豎向荷載下的結構性能比較理想，但其在反復作用的水平荷載(主要是地震荷載)下的結構性能還沒有得到充分的研究。工程實踐的發展使得對體外預應力加固鋼筋混凝土框架結構的抗震性能進行深入的研究變得十分必要和緊迫。因
此，本次試驗的目的就是對框架結構經體外預應力鋼絞線加固后在豎向荷載和水復荷載的共同作用下的結構性能進行分析研究。
二、試驗模型設計
選擇單層單跨鋼筋砼框架為基本試驗對象。原型框架跨度7.5m，層高4.5m。開間6.6m，采用1860級15.24鋼絞線進行了體外預應力加固，加固后屋面恒載為9.62。
對縮尺模型進行試驗，首先根據試驗條件確定模型框架與原型框架的幾何比例為l/3，其他比例系數為位移比例系數l/3，彈性模量比例系數1，應力和應變比例系數l，集中荷載和集中力的比例系數1/9。按以上相似比例系數設計試驗用的模型框架。
加固原結構使用的力筋為4根1860級15.24鋼絞線，張拉控制有效應力為 。按相似比例系數，應使用截面積為15.6的鋼絞線。而實際工程上使用的最細的鋼絞線12.7的截面積為89.45。因此在模型中使用2根1860級12.7鋼絞線，由力筋總拉力的比例系數確定張拉控制有效應力為400N/。模型中預應力鋼絞線的張拉控制有效應力雖然遠小于原型中的應力值，但在整個加載過程中，原型與模型中的預應力鋼絞線都處于線性階段，可以不考慮應力值的比例，只考慮預應力鋼絞線總拉力的相似比例。預應力鋼絞線使用的錨具為柳州海維姆出產的v—13錨具。預應力鋼絞線的布置形式如表1。轉向塊為自加工的鋼制組合件。到柱軸線的距離為L/3=933mm。
表1 實驗框架各具體數值
圖1 試驗框架詳圖及加載示意圖
圖2 測點分布圖
三、加載與數據采集
豎向荷載分兩級施加，第一級20kN，第二級30kN。張拉預應力筋時保持豎向荷載不變，分兩級兩端張拉預應力鋼絞線。施加水平荷載時保持豎向荷載不變，對兩邊伸出的梁端輪流施加水平力。
按抗震規范，考慮Ⅱ級場地遠震，8度多遇地震作用下試驗框架受到的水平地震力；在8度罕遇地震作用下，。因此，水平力的每一級循環包括右推、歸零、左推、歸零四個步驟，水平力的施加先按水平力控制，每級20kN；水平荷載作用下試驗框架進入屈服平臺后按水平位移控制,每級5mm，直至試件破壞。其加載力學簡圖見圖l。
在試驗中采取如下測量手段：使用設置在梁端兩邊的水平力傳感器測量水平力，采集的數據輸入電子繪圖儀繪制水平滯回曲線。使用設置在框架梁中間的位移傳感器測量水平位移，采集的數據輸入電子繪圖儀繪制水平滯回曲線。在框架中的鋼筋和預應力鋼絞線上粘貼電阻應變片，采集得到的應變數據輸入電腦進行處理。此外，在試驗中隨時觀察并測量裂縫延伸的長度和寬度。
四、試驗過程及試件破壞形態
本次試驗于2012年12月在某省建筑科學研究院重點實驗室進行。
1、K1
試驗開始時先對K1分級施加豎向荷載。豎向荷載加到30kN時，框架梁跨中附近梁底的裂縫基本出齊，裂縫平均間距為83mm；框架梁跨邊上部也出現少量裂縫；框架柱未出現裂縫。施加預應力之后，上述裂縫全部閉合到肉眼觀察不到，也未出現新的肉眼可見的裂縫。
水平荷載加到第一級時，框架柱頂外側出現第一條水平裂縫。此后，隨著水平循環荷載的增加，在框架上不斷出現新的裂縫，已有裂縫在張開閉合過程中的最大寬度也不斷增大。在120kN等級水平荷載的加載中，發現滯回曲線出現很大彎曲，水平位移開始大幅增加。而框架承受的水平力增加到110kN附近就不能上升。從此時開始按位移控制，每一級控制循環兩輪，第一級控制水平位移為25mm，此后每級增加5mm。水平位移控制開始后，框架中的裂縫得到充分發展，在柱底首先出現了裂寬大于2mm的裂縫，此時的大部分裂縫在水平位移歸零時并不能完全閉合，少數裂縫在反向荷載下也不能完全閉合。當水平位移加到35mm時，梁端緊靠梁柱節點區處上下裂縫已經完全貫通，柱頂和節點區都出現大量交叉裂縫，柱底開始出現砼剝落現象。從滯回曲線來看．加固后結構的水平承載并沒有下降，主滯回曲線出現一道很長的基本水平的屈服臺階。當水平位移達到65mm時，結構的水平承載力下降到9lkN。由于試驗設施的限制，對K1的試驗結束，其最終破壞。
2、K2
試驗框架K2的試驗過程接近K1。豎向荷載加到30kN時，框架粱跨中附近梁底裂縫基本出齊，裂縫平均間距為84mm；框架梁跨邊上部和框架柱外側也出現少量裂縫。
在水平力作用下，K2的水平位移發展的比Kl快。在施加第五級水平力荷載(100kN)時，加固后結構的主滯回曲線出現很大彎曲，水平位移迅速發展。正方向水平力達到95kN即不再增大，曲線出現短暫的水平屈服臺階。此時即改為水平位移控制，確定水平位移控制的第一級為30mm。水平位移控制開始時框架中的裂縫已發展的很充分，柱底砼開始出現剝落現象。在水平位移達到45一以前，加固后結構的水平承載力基本能維持在第一級水平位移控制時的值；當水平位移達到50mm時，加固后結構的水平承載力下降到90kN；在水平位移達到試驗設施所允許的最大值55mm時，加固后結構的水平承載力下降到87kN。
3、K3
對試驗框架K3不施加預應力以體現預應力加固對于框架結構性能的影響。對K3施加完豎向荷載后，保持豎向荷載不變直接施加水平荷載。在施加第五級水平荷載時，加固后結構的水平承載力上升到90kN左右就不再上升，轉入水平位移控制，第一級控制水平位移取為25mm。在水平位移控制的初始階段，框架結構中的裂縫迅速發展，柱底砼出現剝落現象。框架的水平承載力在水平位移達到45mm以前沒有出現下降，一直在90kN附近波動。此后結構的水平承載力開始下降，水平位移為50mm時，最大水平承載力為89kN；水平位移為55mm時，最大水平承載力為86kN。
4、K4
豎向荷載達到30kN時，框架梁跨中附近梁底裂縫全部出齊，裂縫平均間距為79r一；框架柱外側未出現可見裂縫。框架梁跨中撓度為3．5mm施加預應力以后，上部裂縫全部閉合?？蚣芰骸⒅闯霈F新的裂縫。框架梁跨中撓度變為1.2mm。
施加完預應力以后立即對K4繼續分級施加豎向荷載直至破壞。當豎向荷載達到50kN每點時，大部分施加預應力時閉合的裂縫二度張開，框架梁跨中撓度達到3.0mm，此后框架粱的跨中基本不再出現新的裂縫。加載至140N，框架柱上部出現明顯的向外鼓出彎曲，框架梁跨中撓度變為10.5mm。在施加下一級荷載時，加固后結構的承載力達不到預期施加的150kN，試驗框架破壞。
五、滯回曲線分析
試驗框架Kl、K3的滯回曲線如圖3、圖4所示：
圖3 試驗框架Kl的滯回曲線
圖4 試驗框架K3的滯回曲線
由于加固預應力的作用，試驗框架K1抵抗水平荷載的能力要超過K3約20％，試驗框架K2的抵抗水平荷載的能力也要超過K3達10％。與普通鋼筋砼框架的滯回曲線相類似的，試驗框架Kl的滯回曲線的卸載段有較大的斜率；但在從剛剛開始反向加載到位移歸零的階段內，滯回曲線的斜率變小(尤其在發生大位移時比較明顯)，這又接近于普通預應力砼框架的性能?？傮w上預應力加固框架的滯回曲線兼有鋼筋砼框架和預應力砼框架的性質，曲線呈兩頭寬、中間窄的特殊形狀。由于Kl的滯回曲線斜率大于K3，滯回曲線的卸載段就要比K3“豐滿”一些；而且由于K1的極限抗彎承載力較大，滯回曲線的最大高度大于K3，總的說來，K1在水平荷載作用下的耗能能力大于K3。K4的主要破壞原因是框架柱外側出現較多裂縫，框架柱曲率過大，在軸力與彎矩共同作用下失穩破壞。這主要是因為豎向荷載在單層單跨的試驗框架的框架柱上半部分產生了相當大的彎矩。
而在真實框架結構中，豎向荷載一般不會在框架柱上產生如此大的彎矩，體外預應力加固又可以保證框架各截面的安全。因此。對于承擔豎向荷載為主的框架結構而言，體外預應力加固的結構性能是十分良好的(見圖5)。
圖5 K4的框架跨中撓度隨豎向荷載的變化圖(mm)
六、試驗結果分析
通過試驗對體外預應力加固框架的結構性能進行了深入的研究，井得出如下幾點結論。
（1）在豎向荷載作用下，體外加固力筋可以很好的與被加固結構協同工作，其應力隨著豎向外荷載的增大而不斷上升，大幅度的提高結構抵抗豎向荷載的承載力，并使框架結構中的應力分布趨向于平均化。
（2）在水平荷載與豎向荷載的共同作用下。體外預應力加固使框架應力分布趨于平均化，混凝土受拉區面積減小，框架的整體強度與剛度上升，最大水平承載力超過未經加固的框架結構約20%。加固后結構在達到最大水平承載力后進入一較長的屈服平臺。加固預應力的作用提高了試驗框架在水平荷載作用下的耗能能力。有限元分析的結果與試驗得出的結論相一致：針對豎向荷載進行的體外預應力加固可以基本滿足各種強度的鋼筋混凝土框架結構小震不壞，大震不倒的抗震要求。
（3）體外預應力加固對于框架的加固作用主要體現在框架梁的強度提高上。設計加固時必須驗算是否滿足強柱弱梁的抗震要求，如不滿足則須對框架柱采取措施進行加固。
參考文獻：
[1]駱建宇.水利科技類項目預算執行中存在的主要問題及其應對措施[J]工程造價.2012
混凝土加固范文2
關鍵詞：混凝土結構的加固；砌體結構的加固；鋼結構加固
一、結構設計與計算方面的問題
1.設計構造方面的問題
①框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設計人員都能給予足夠的重視，但對于《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定的“一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%，0.4%?！痹O計中經常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時，常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施，應嚴格遵守。
②底層框架柱箍筋加密區范圍應滿足要求《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：“底層柱的下端不小于柱凈高的1/3”，設計中應重點說明
③框架梁的縱向配筋率應注意
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：“當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，梁箍筋最小直徑的數值應比表6.3.3中規定的數值增大2mm。”在目前設計中，這一規定常被忽視，造成梁端延性不足。
2.計算方面的問題
①設計基本地震加速度值
《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中規定：抗震設防烈度為7度時，設計基本地震加速度值分別為0.1g和0.15g兩種，抗震設防烈度為8度時，設計基本地震加速度值分別為0.2g和0.3g兩種。
②梁剛度放大系數
SATWE或TAT等計算軟件的梁輸入模型均為矩形截面，造成結構的實際剛度大于計算剛度，算出的地震剪力偏小，使結構偏于不安全。因此計算時應將梁剛度進行放大，放大系數中梁取2.0、邊梁取1.5為宜。
③獨立梁箍筋計算結果需復核
《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）中規定：對集中荷載作用下的獨立梁，應按公式進行計算，且集中荷載作用點至支座間的箍筋，應均勻配置。但SATWE軟件計算梁箍筋時，未考慮獨立梁這一情況，都按公式進行計算，有時會造成計算結果偏小，設計中若遇到有獨立梁存在的情況，應對梁箍筋的計算結果進行手算復核。
二、混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類
（一）直接加固的一般方法：
1、截面加大加固法
在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，可增加截面有效高度，擴大截面面積，從而提高構件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。
在適筋范圍內，混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構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件正截面抗彎承載力。適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固。
2、置換混凝土加固法
該法的優點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法，即采用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構傭粘結成一整體，加固后的構件，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。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段（正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構件的承載力，且施工方便，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。該法適用于混凝土強度等級為C20-C60的混凝土承重結構的改造、加固；不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
（二）間接加固的一般方法：
1、預應力加固法
2、增加支承加固法
三、與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有
1、托換技術
系托梁（或桁架）拆柱（或墻）托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱；屬于一種綜合性技術，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。
2、植筋技術
廣泛應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計位置的補救，構件加大截面加固的補筋。
3、裂縫修補技術
根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施內部修補法。
內部修補法是用壓力泵把膠結材料壓力混凝土裂縫中，結硬后起到補縫作用，并通過其膠結性使原結構恢復整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對結構的整體性和安全性及耐久性等有影響，或有防水防滲等要求的裂縫的修補。
4、碳化混凝土修復技術
系指通過恢復混凝土的堿性（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。
5、混凝土表面處理技術
系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
6、混凝土表層密封技術
系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。
7、其它技術
如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。
四、砌體結構加固
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時，可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
（一）適用于砌體結構的直接加固方法：
1、鋼筋混凝土外加層加固法，該法屬于復合截面加固法的一種。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
3、增設扶壁柱加固法
承載力有限，且較難滿足抗震要求，一般僅在非地震區應用。
（二）適用于砌體結構的間接加固方法：
1、無粘結外包型鋼加固法
該法屬于傳統加固方法，其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可靠；適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。
2、預應力撐桿加固法
適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在60℃以上的環境中。
（三）砌體結構構造性加固與修補
1、增設圈梁加固
2、增設梁墊加固
3、砌體裂縫修補
五、鋼結構加固
鋼結構加固的主要方法有：減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形
2、加大構件截面的加固
3、連接的加固與加固件的連接
4、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。
結束語
總之，設計鋼筋混凝土框架結構時要注意多方面細節問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的建筑物。
參考文獻：
混凝土加固范文3
鋼筋；混凝土構件；加固；施工技術
鋼筋混凝土構造的加固補強方法各有特點。
粘貼纖維加強塑料加固法。外貼纖維加固補強是用樹脂類膠結材料，將纖維補強復合材料貼于被加固補強構件的受拉區域，使它與被加固截面共同工作，從而達到對構造構件補強加固及改善構造受力性能的目的。它是一種十分簡單且使用效果良好的加固補強辦法，但被要求加固補強混凝土構件強度等級不得低于C15，且混凝土外表的正拉粘結強度不得低于1.5MPa，除了具有粘貼牢固的優點外，還具有耐腐蝕、耐濕潤、簡單而盡量少增加構造自重、耐用、維護費用較低等優點，但有防火要求的要進行防火處理，該方法適用于各種受力性能的鋼筋混凝土構件和其它構筑物。
增加支承加固法。增加支承加固法是通過增設支承點，減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的彎矩，進而分散構件承載力的目的。依據支承構件受力性能的不同可分為剛性支點和彈性支點兩種加固辦法。該法簡單可靠，但易影響建筑物的原貌和使用功能，并且會減小使用空間；該方法適用于梁、板、析架、網架等構造的加固。
有粘結外包型鋼加固法。外包型鋼加固是把型鋼(通常為角鋼或槽鋼)或鋼板包于被加固構件的四角或兩角的加固辦法，外包型鋼加固鋼筋混凝土梁也稱濕式外包鋼加固法，采用該辦法加固混凝土構件時，應采用環氧樹脂膠粘劑進行灌注，把型鋼與被加固構件粘結成一整體，以保證型鋼架和原構件有效構成一個整體共同受力。其特性是受力可靠、施工煩瑣、現場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的狀況下運用于環境溫度60度以上高溫場所；適用于運用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又被要求較大幅度提高其承載能力的混凝土構件的加固。
粘貼鋼板加固法。鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼板加固是在構件承載能力潰乏區段(正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面)外表粘貼強度高的鋼板，使原有鋼筋混凝土和鋼板作為一個新的受力整體共同受力，約束混凝土的變形，增強了被加固構件的剛度和抗裂性能，有效發揮了粘貼鋼板的抗彎、抗剪、抗壓性能，且不會在鋼筋混凝土構件中產生應力集中而采用該辦法加固。被要求加固補強的鋼筋混凝土構件，在施工現場實測混凝土強度等級不得低于C15，且混凝土外表的正拉粘結強度不得低于1.5MPa，并且應將鋼板設計成僅能接受軸向應力作用，鋼板外表應進行防銹蝕處理，外表防銹蝕材料對鋼板及膠粘劑無害。它的特性是施工簡單、速度快、工期短；現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對消防和生活影響?。粋髁χ苯?，加固效果好，耐久性好；且加固后對原構造外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作程度；適用于接受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。
加大截面加固法。在鋼筋混凝土受壓構件受壓區增加混凝土現澆層，增加截面有效高度，擴展截面面積，從而提高構件正截面抗彎能力，斜截面抗剪能力和構件整體剛度，起到加固補強的作用。加大截面加固法在設計結構方而必需處理好新加部分與原有局部的界面，使其成為一個整體共同受力的問題。相關實驗表明，被加固構件在受力過程中結合面會呈現拉、壓、彎、剪等各種復雜應力，其中關鍵是剪應力和拉應力。在彈性階段，結合面的剪應力和法向拉應力主要是靠結合面兩邊新舊混凝土的粘結強度承擔；開裂后與在極限狀態下，則主要是經過貫串結合面的錨固鋼筋或錨固螺栓所產生的被動剪切摩擦力傳送。
預應力加固法。預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿或型鋼撐桿對構件部分或整體采取加固的辦法，通過施加預應力的方法來改變原構件內力傳遞和應力重分布，致使被加固構件中原有的內應力以及因此引起的變形現象得以部分或全部抵消，因而后加預應力構件能和原構件能共同工作，構件的承載能力得到顯著提高，并可減少構件的變形、裂縫成長。
置換混凝土加固法。置換混凝土加固法是指對原有構件強度低、韌性差的構件相關部位的混凝土用強度高、韌性好的混凝土進行置換的辦法。該辦法適用于承重構件受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的部位加固。施工工藝簡單方便，工期短，占用空間小，不影響使用功能，而且造價比較低，經濟合理。采用本辦法加固混凝土受力構件時，其否置換原構件局部的混凝土強度等級，按現場檢測結果不應低于該混凝土構件建造時規定的強度等級。置換用的混凝土強度等級應比原構件混凝土提高一級且不應低于C25?；炷恋闹脫Q深度，板不應小于40mm，梁、柱采用人工澆筑時，不應小于60mm,采用放射法施工時，不應小于50mm，置換長度應依據混凝土強度和缺陷的檢測及驗算結果肯定，但對非全長置換的情況其兩端應分別延伸不應小于100mm。置換部位應位于構件受壓區內，且應依據受力方向將有缺陷混凝土剔除，剔除位置應在沿構件整個寬度的一側或對稱的兩側，不得僅剔除截面的一部分。
施工技術要求及加層結構施工注意事項。拆除工程:通常采用保護性拆除技術(這與破壞性拆除明顯不同)，它包括確定拆除方法；選擇合適的材料、拆除機械；制定切實可行的保護措施等綜合技術。拆除采用由上至下的方法，并根據原結構的特點，把每一項具體拆除項目合理安排，確定拆除順序。為保證房內工作人員及施工人員的安全，除搭設必要的水平防護棚、防護圍墻外，還應盡量減少噪聲，控制塵土飛揚，可以采用靜態破碎、局部風鎬、人工剔鑿等方法。加固、加層工程：鋼筋的化學錨固應由專業的施工隊伍施工并做現場檢驗；新舊混凝土結合面必須鑿毛、打齒槽，深度不小于6mm；所有碎塊浮碴都必須清除，并用水沖洗干凈；在整個施工過程中應采取可靠的支撐措施；加固改造施工應遵守有關加固技術規范。
施工注意事項：
在澆注新混凝土時，原混凝土表面應鑿毛，清除干凈后，適當濕潤，并新涮一層界面劑，以確保新舊混凝土形成一體。
施工時，應采取確保施工質量和施工安全的措施。在剔除原有結構前必須對可能影響到的原結構(包括梁、板)進行可靠支護，并對新設支護的下方主體支承結構進行復核驗算。
混凝土加固范文4
關鍵詞：鋼筋混凝土拱橋；加固技術
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A 文章編號：
引言
隨著我國經濟的飛速發展，鋼筋混凝土拱橋的數量不斷增加，橋梁加固補強的方法很多，但是基本上可以劃分為兩大類:第一類為改變結構體系，調整結構內力，減輕原梁負擔; 第二類為增大截面尺寸和配筋，加固薄弱構件。針對不同的橋型，不同的加固位置可以采用不同的方法，也可幾種方法同時使用。增大截面法通過增大構件的截面和配筋，提高構件的強度、剛度及抗裂性能，從而實現對原有結構加固補強的作用。本文以一座鋼筋混凝土拱橋采用增大截面法加固改造為工程背景，對改造前后的橋梁性能進行分析比較，評析其加固效果。
1、鋼筋混凝土結構的概念
鋼筋混凝土結構是指由配置受力的普通鋼筋、 鋼筋網或鋼筋骨架的混凝土制成的結構。 而鋼筋混凝土是建筑工程中普遍應用的一種材料， 它是由兩種力學性能完全不同的材料- 鋼筋和混凝土結合成的整體，因此，鋼筋混凝土在建筑中的作用實際上是有兩種材料共同發揮的。日常生活中，鋼筋和混凝土本來是兩種毫無關聯的材料。 眾所周知，鋼筋比重較大，能同時承受壓力和張力；而混凝土是一種脆性材料，比重小，只能承受其中一種力—壓力，不能承受張力。 在實際的建筑工程中，不能只使用鋼鐵，因為造價較高，保暖性能也不行。 對于高大的建筑物，地面壓力大，而僅有鋼鐵，是不能完全承受的。但是，如果只使用混凝土的話，造價上便宜很多，但是堅固性能不達標，可能對人們的生命財產造成威脅。既然不安全，人們也不敢居住，這樣的建筑物毫無意義。 鑒于兩種材料的優缺點，建筑工作者把兩者巧妙地結合起來，在混凝土中加進鋼筋，這樣可以揚長避短，既能降低造價，同時堅固耐用，保溫性能也好。
隨著社會的快速發展，耕地資源逐漸減少，建筑物的高度也要隨之提升。 當今的建筑物，不僅要滿足人們居住的基本要求，還要能抵抗狂風暴雨，尤其是抗地震。 普通的混凝土已經不能達到要求，于是在建筑工程技術人員的辛勤努力下，纖維混凝土、聚合物混凝土、輕質混凝土等一系列新型高強度混凝土應運而生。 為社會主義現代化建設保駕護航。
2、舊橋簡介和評估
某橋為單孔凈跨 90 m 的鋼筋混凝土單室薄壁箱形截面懸鏈線拱橋，拱軸系數 m = 1． 347，凈矢跨比為 1/9，橋面實測寬度為7． 6 m。拱上建筑由立柱、橫梁、縱梁和微彎板組成連續剛架式拱上結構，箱形主拱圈寬5 m，高1． 7 m，頂板為微彎板。施工方案采用轉體施工，于 1986 年建成。原設計汽車荷載為汽—15 級、掛車—80 級。2011 年經某檢測機構檢測和評估評定為四類危橋。檢測到的舊橋主要病害如下: 主拱圈拱腳至 1/4 跨徑范圍局部存在裂縫以及鋼筋銹蝕，拱上立柱出現大量裂縫，橋面鋪裝磨光、露骨，欄桿損壞、缺失。
3、加固設計方案
根據有關部門的要求，擬加固汽車荷載為公路—Ⅱ級。經計算算，原橋立柱、橫梁、縱梁等拱上建筑以及主拱圈均不能滿足公路—Ⅱ級汽車荷載作用下的承載能力要求。因此加固采用拆除原拱上建筑，用增大截面法加固主拱圈底板、頂板后，重新澆筑立柱及橋面板等拱上建筑。經綜合比選后采用如下加固施工順序: 拆除原拱上建筑，修補主拱圈裂縫并處理鋼筋銹蝕部位，加固主拱圈( 植筋并澆筑底板、頂板混凝土) ，現澆拱上建筑，安裝護欄，澆筑橋面鋪裝。
4、結構驗算與分析
有關規定，鋼筋混凝土箱板( 肋) 拱橋采用吊架方式增大主拱混凝土截面加固時，可采用下述 2 種方法進行主拱驗算: 根據加固后的組合截面，按照相關規定進行主拱截面強度以及整體“強度—穩定”驗算; 按照相關規定，采用作用( 荷載) 標準值組合，根據應力疊加計算的新舊混凝土組合截面上下緣不宜出現拉應力且壓應力應滿足下式要求: σa≤0． 75fck。其中，fck為混凝土強度標準值。根據實際施工過程，假定未拆除的原橋恒載以及新增拱圈混凝土均由原拱圈截面承擔，新建拱上建筑、新增拱圈收縮徐變、溫度活載以及汽車活載由新舊混凝土組合截面共同承擔。
4． 1 結構計算模型
根據規定，拱上建筑為梁( 板) 式結構的拱橋的計算，不應考慮拱上建筑與主拱圈的聯合作用。故主拱圈按照無鉸裸拱計算，拱圈加固計算模型如圖 1 所示。
圖 1 主拱圈加固計算模型
4． 2 主拱截面強度以及整體“強度—穩定”驗算
主拱圈加固前后的截面強度以及整體“強度—穩定”驗算詳見表1、表2。表中軸力 N 為最不利工況下包括恒載、考慮了沖擊的公路—Ⅱ級汽車活載、收縮徐變和溫度作用的軸力組合設計值。
表 1 加固前后截面強度驗算
表 2 加固前后整體“強度—穩定”驗算
表 3 加固前后原拱圈截面應力驗算 MPa
增大截面法加固拱橋會增加拱橋承受的恒載，從而使得拱橋加固后軸力設計值比加固前有所增加。同時由于截面的增大，抗力也會相應增加，從而使得加固后軸力設計值不會超過抗力。從表 1，表 2 中可以看出，主拱圈加固前拱腳的截面強度不滿足規范要求，其余特征截面的截面強度以及整體“強度—穩定”均滿足規范要求; 主拱圈加固后主拱圈特征截面的截面強度以及整體“強度—穩定”均滿足規范要求，且安全儲備比加固前要大。
4． 3 原拱圈截面應力驗算
主拱圈加固前后的原拱圈截面應力驗算詳見表 3。從表 3 中可以看出，主拱圈加固前拱腳的截面應力不滿足規范要求，其余特征截面的截面應力均滿足規范要求; 加固后主拱圈特征截面的截面應力均滿足規范要求，且除拱腳截面應力減小外，其余特征截面應力均有所增大。增大截面法加固拱橋會增加原拱圈承受的恒載，從而使得原拱圈除拱腳附近截面應力減小( 這是由于局部加厚了拱腳附近的底板厚度) 外，其余拱圈截面應力均有所增大。
5、結語
通過對某鋼筋混凝土拱圈的有限元模型計算結果分析，從承載能力和應力進行比較，證明了增大截面法加固拱橋是十分有效的。但是增大截面法會增加原拱圈截面的內力、應力，應注意控制其大小。
參考文獻:
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混凝土加固范文5
【關鍵詞】:混凝土結構 加固方法
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)06-0037-01
結構加固,是對已有的受力結構來進行加固補強,使其滿足新的使用要求及安全性,達到節約成本,減少資金浪費的目的。
由于建筑物在長期的使用過程中由于年代長,使用維護不當或者其他原因,使得建筑物存在結構問題,危及結構安全。而由于新建建筑投資大,所以采用不進行拆除重建,而是采用結構加固的辦法,用少量的投資來進行維修和加固就可以恢復其承載力,確保安全使用。另外,也可能由于為了使建筑物達到新的使用要求,需要對原結構進行加固,來達到新的用途。目前常用的加固方法通常有: 加大截面、增補鋼筋、預應力、改變傳力途徑、改變受力體系、粘鋼、包鋼、粘貼碳纖維等。 混凝土結構目前常用的的方法通常有: 對有裂縫的混凝土構件應先進行裂縫修補和化學灌漿,是否另外做加固補強,應根據實際情況,應根據實際承載力而定。下面就談談幾種常用的加固方法。
1、灌漿加固
當混凝土建筑物由于本身有裂縫,需要對裂縫進行修補,此時可進行灌漿加固,一般采用密封劑灌漿及結構粘合劑加固修補,在不影響生產使用的情況下可以達到預期的強度,延長結構的適用壽命,施工快捷方面,不需要大型機械作業,加固效果安全可靠?？筛鶕芽p情況、灌入狀況來調整壓力,細微裂縫均可修補,可以直接用眼觀察來控制灌入量。適用于工業民用交通建筑,橋梁、隧道、堤壩等。
2、加大截面
加大截面是指在原構件的表面澆一層新的混凝土并補加鋼筋,達到提高建筑物構件承載能力的目的。使用這種方法時,混凝土結構與新混凝土接觸的表面鑿毛,并且每隔一定距離要鑿槽,在新澆混凝土層中加配箍筋及鋼筋。新澆混凝土的強度等級比原混凝土強度高一級,石子最大粒徑不宜超過新澆混凝土最小厚度的一半及鋼筋最小間距距3/4。加固配筋采用鋼筋,必要時再用角鋼或鋼板。根據混凝土的結合情況,加大后的截面分為新舊混凝土截面獨立工作和整體工作兩種情況。
3、增補鋼筋或型鋼
增補鋼筋是或型鋼指在建筑物的梁上補加受拉鋼筋或型鋼,來達到提高承載能力的目的。
增補鋼筋所使用的連接方法有全焊接法、半焊接法和黏結法3種:全焊接法是增補鋼筋直接焊接在梁的原筋上,以后不在補澆混凝土做黏層保護;半焊接法是指將增補筋焊接在梁中原筋上后,再補澆或噴射一層細石混凝土進行黏結和保護;黏結法是增補筋完全依靠后澆混凝土的黏結力傳遞,來參與原梁的工作。
增補型鋼所使用的連接方法有濕式外包法和干式外包法兩種。濕式外包法是用結構粘接水泥砂漿把角鋼粘在原梁下邊角部,并用U形扣件加固,外部再用水泥砂漿包裹。
干式外包法就是型鋼與原梁間無任何膠黏劑。
4、施加預應力
施加預應力是指采用預應力鋼筋對結構進行改造加固的方法。這種方法具有施工簡便和增加結構使用空間的特點。比如在舊的建筑中必須要取消受力柱或者梁,增大使用空間,此時可需要加固的受拉區段外面補加預應力筋,對鋼筋進行張拉,并將其錨固在其它受力梁、板的端部。預應力筋通常裸置于梁體之外,所以預應力筋的張拉也是在梁體外進行的。
張拉方法分為三種:千斤頂張拉法,即使用千斤頂對鋼筋進行張拉,施加預應力;橫向收緊法,即錨固鋼筋的兩端,使用工具讓鋼筋由直變彎產生拉伸應變,建立預應力;豎向張拉法。錨固的方法分為四種:高強螺栓錨固;鋼板托套錨固;套箍錨固;U形鋼板錨固。
5、改變受力體系
改變受力體系,即改變結構受力,在梁的中間設支點或者將多跨簡支梁改為連續梁等方法,可大幅度提高承載力。
支點的剛度可以分為剛性支點和彈性支點。新增設的支撐件剛度大,使結構構件的新支點在外荷載作用時基本沒有豎向位移,這就是剛性支點,例如集中支撐體系。如果支撐件相對剛度小,在外荷載作用時變形大時,此為彈性支點,例如受彎支撐體系。
支撐的受力可以分為預應力支撐和普通支撐。其中預應力支撐是支撐桿件被施加預壓應力,對被加固的部位產生預頂力,預應力的大小以支撐部位的上表面不出現裂縫和不需增設附加鋼筋為宜
在多跨簡支梁的支座處鑿出鋼筋槽,清理后放入加配的鋼筋,并對鋼筋加2kN/m的壓力,產生負彎矩,使其可以承受彎矩,通過此方法可使簡支梁體系變為連續梁體系,跨中彎矩減小,提高承載力。
6、粘鋼加固
粘鋼加固是用結構粘接劑將鋼板粘貼在結構構件的表面,增加結構的強度喝剛度。粘鋼加固使得結構堅固耐用,而且加固速度快,根據加固構件的不同使用不用的鋼板樣式,而且費用經濟。使用粘鋼加固時,工程師根據結構的部位及特點來設計加固的方案,選擇適合的鋼板。
7、粘貼碳纖維結構加固
粘貼碳纖維結構加固是指采用高性能粘結劑將碳纖維片材或者碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面,使兩者共同工作,提高建筑結構的承載力,達到對建筑物進行加固、補強的目的。碳素纖維有高強度PAN基碳纖維和高彈性瀝青基碳纖維,特點是強度高,抗拉強度是鋼材的10倍;重量為剛才的五分之一;疲勞強度高,耐久性好,耐磨損,抗老化;復合材料的彈性模量高于鋼材,玻璃纖維復合材料的彈性模量為鋼材的一半,可以根據不同的結構選擇;其中碳纖維布的厚度僅為2mm左右,基本不增加構件截面,能保證碳素纖維布與原構件共同工作;施工方便、不養護、無噪聲、保持結構和節省造價。適合加固梁、板等受彎構件和受拉構件,不適合對小偏壓構件和軸壓構件進行加固。
通過上面的介紹,在實際工程中,遇到加固混凝土結構的問題,需要根據不同的結構部位,不同的使用要求,來進行加固方法的選擇以及加固方案的具體設計,否則選用的加固方法不合理反而會引起結構的不安全。本文中提到的多種方法中都涉及到結構粘接劑,這個的具體選擇也必須根據不同的條件和加固方法進行選擇,當然在施工中,粘接劑的使用必須處理好,才能達到預期的加固目的。
參考文獻:
[1]混凝土結構加固設計規范(GB50367-2006)
[2]《外貼纖維增強塑料板的混凝土結構加固技術》,何穎、胡云飛 2009
[3]《粘鋼加固在混凝土結構工程上的應用》,劉力 2009
混凝土加固范文6
關鍵詞:粘鋼加固;鋼筋混凝土梁;承載力
由于設計者在設計過程中的設計缺陷，施工人員在施工過程中的施工不當、以及使用過程中鋼筋生銹等原因，鋼筋混凝土梁的的力學性能達不到設計和使用要求時，此時就有必要對鋼筋混凝土梁進行加固。目前國內外有多種多樣的加固方法，而粘鋼法加固混凝土梁是應用最廣泛的一種。粘鋼加固鋼筋混凝土梁是采用建筑結構膠涂刷在混凝土構件的表面上的工藝，從而使混凝土與鋼板粘合在一起，達到提高鋼筋混凝土梁承載力、強度等力學性能的目的。
1工作機理與分析
1．1不同卸載鋼筋混凝土梁的工作機理
當鋼筋混凝土梁未受荷載作用或完全卸載后，采用在受拉區域的外表面上粘貼鋼板的辦法，此時粘貼的鋼板和混凝土內部的鋼筋同時受力、發生形變。部分卸載或不卸載粘鋼加固，粘貼鋼板前混凝土梁已經受力，截面應力的大小由卸載多少決定。然而，新粘貼的鋼板只在新增荷載的情況下才開始受力。我們稱之為鋼筋的應力超前。同時，由于卸載的不完全性，原梁存在初始應變，外粘鋼板和原來的鋼筋混凝土梁同時受力，外粘鋼板應變從零開始滯后于原來的混凝梁內的鋼筋。我們稱之為鋼板的應變遲滯。
1．2不同卸載鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力極限值
當使用在鋼筋混凝土梁的表面粘貼鋼板的辦法增強梁截面的抗彎承載力時，應該分別計算鋼筋混凝土梁在不同情況下，混凝土梁的撓度和裂紋寬度能否達到設計標準。對于梁的撓度計算，最主要的是計算出梁的截面抗彎剛度，未受荷載作用或完全卸載以后的混凝土梁，可以按照一般混凝土梁的撓度計算的方法。不卸載或部分卸載混凝土梁的截面抗彎剛度應該分為粘貼鋼板前和粘貼鋼板后二部分，撓度計算時應該為粘貼鋼板前后二部分之和，粘貼鋼板前梁的截面抗彎剛度可以依照一般梁的截面抗彎剛度計算，粘貼鋼板后梁的截面抗彎剛度的計算應該注意粘貼鋼板前后梁剛度的變化。鋼筋混凝土梁使用粘鋼加固后，受拉混凝土被鋼板外包，可以顯著減小裂紋的寬度，裂紋寬度大部分都能達到設計標準。
2施工要求及工藝流程
2．1施工要求
1)鋼板在粘貼前，粘接面要進行除銹和粗糙處理。2)當鋼筋混凝土梁表面十分臟舊時，首先可以用硬毛刷刷除表面油污垢后再用冷水沖洗，并用手風器吹除松散浮渣，最后用工業丙酮擦拭表面。3)對鋼筋混凝土梁的加固部位必須進行測量，再根據實際測量的尺寸對鋼板進行剪裁和加工。
2．2施工工藝流程
粘鋼加固方法施工工藝流程如圖1所示。
3結論
(1)用粘鋼法加固鋼筋混凝土梁能提高混凝土梁的的力學性能，減少混凝土梁裂紋的擴散和發展，起到對筋混凝土梁加固的要求。(2)由于在鋼筋混凝土梁的表面粘貼了鋼板，原來的混凝土層對裂紋的影響程度減小，縮短了裂紋間隔，裂紋密而細，對限制混凝土的裂紋十分有效。(3)在實際工程中對加固后的鋼筋混凝土梁的力學性能的效驗中應充分考慮到鋼板的應力滯后和裂紋的存在而引起的折減。
參考文獻:
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