加固方法(共12篇)
加固方法 篇1
引言
混凝土结构的加固设计是极其重要的, 需要对结构设计的标准和计算方法进行准确的分析, 研究结构设计中的计算标准和设计方案, 提出合理的混凝土结构加固方案, 构建准确的混凝土技术标准, 从而有效的提升混凝土结构设计方案, 确保混凝土的结构坚固的有效性。
一、结构设计以及计算的相关问题
1结构设计问题
在结构规范设计中往往存在较多的设计问题, 需要按照建筑结构设计规范标准进行改善和提高, 确保设计规范的合理性和准确性, 依照建筑规范的设计节点进行准确的分析, 处理建筑结构设计的措施标准, 严格遵守设计配比, 对地层构架的紧密烦谁进行规范, 确定设计中的重要说明内容。按照框架纵向配筋标准进行配置, 确定计算标准。
2计算标准
建筑设计规范中确定抗震烈度等级在7的时候, 设计的抗震加速度在0.15范围内, 抗震烈度等级在8度的时候, 设计地震的加速度等级在0.3范围内。按照计算软件标准对模型进行截面分析, 结构实际的刚性强度如果大于计算刚度标准, 计算出来的地震剪力偏小, 结构偏干, 不具有安全性级别。计算过程中需要对梁刚度进行放大, 确保梁刚系数在2.0范围内, 边梁在1.5范围内。依照集中载荷的作用标准进行独立梁的处理, 确定计算公式标准, 鸡枞集中完善载荷的作用支撑点, 确保均匀配置过程。在设计中如果遇到独立梁存在的问题, 需要对粱箍筋计算, 确定计算独立性的有效核算额符合水平。
二、混凝土加固的种类区别
1普通直接的加固方法
普通直接的加固方法是对钢筋混凝土的受弯构件进行受力分析, 逐步增加截面的受力高度, 增加截面面积, 提高构件正面的抗弯作用, 控制截面的刚度, 确保对加固的补偿效果。在适当的范围内, 对混凝土进行弯构件的截面承载力作用处理, 逐步增加钢筋截面的整体强度, 按照截面的配筋作用大小, 对主筋的强度进行增加和提高, 在原有的配筋不高的条件下, 逐步增加柱配筋的面积, 提高原始构件的正面抗弯作用承载力水平。这种普通的加固方法适用于板、梁、墙的加固处理。
2置换方法的加固处理
按照截面大小进行优势处理和分析, 尽可能的确保建筑物的净空作用不受到影响, 适度的调整混凝土的强度, 防止墙梁面积塌陷, 混凝土结构构件加固出现严重的缺陷问题。
3粘结外包刚结构加固处理方法
外包刚结构的加固是对钢板的外构件边缘进行加固处理, 通常在对钢筋混凝土梁进行外包加固时经常运用湿式外包装加工的方法, 采用树脂灌浆的方法对钢结构进行整体化坚固处理, 确保钢结构面积、受力压力面积的大幅提高, 确保截面的承载能力得到有效的提高;这种加固技术也被称为湿式外包刚加固技术, 这种加固方法的特点是施工工艺简单易于操作, 实际工作量较少受力均匀稳定可靠性高, 缺点就是用刚量大, 不能使用在温度超过600摄氏度的环境条件当中, 比较适用在原混凝土构件的截面尺寸不会发生明显的改变, 又必须使混凝土的承载能力得到一定的提高的状况。
4粘度钢结构加固处理方法
在构件不同的区域存在不同的承载力水平, 需要按照混凝土钢结构弯曲构件标准, 对正截面、外立面、倾斜面的表面粘贴钢板进行处理, 逐步提高钢结构构件的承载力水平, 确保施工方便和有效性, 湿度的完善钢筋承受的静力作用水平, 以正常的湿度环境标准, 逐步完善钢结构构件的加固效果。此方法适用于混凝土高强度的结构改造和加固, 不适用于严重风化或轻质量的结构。
5绕丝加固处理
这种加固方法的的优点和缺点和加大截面加固法基本相同, 多运用在混凝土斜截面承载能力不够的情况来进行行加固, 还适用于横向荷载压力受压的混凝土构件当中。
6锚栓加固法
这种加固方法比较在对C20到C60强度等级的混凝土的承重结构进行加固和改造时比较实用, 不能用在那些风化比较严重的混凝土构件和轻质结构的加固和改造当中。
三、混凝土加固配套使用技术标准
1裂缝修补处理技术
按照混凝土裂缝的形状、大小采用有效的不同处理方法修补, 按照开裂结构和使用时间长短进行区分, 进可能的恢复到原本的结构状态。裂缝修补方法适用于建筑物的各类处理流程, 需要按照受力裂缝水平, 采用有效的修补标准进行加固处理。具体来说成为内部修补方法, 是通过压力泵的胶条连接, 在混凝土裂缝中设置合理的补缝接口, 对结构安全整体进行处理, 分析耐久水平, 另外需要对防水渗透情况进行有效修补。
2托换的处理过程
依照梁体结构进行综合基础处理, 通过加固上部、内部、底部的相关结构, 拆除多余的组成部分, 合理的对建筑结构进行加固处理, 确保施工的时间范围, 降低修补费用成本, 对生活生产产生的质量问题进行调整, 逐步提高技术水平, 提高技术人才的管理, 确保技术安全有效性的提升。
3碳化混凝土技术
通过对混凝土的碱性处理, 增加混凝土阻抗水平, 对钢筋腐蚀程度进行遏制处理, 有效的提高混凝土的连接性和修补作用, 保证混凝土之间的有效衔接, 实现钝化作用。
4密封技术
针对混凝土的密封技术标准程度进行填充和修补, 使用聚合物、涂料进行灌装或填充, 确保混凝土的有效填缝效果, 防止混凝土出现裂缝或渗水问题, 提高混凝土的加固性作用。
四、砌筑的结构加固
按照砌墙体的结构标准进行区分, 可以分为直接加固和间接加固两种方法。按照实际混凝土加工条件, 选择不同的加固方案。直接加固主要是通过对混凝土外层进行加固处理, 是利用钢筋水泥砂浆进行外层的加固处理方法。这种加固方法主要适用于外层的加固, 可以有效的增加墙壁柱的整体承载力作用, 满足基础性抗震效果。间接性加固是使用没有粘黏的钢加固方法, 使用传统的加固方法, 通过受力作用进行固定处理, 确保构建尺寸标准的合理性。如果界面承载强度需求大, 就可以对砌体进行加固, 采用有效的钢结构进行防护, 但是也存在费用高的缺点。例如, 预应力撑杆的加固方法就是利用砌体结构进行加固的。
五、钢结构加固标准
按照钢结构加固的标准进行分析, 逐步减少钢结构所承载的负荷水平, 改变钢结构计算图形标准, 对钢结构面的强度进行连接, 阻止或拓展, 采用有效的加固方法进行处理, 改变现有的钢结构计算图形标准, 增加钢结构的加固面, 对裂纹进行有效的修复处理。按照钢结构的负载水平不同, 选取不同的材料进行构建, 当施工过程中出现裂缝损伤问题的时候, 就需要及时进行修复处理。在修复过程中, 如果产生裂缝, 就需要对裂缝产生的原因进行分析, 针对裂缝结构水平进行加固修补处理, 不应当采用修复加固构件再次加固, 应当拆除后换新。
结语
综上所述, 混凝土土建钢筋结构加固设计过程中, 需要对多方面的加固问题进行规范处理, 应根据现场需要加固的实际条件和情况来选择最科学最合理的加固方法, 确保加固结构的合理性和有效性, 提高钢筋混凝土的安全经济适用价值,
摘要:在经济快速发展今天, 建筑产业结构正处于长期的稳定发展状态。在自然力作用影响发展条件下, 建筑产业结构功能容易产生减弱, 设计工程过程中需要对结构标准情况进行客观程度的分析, 采用有效的方式和方法对安全使用标准水平进行判断, 加强混凝土解饿狗、墙体的布局标准, 逐步改善结构钢结构水平, 确保整体项目构成水平标准, 提出有效合理的结构设计方案。
关键词:混凝土,加固,结构设计
参考文献
[1]袁浩, 何益斌.钢筋混凝土结构加固方案的模糊优选决策[J].湖南大学学报 (自然科学版) .2001 (S1)
[2]李远富, 薛波, 邓域才.铁路线路方案模糊优化模型及其应用研究[J].系统工程理论与实践.2001 (06)
[3]刘立钧, 杨文斌, 庞颜军.建筑设计方案选优的定量分析[J].工业建筑.2000 (11)
加固方法 篇2
SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)的前身是简单网关监控协议(SGMP),用来对通信线路进行管理。随后,人们对SGMP进行了很大的修改,特别是加入了符合Internet定义的SMI和MIB:体系结构,改进后的协议就是著名的SNMP。SNMP的目标是管理互联网Internet上众多厂家生产的软硬件平台,因此SNMP受Internet标准网络管理框架的影响也很大。现在SNMP已经出到第三个版本的协议,其功能较以前已经大大地加强和改进了。
在运营商、金融行业的安全评估中,经常会通过远程安全评估系统扫描出snmp的相关脆弱项,一般分为两种,第一,是采用了“public”的弱口令,第二是由于版本过低,会出现安全隐患。
下面,介绍一些针对snmp的加固经验,供大家参考。
SNMP存在可读的口令
该漏洞一般情况是由于snmp的ro连接串为默认的public,修改为非”public”即可
加固方法:
Windows系统
运行”services.msc” 找到snmp服务项,在相应标签中更改snmp的连接串即可。
Solaris
solaris 10系统
检查snmpd.conf文件中的”rocommunity”部分,查看是否具有弱口令
#more /etc/sma/snmp/snmpd.conf
在修改该文件前备份该文件
#cp-p /etc/sma/snmp/snmpd.conf /etc/sma/snmp/snmpd.conf_bak
通过vi修改该文件
#vi /etc/sma/snmp/snmpd.conf
修改rocommunity public为其他连接串
重启SNMP服务:
# /etc/init.d/init.sma stop
# /etc/init.d/init.sma start
solaris 9
配置项名称
检查snmpd.conf文件中的”rocommunity”部分,查看是否具有弱口令
#more /etc/snmp/conf/snmpd.conf
在修改该文件前备份该文件
#cp-p /etc/snmp/conf/snmpd.conf /etc/snmp/conf/snmpd.conf_bak
通过vi修改该文件
#vi /etc/snmp/conf/snmpd.conf
修改read-community public为其他连接串
重启SNMP服务:
#/etc/init.d/init.snmpdx stop
#/etc/init.d/init.snmpdx start
AIX系统
AIX系统默认为SNMPV2,在该版本下无法直接修改配置文件进行加固。需要先更改SNMP版本为V1,再进行加固。
查看并备份配置文件。
vi /etc/snmpd.conf(vi修改public的弱口令)
3./usr/sbin/snmpv3_ssw-1(切换版本未snmpv1)
4.stopsrc-s snmpd;startsrc-s snmpd(重启snmp服务)
砌块结构加固方法的探析 篇3
摘要:砌块结构是在砖结构基础上发展起来,由混凝土取代粘土,它既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点,又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性,它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。国内外的实践,特别是美国的实践已经证明,砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。但是砌快结构也容易出现裂缝,这种裂缝对建筑本身造成很大的损伤,给居民的安全带来隐患,为此本文针对切块结构体系,对问题砌快结构的加固方法进行了探讨。
关键词:砌块结构 体系 加固 方法
0 引言
中国是砌体大国,在历史上有举世闻名的万里长城,它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一;有在春秋战国时期就已兴修水利,如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;有在1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥,这是世界上最早的敞肩式拱桥。该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。这些都是值得我们自豪和继承的,也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。
1 砌块结构体系的简要分析
根据配筋方式和受力情况,砌块结构分为以下两种:约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。
1.1 约束配筋砌块结构 指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋,如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋,并在这些部位设置一定的拉接网片。构造钢筋顾名思义,仅为构造需要,无明确的配筋率要求,但规范规定这些部分的竖向钢筋宜为φ12,构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件,达到在水平地震作用下有足够的延性和变形能力,在大震作用下裂而不倒。约束砌体仅用于多层砌块结构,我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定,一般情况下,在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层,当采取加强构造措施后,可在原允许层数增加一层,即允许层数为8、7、6层。统计表明,多层住宅房屋是居住建筑中数量最大的,约占80%~90%,而多层砌块结构只需中等强度等级的材料:≤MU10 190厚砌块,≤M10砂浆和C20注芯混凝土,墙体的平均注芯率≤25%。这类砌块完全可采用国产机械生产,其造价和多层粘土砖房相比具有一定的综合优势。
1.2 均匀配筋砌块结构 即通常说的配筋砌块,这种砌体和钢筋混土剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于混凝土剪力墙结构,它是利用配筋剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体的注芯率一般大于50%。由于砌体的强度高,延性好,和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似,可用于大开间和高层建筑结构。如美国抗震规范规定,配筋砌体的适用范围同钢筋混凝土结构。我国的研究和计算表明,用配筋砌块砌体,可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。对于配筋砌体结构,由于荷载大和抗震要求,其墙体材料要比多层砌块结构需要较高的等级,即高强材料:MU10~MU20或更高,190~290厚的混凝土砌块,M10~25砂浆,和C20~35注芯混凝土,并宜按等强的原则,选取砌体的组成材料。配筋砌体需要的高强材料,特别是高强混凝土砌块,则需要高质量高性能的砌块成型机械,据调查目前国产机的能力尚难生产高强砌块,为此我国一些大中城市已引进或正在引进国外砌块成型机械,这些成型机性能好,成型压力大,生产的砌块质量好,可满足各种强度等级的要求。
2 砌块结构的优越性
2.1 生产不用土,能耗低 和粘土砖相比,砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低,符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。
2.2 自重轻、有利于地基处理和抗震 混凝土砌块标准块尺寸为390×190×190,空心率46%,重18kg,相当9.6块标准砖,砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%,不仅减轻了基础的负载,易于地基处理,减少了施工中的材料运输量,也增大了结构的地震可靠度。
2.3 节省砂浆 小型砌块的砌筑工作量小,砂浆用量也少。每平方米190厚小型砌块墙的砂浆用量,仅为粘土砖的20%~30%,即可节省砌筑砂浆70%以上。另外由于小型砌块外型比粘土砖做得更规整,外型尺寸误差更小,墙面抹灰可减薄或作成清水墙,简化了抹面工序,使墙面抹灰厚度也较粘砖墙减少25%以上,也使墙的重量有所减轻。
3 砌体结构加固方法
砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。
3.1 适用于砌体结构的直接加固方法一般为:
3.1.1 钢筋混凝土外加层加固法 该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
3.1.2 钢筋水泥砂浆外加层加固法 该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
3.1.3 增设扶壁柱加固法 该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。
3.2 适用于砌体结构的间接加固方法一般为:
3.2.1 无粘结外包型钢加固法 该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。
3.2.2 预应力撑杆加固法 该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。
4 砌体结构构造性加固与修补
4.1 增设圈梁加固 当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固
4.2 增设梁垫加固 当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。
4.3 砌体局部拆砌 当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。
4.4 砌体裂缝修补 在进行裂缝修补前,应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定造成砌体裂缝的原因,以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。
参考文献:
[1]丁大钧.《砌体结构》教学刍议.建筑结构.1999.(3)
旧桥梁加固改造方法 篇4
一、桥梁加固改造技术与方法
针对桥梁的加固以及改造, 可以从两方面着手:旧桥上部结构的改造以及旧桥下部结构的改造。
(一) 旧桥下部结构加固、改造
针对于旧桥上部的改造, 共有如下几种改造方法:一, 桥面铺装层的加固;二, 增大截面和配筋加固法;三, 体外预应力加固法;四, 增设纵梁加固法 (拓宽改建) 。
1. 桥面铺装层的加固
我们都知道, 随着时间的流逝, 人的容颜会逐渐变得衰老, 同理, 随着时间的推移, 桥梁的表面也会发生一定的变化。因此, 若想加固改造桥梁, 首先就应该从桥面开始着手。我们可以根据桥梁的使用年限的差异性来采取不同的桥梁加固方法。例如, 对于那些使用年龄比较长的桥梁, 我们可以将桥上原有的混凝土全部去掉, 重新浇筑一层混凝土, 进而改善桥面的完整度, 保证桥面下的钢筋不受腐蚀。同时还可以改善铰接梁板的荷载横向分布, 进而提升桥梁的载重能力。而对于那些使用年龄比较短的桥梁, 则不必去除整个桥面原有的混凝土, 可以在保证荷载标准不受影响的情况下, 在桥面上添加一层沥青碎石, 进而保证桥面的耐力以及受力性。
2. 增大截面和配筋加固法
正如上文所提到, 我国大部分的桥梁均建设于20世纪60年代至70年代, 那时, 我国经济条件以及技术水平远不及今天, 交通量也不是很大, 所以桥梁的荷载标准就不是很高。然而21世纪的今天, 随着国家的发展, 我国建筑事业的提升, 交通量越来越大, 超重、超载现象也越来越多, 昔日的桥梁已经不能承受如此大负荷的重量, 所以桥梁因超载而引起裂缝、断裂等现象。同时, 由于早期设计的结构不得当也会引起混凝土结构的破坏, 进而阻碍桥梁的正常交通以及使用。
当桥梁的强度、硬度、稳定性以及抗裂性不达标或者是不足够时, 可以采用增大构件截面、增加钢筋加固方法。例如, 我们可以把桥梁的底面或者是侧面加宽, 增加其受力面积, 进而增加其受力能力。也可以增加钢筋, 进而提高桥的抗压能力, 保证桥不会因为受力过大而出现裂缝或者是变形等现象。
3. 体外预应力加固法
对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板桥, 采用对受拉区施以体外预加力加固。通过这种方法, 可以很好地改善原来的混凝土或者是桥板的应力, 从而抵消自身的重力, 有提升承载力的作用。例如, 对于那些体外预应力不是很强的桥梁, 我们可以在桥身上增加预加力, 这样一来, 虽然本身经过的货车的重量并没有改变, 但是在应用这种体外预支力加固法以后, 相当于把货车的载重物减少了, 从而降低了车辆对于桥梁的压力, 进而保证桥梁的结构不受影响, 进而大大地提升桥梁本身的承载能力以及抗裂能力。
4. 增设纵梁加固法 (拓宽改建)
我们都知道, 在中国, 大部分的桥梁都是横梁, 随着季节的变换以及温度的变化, 桥梁的应力会受到改变以及影响, 如果我们可以打破传统, 给桥梁增加一些硬度比较大并且能够提升桥梁的承载能力的纵梁, 也能很好地起到加固的作用。例如, 对于那些本身的地基、墩台以及承载能力是足够达标的桥梁, 我们可以在原有地桥梁的内部加入一些纵梁, 并且在加入纵梁时要保证新插入的纵梁为原来地横梁分担一定的压力, 进而使得原有的横梁的载重变小, 起到保护桥梁的作用。
(二) 旧桥下部结构加固、改造
针对就桥下部的改造, 共有如下几种方法:一, 扩大基础加固法;二, 增补桩基加固法;三, 钢筋混凝土套箍或护套加固法;四, 桥台新建辅助挡土墙加固法。
1. 扩大基础加固法
在建筑行业中, 无论是建筑房屋还是建筑桥梁, 其第一步也是最重要的一步, 就是建造地基。地基的好与坏、深与浅与桥梁地稳固性以及桥梁的载重能力息息相关。然而, 在我国, 有很多桥梁由于设地基地深度或者是宽度不够而出现载重能力不足的现象。针对这样的现象, 我们可以采用加大或者加深地基的方法进行加固。例如, 对于那些宽度不够或者是深度不够的地基, 我们可以采用增加桥的宽度增加桥的墩台的宽度以及长度, 进而增加桥梁底面与地面的接触面积。当墩台与地面的接触面积变大时, 墩台对地面的压力就变大了, 同理地面对于桥的支撑力就变大了, 进而大大提升桥的承重能力。
2. 增补桩基加固法
在桥梁的墩台下面, 有一层软卧层。若是墩台的深度没有到达地下的岩石部分, 随着承载的重量的增加, 桥梁会出现倒塌或者是倾斜的现象, 再加上桥梁一般都会有桩作为基础, 如果桩的深度不够的话, 长时间下去, 桥梁会出现倾斜的现象。因此, 对于存在这一类问题的桥梁可以采用增补桩基加固法。例如, 对于那些深度不够的桥梁, 我们可以在原有的桥梁的周围添加一些根基比较深的桩, 也可以在原有的桩的周围打进一些钢筋混凝土预制桩, 支撑在原有的桩的周围, 进而提升桥梁的稳定性。
3. 钢筋混凝土套箍或护套加固法
当桥梁墩台由于基础埋置深度不够, 或因施工质量控制不严等原因, 导致墩台开裂破损时, 有时会出现贯通裂缝针对这样的现象, 我们可以采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。例如, 在桥梁的墩身上中下三个部分分别设置三道围带, 三道围带的距离应大致相当于桥墩侧面的宽度。当墩台损坏严重, 如有严重裂缝及大面积表面破损、风化和剥落时, 则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。
4. 桥台新建辅助挡土墙加固法
无论人还是物, 在有了依靠以后, 自然就不怕风吹雨打。对于桥, 也是一样。在我国, 有很多的桥梁由于桥台台背水平土压力过大而变得倾斜, 对于这样的桥梁, 我们可以采用为其搭建挡土墙的办法。例如, 我们可以在桥梁的背部搭建一堵墙, 让原有的桥梁可以依靠在建立的墙上, 可以很好地抵抗由土以及水流带来的强大的压力。
二、裂缝修补技术
(一) 裂缝的产生以及种类
裂缝通常可分为两种, 结构性裂缝以及非结构性裂缝。首先是结构性裂缝, 桥梁上裂缝的分布情况以及裂缝的宽度都与外荷载相关。通常出现这种问题的桥梁也是载重能力不足引起的。因为桥的载重能力比较低, 所以当物体对于桥的压力大于桥本身的承受力的时候, 便会出现裂缝。因此这种裂缝又被称为受力裂缝。其次是非结构性裂缝, 正如上文所提到的, 季节的变化也会对桥梁造成一定的伤害以及损害, 比如, 温度的变化会引起桥梁发生热胀冷缩的特点, 进而使桥梁本身的混凝土收缩或者是膨胀, 长久这样下去就会产生一些裂缝, 这样的裂缝通常被称为非结构性裂缝。
(二) 裂缝的处理方法
对于裂缝的处理, 共有以下几种处理方法:一, 表面处理法;二, 注浆法;三, 充填法;四, 表面喷涂法。
1. 表面处理法
使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5厘米范围内的污物、灰尘等。油污要用稀料擦除。在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料, 以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝, 要设法使用有伸缩性的材料。
2. 注浆法
在裂缝中注入树脂或水泥类材料, 以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂, 多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用, 可以增强裂缝部位的整体性, 是一种防止裂缝继续发展的好办法。
3. 充填法
这是一种适合于修补较宽裂缝的方法, 具体做法是沿裂缝凿一条深槽, 然后在槽内嵌补各种粘结材料, 如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。
4. 表面喷涂法
喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面, 喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层, 来封闭裂缝的修补方法。喷浆前, 需要把结构表面的剥离部分除去, 再用水冲洗清洁, 并在开始喷浆之前需要先把基层湿润, 然后再开始进行喷浆。
三、结语
桥梁加固的主要方法及应用 篇5
采取加固的方法提高桥梁承载力、抗弯能力、抗剪能力、荷载等级等是最经济、最简单和最适用的措施 ,依据不同的桥梁现状和加固要求可以采取不同的方法。本文主要介绍工程中常用的几种方法 ,以与同行交流。
桥梁加固改造的技术途径及设计原则
1.1 主要技术途径
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限 ,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
1.2 加固方案确定原则
一般认为满足以下条件 ,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料 ,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后 ,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求;桥梁的下部结构具有足够的潜力[1]。
桥梁加固的几种常见方法
2.1 加大截面加固法
加大截面法 ,也称为外包混凝土加固法 ,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重 ,能够提供更高的承载力。通常情况下 ,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。
2.2 预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法 ,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固 ,其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件 ,以梁身为锚固体 , 通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力 ,以抵消结构本身的自重 ,减少车辆荷载作用下的应力 , 能够减少梁体出现过多的裂缝 ,以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱 ,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。
2.3 外部粘钢加固法
外部粘钢加固法是一种采用化学粘结剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面 ,使之与构件形成受力整体 ,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求的加固方法。
2.4 粘贴 FRP 加固法
粘贴 FRP 加固法[2]是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料 ,用专门配置的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件表面 ,使之与原构件形成整体共同受力的加固方法。
目前 ,结构工程中常用的 FRP 材料有玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP)3 种,其中以碳纤维增强复合材料(CFRP)应用更多。本文着重概述采用 CFRP 的加固方法及实际工程应用。
碳纤维布纤维方向分为单向和双向2 种 ,其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。
当被加固的桥梁结构处于特殊环境时 ,应根据具体情况选用其他防护材料。目前 ,粘贴碳纤维布加固方法往往辅以裂缝灌浆、封闭等方法。
与其他加固方法相比 ,碳纤维布加固技术的优势主要体现在:高强高效 ,可设计性强;基本不改变原结构外观 ,不会对原结构造成损害;运输储存、施工更方便、快捷 ,容易保证施工质量而且后期维护费用低;其化学结构稳定 ,在耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等方面更加突出。但应用此法对桥梁进行加固时 ,应充分考虑纤维的方向布置 ,合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置粘结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制 ,一定要按正常的施工程序进行 ,否则会影响桥梁加固效果。
应用实例
某桥于上世纪 70 年代初建成:上部构造为4 孔跨径 L = 16.8 m 的少筋微弯板工字梁组合的装配式钢筋混凝土梁结构 ,无横梁 ,桥面净空为净-7 m + 2 ×0.25 m ,下部构造为钢筋混凝土双柱式灌注桩墩及重力式桥台。
原桥上部构造采用 1966 年 1 月出版的《少筋微弯板与工型梁组合的装配式钢筋混凝土上部构造试用图纸》,设计荷载为汽-13 ,拖-60。
3.1 加固前病害调查
在确定加固方案前 ,对旧桥现状进行了全面调查 ,全桥主梁 4 ×5 片。根据实际损坏情况 ,对2~4 孔的 15 片主梁、微弯板、支座、桥墩(台)及附属结构进行了细致的检查。
3.1.1 主梁
施工质量较差 ,各部位尺寸沿跨径不一致。单根主梁最多发现裂缝 51 条 ,裂缝宽度最宽为4mm。有竖直裂缝 ,也有斜裂缝、水平裂缝 ,斜裂缝与水平方向夹角为 40~80°。竖向裂缝主要分布在主梁腹板下部(主要在跨中8.5m 范围内)且下宽上窄;斜裂缝主要分布在端部 4 m 范围 内;水平裂缝主要分布在梁端。主梁局部钢筋外露 ,产生锈蚀。
3.1.2 其他
微弯板施工质量较差 ,底部非常粗糙,局部有细微裂纹。支座为钢板支座 ,钢板锈蚀严重 ,有大块蚀块脱落。支座附近主梁砼有压碎现象。1 号桥台锥坡破损 ,3 号桥墩发现一处空洞现象。部分栏杆倾斜 ,泻水孔堵塞 ,桥面上梁间隙较大,车辆通过时振动大、噪声大。
3.2 加固设计
根据调查情况 ,笔者主要针对主梁进行加固设计。
主梁采用 CYMAXL3002C 碳纤维片材进行加固 ,主要性能指标有:设计厚度0.167 mm;抗拉强度标准偏差 40 MPa;抗拉强度标准值
4108 MPa;抗拉强度平均值4233 MPa;弹性模量236 GPa。计算中 ,考虑到碳纤维片材与主梁砼之间的密合性 ,对材料的抗拉强度设计值取用折减系数 0.8。经计算 ,主梁跨中底部碳纤维材料厚度需 0.25 mm ,故采用 2 层。加固设计见图1 所示。
3.3 加固要点
(1)支座更换 采用 5 个液压千斤顶将整孔梁一端整体同步顶起 ,更换支座。将梁体顶升后,取出原锈蚀支座 ,将墩台支承垫石处|考试|大|和梁底面清洗干净 ,去除油垢用环氧树脂抹平。支座垫石建议采用树脂砼 ,以迅速增长强度 ,加快施工进度。
新支座安装前应进行全面检查和力学性能检验, 安装过程中不能碰撞新支座。新支座重心对准梁的计算支点 ,使支座受力均匀。
(2)裂缝处治 裂缝宽度 < 0.2 mm 时采用表面涂抹修复,裂缝宽度 > 0.2 mm 时采用化学灌浆修复。
(3)碳纤维材料粘贴 施工时应从梁底至梁肋顶部方向进行。先对混凝土表面作清洗处理 ,配置并涂刷底层树脂、配置找平材料并对构件表面进行清平处理、配置并涂刷浸渍树脂或粘结树脂。粘贴时碳纤维布应与砼表面完全密合 ,粘贴完毕再对其表面进行防护处理。
3.4 评定
对原有桥梁进行汽220 荷载的静|考试|大|载试验 ,测定加固后桥梁控制截面的应力(应变)、挠度等技术参数 ,鉴定其承载能力[3]。
由所测数据分析看出 ,碳纤维加固少筋微弯板工型组合梁的方法切实有效 ,经加固后的主梁具有一定承载潜力。
结语
本文介绍了当前旧桥加固的几种主要方法, 着重探讨了碳纤维材料在旧桥加固中的应用。通过具体的加固实例 ,说明经过碳纤维布加固的桥梁构件能大幅度提高梁板的抗弯、抗剪性能 ,并能提高桥梁构件刚度和延性 ,起到抑制开裂和降低挠度的作用。相信这种新材料、新工艺经过更多的工程实践检验和完善,会有更大的应用前景。
参考文献:
建筑结构检测与加固方法 篇6
随着建筑行业的发展,建筑工程的质量越来越受到人们的普遍关注和重视,成为建筑行业发展的热点问题。为了提高建筑结构的质量,需要借助一定的方法进行检测和加固,笔者根据自身的工程实际体会,对建筑结构的检测和加固方法进行了分析,进而保证建筑的质量,为人们的生命财产安全奠定坚实的基础。
建筑结构的检测方法
随着人们对建筑质量要求的不断提高,用于建筑结构检测的方法也不断增多,并且每一种检测方法都有着各自的优点和缺点,对建筑结构的质量保证起到了积极的促进作用。对于不同测重点的检测,需要采用不同的检测方法,即每一种检测方法都有着自身的针对性,下面将叙述几种典型的建筑结构检测方法:
1. 混凝土结构检测
对混凝土结构的检测是建筑结构检测的关键,其中应用最为广泛的方法便是钻芯法和回弹法等多种方法。其中钻芯法是从混凝土构件中钻取芯样进而对其强度进行抗压检测,具有准确性高的优势,但是会对建筑物的局部造成一定的破坏,同时无法进行大范围的检测。为了避免对建筑物的破坏,通常需要借助其他的检测方法,如回弹法、超声法等,能够对混凝土结构进行大范围的检测,不会对建筑物造成破坏,但是其检测的准确性和精度不高。为了实现对建筑物破坏的最低化和提高检测的精度和准确性,一种新的检测方法得到了应用,即拔出法,其简便易行,且对建筑物的损伤极小,具有检测精度高的优势,在对混凝土结构的检测中发挥了重要的作用。
2. 砌体结构的检测
对砌体结构的检测对建筑物的质量起着决定性的作用,通常而言,应用于砌体检测的方法有直接法和间接法。前者是对砌体的抗压强度和抗剪强度的检测,后者主要是对砂浆强度的检测。直接法能够直接对砌体的相应强度参数进行检测,特别是对材料的质量和施工的质量能够有清晰的把握,但是工作量大且对砌体造成一定程度的破坏。而间接法可以实现对砂浆强度等相应参数的把握,能够对其强度进行参数的推定,但是测试存在一定的误差,同时不能对材料的质量和施工的质量进行精确的检测,但是检测工作简便,并且对砌体工程的损伤较小。因此在对砌体检测过程中,需要结合间接法和直接法的优点,做到两者相互综合。
3. 钢结构检测
对于钢结构而言,其材质较为均匀,因此可以对其强度、塑性以及韧性进行简单的检测,方便易行。与此同时,钢结构属于缺陷敏感类材料,其耐火性差且容易受到腐蚀,所以对钢结构的检测主要是侧重于材料和连接处的缺陷及锈蚀程度等的检测。一般而言,对钢结构的检测方法主要有超声波无损检测、渗透检测以及钢材锈蚀检测等等。
建筑结构加固方法
由于建筑结构会受到自身的承载负荷以及各种自然条件的影响,其结构的承载力会有所降低,进而对整个建筑结构产生不利的影响,因此需要采用合适的加固方法,提高建筑的整体有效受力面积,进而减小截面的应力,达到降低构件受力的目的。对于不同的环节,其加固的方法也有不同,按照加固结构形式进行分类,其加固方法主要包括以下几种:
1. 混凝土结构的加固
对于混凝土结构而言,加固方法主要包括:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等。这些方法主要适合于梁、板、柱、墙的一般性构件,具有施工工艺简单且适应性强的特点,并且对空间的影响较小,具有较好的效果。为了更好的对混凝土结构进行加固,需要做好相应的前期工作,如进行卸荷处理和连接处的表面处理等,进而为保证加固的质量创造有利的条件。
2. 砌体结构的加固
对砌体结构的加固方法主要有以下几种:扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等。主要是适用于砖墙、砖柱以及钢柱和钢梁等,具有工艺简单方便、适应性强的特点,但是现场的湿作业时间较长,同样在进行砌体结构加固时,需要进行卸荷和相应的表面处理工作。
3. 钢结构的加固
就钢结构的加固而言,主要包括改变结构计算简图、加大构件截面、加强
连接法等)。结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。其适用范围较广,主要是对计算结构简图的加固和对构件截面的加固以及对相应连接处的加固,直接提高了构件的承载力,这就需要在进行加固时,考虑各个构件的可焊性,并且注意焊接的顺序。
与此同时,对建筑结构的检测和加固,需要注意一些基本的问题。对检测而言,需要选择合适的检测方法,这就要根据相应的检测规范结合建筑结构的实际情况,进行检测方法的选择和设备的采用,然后对数据进行分析和整理,同时对于检测方案的选择要提高其可对比性,进而保证检测的质量。对于加固而言,其设计和施工都要符合一定的规范,提倡尽量采用结构加固新技术迸行结构加固。结构加固设计中在构件加固的同时要考虑整个结构体系的性能和安全,要处理好单个构件的加固和节点加固与结构整体性能的关系,处理好局部与整体的关系,同时要处理好新、老材料,新、老构件,新、老结构的特性关系和受力关系。加固施工要考虑进行必要的现场施工监测,以确保施工安全和满足加固设计要求。
结束语
总之,建筑的质量决定着人们的生命财产安全,因此需要保证建筑物的质量,这就离不开对建筑结构的检测与加固,因此需要以相应的规范为指导,结合建筑结构的实际情况,选择合适的检测和加固方法,为保证建筑的质量奠定坚实的基础。
桥梁加固方法技术研究 篇7
关键词:桥梁,加固法,技术
1 前言
从我国目前交通基本建设投资来看,资金短缺现象依旧存在,除了进行一定的新桥的建设外,如何充分利用现有桥梁,对其进行有效的技术改造利用,还是相当一段时期内的紧迫任务。据有关资料统计,一般情况下,拱桥的加固改造费用仅为新建拱桥的20%~30%,梁式桥约为10%~25%。如山西雁北里八庄桥系双曲拱桥采用喷锚混凝土加固,提高了承载力,共计费用比新建一座同类桥梁节省了80%左右的投资。
2 桥梁加固改造的技术途径及设计原则
2.1 主要技术途径
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。加强薄弱构件是通过增加截面的刚度来提高原构件的承载能力;增加辅助构件是在原有结构上增加新的受力构件,从而提高原结构的承载能力;改变结构体系是通过结构体系的转换来改变原有结构的受力状况,从而提高原结构的承载能力。针对不同的桥型、不同的加固位置可以采用不同的方法。有时仅使用一种方法,有时是几种方法同时使用。
2.2 加固方案确定原则
一般认为满足以下条件,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求;桥梁的下部结构具有足够的潜力。
3 桥梁上部结构加固的几种常见方法
3.1 加大截面加固法
加大截面法,也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力。通常情况下,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。
3.2 桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度和抗压截面强度,改变荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
桥面补强层加固的常用方法有:(1)加铺钢筋网与混凝土,(2)加铺钢筋网与膨胀混凝土,(3)加铺钢筋网与钢纤维混凝土等。采用最多的是方法(1)。
加铺层的厚度与配筋视加固需要而定,一般补强层的厚度采用8~20cm。加固设计计算的前提是,补强层能与旧桥面板结合良好,能成为一个牢固的整体。
3.3 锚喷混凝土加固法
借助高速喷射机械,将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。
锚喷混凝土加固旧桥的方法是“新奥法”隧道施工法在桥梁加固中的应用,其加固桥梁的原理是通过新增混凝土与受力钢筋和原结构紧密结合,组成“喷射混凝土(内含补强钢筋网)-锚杆-原结构的整体组合结构。通过锚喷加固层与原结构紧密黏结在一起,既阻止了原结构继续变形和开裂,又充分发挥原结构的作用,共同承受外荷载作用。
锚喷混凝土加固旧桥所形成的组合结构,既根治了原结构由于裂缝等原因造成的局部应力集中病害,又恢复了原结构变形的协调性,使其能够承受更大的外荷载。
根据加固原理,锚喷混凝土加固旧桥实际上仍是加大构件截面加固法。所以,加固设计原则仍按加大构件截面的方法进行内力计算。
3.4 预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固,其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件,以梁身为锚固体,通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力,以抵消结构本身的自重,减少车辆荷载作用下的应力,能够减少梁体出现过多的裂缝,以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。
体外预应力加固法优点是:
1)在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度抗裂性能;
2)由于承重结构自重增加小,故对墩台及基础受力状况影响小,可节省对墩台及基础的加固;
3)对桥梁的营运影响小,可在不限制通行的条件下加固施工;
4)预应力加固法既可以作为桥梁通过重车的临时加固手段,又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
3.5 外部粘钢加固法
外部粘钢加固法是一种采用化学黏结剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求的加固方法。
3.6 粘贴FRP加固法
粘贴FRP加固法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料,用专门配置的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件表面,使之与原构件形成整体共同受力的加固方法。
目前,结构工程中常用的FRP材料有玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP)3种,其中,以碳纤维增强复合材料(CFRP)应用更多。碳纤维布纤维方向分为单向和双向2种,其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。
当被加固的桥梁结构处于特殊环境时,应根据具体情况选用其他防护材料。目前,粘贴碳纤维布加固方法往往辅以裂缝灌浆、封闭等方法。
与其他加固方法相比,碳纤维布加固技术的优势主要体现在:高强高效,可设计性强;基本不改变原结构外观,不会对原结构造成损害;运输、储存、施工更方便、快捷,容易保证施工质量而且后期维护费用低;其化学结构稳定,在耐候性、耐腐蚀性以及抗疲劳性能等方面更加突出。但应用此法对桥梁进行加固时,应充分考虑纤维的方向布置,合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置,黏结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制,一定要按正常的施工程序进行,否则会影响桥梁加固效果。
3.7 改变结构受力体系加固法
这种加固方法是通过改变桥梁结构受力体系,达到提高桥梁承载能力的目的。如:在简支梁下增设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支变连续梁,或在梁下增设钢桁架等加劲或叠合梁等,以减小梁内应力,达到提高梁的承载力的目的。
改变结构体系的方法有多种,但往往都需要在桥下进行操作,或设置永久设施,因而减小桥下净空,或施工时会影响通航,所以必须考虑通航及桥梁排洪能力。
3.8 增设纵梁加固法
在墩台地基安全性能好,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁,新梁与旧梁相连接,共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原有梁中所受荷载得以减少,由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,则兼有加宽的作用。
为保证新旧混凝土能共同工作,必须做好新旧梁间的横向连接。使新增主梁与旧梁牢固连接,可提高主梁之间的横向刚度,有利于荷载的横向分布。
3.9 拱圈增设套拱加固法
当拱式桥梁的主拱圈为等截面或变截面的砖、石或混凝土等实体板拱时,且下部结构无病害,同时桥下净空与泄水面积容许部分缩小时,可在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上,浇筑或锚喷混凝土新拱圈,外形上就像在原拱圈下套做了一个新拱圈。
3.1 0 钢管混凝土在旧桥加固中的应用
在旧桥加固中,不同的跨径、不同的部位等需采用不同管径和不同受力性能的钢管混凝土。钢管混凝土是一种约束混凝土,在受压为主的构件中,可以将其视为受横向约束作用的箍筋和纵向受力钢筋合二为一的材料。利用钢管的套箍作用,一方面提高了混凝土的塑性性能,克服了混凝土脆性的弱点;另一方面,改变了混凝土的受力性能,变单向受压为三向受压,提高了抗压强度。混凝土填充于钢管内,增强了钢管管壁的稳定性,刚度也远大于钢结构,使整体稳定性也得到了极大的提高。另外,在钢管混凝土结构中采用干硬性混凝土,减少了水的用量,避免了混凝土的离析。钢管混凝土用在受拉构件中,混凝土退出工作,只有钢管受力,因而材料利用不充分,故当构件承受的偏心压力和偏心距较大时,可采用钢管混凝土一型钢的双重组合构件,即将钢管混凝土置于偏心受压作用中受压为主的一侧,而将型钢置于另一侧而受拉。在受弯构件中,也可通过体外预应力束,将预应力束与钢管混凝土相结合,以发挥高强钢丝的抗拉性能和钢管混凝土的抗压性能。
4 桥梁下部结构加固的几种常见方法
4.1 基础加固法
1)水泥灌浆加固法。
2)扩大基础加固法:桥梁基础扩大底面积的加固,称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以选定。
3)钢筋混凝土套箍加固法。
4)增补桩基加固法:当桥梁墩台基底下有软卧层,或墩台基础未下至坚硬岩层时,墩台发生沉陷;当桥梁墩台采用桩基础,而桩的深度不足,或因水流冲刷等原因使桩发生倾斜。这些病害都直接影响桥梁结构的正常使用和服务年限。对此,采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种加固方法是:在桩式基础的周围补加钻孔桩,或打入钢筋混凝土预制桩,扩大原承台,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定性。
4.2 桥墩加固法
1)钢筋混凝土套箍或护套加固法:当桥梁墩台由于基础埋置深度不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩台开裂破损时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时一般在敦身上中下分设三道围带,其间距应大致相当于桥墩侧面的宽度。每个围带的宽度,则根据裂缝的情况和大小而定,一般约为桥墩高度的1/10,厚度采用10~20cm。当墩台损坏严重,如有严重裂缝及大面积表面破损、分化和剥落时,则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。
2)水泥灌浆加固法。
3)化学灌浆加固法。
4)加桩(柱)加固法。
4.3 桥台加固法
1)台后加孔减载加固法。
2)台后增设拉杆、撑墙或挡土墙加固法:由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理,在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。
3)钢筋混凝土围带或钢箍加固法:从我国目前交通基本建设投资来看,资金短缺现象依旧存在,除了进行一定的新桥的建设外,如何充分利用现有桥梁,对其进行有效的技术改造利用,还是相当一段时期内的紧迫任务。据有关资料统计,一般情况下,拱桥的加固改造费用仅为新建拱桥的20%~30%,梁式桥约为10%~25%。如山西雁北里八庄桥系双曲拱桥采用喷锚混凝土加固,提高了承载力,共计费用比新建一座同类桥梁节省了80%左右的投资。
5 结语
桥梁结构的多样性和桥梁病害及破坏形式的复杂性,决定了旧桥加固是一项十分复杂而又细致,并具有极大的灵活性的工作。旧桥加固虽需要考虑的因素和涉及的问题很多,但总的目标相同:通过对桥梁结构物的加固,改善结构物性能、恢复或提高桥梁结构的安全度、提高其承载能力和通过能力,以延长桥梁使用寿命,满足并适应交通运输的发展要求。
参考文献
[1]苏德俊,何宪礼,胡萍.桥梁加固的主要方法及应用[J].交通科技2005(3):60.
[2]JTG D62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3]GB50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
论隧道加固施工方法 篇8
小导管超前注浆加固技术是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中非常重要的手段之一, 小导管不仅起到了超前管棚的作用, 而且通过注浆工艺改善了围岩的自稳能力, 此技术对于隧道开挖防坍、防塌、控制围岩变形及地表沉降明显的作用。本区间工程全线均采用小导管超前加固。
1.1 小导管制作
超前小导管采用Ф32×3.25mm普通水煤气管, 管长3.0~3.5m, 注浆管一端做成尖形, 另一端焊上铁箍, 在距铁箍端0.5~1.0m处开始钻孔, 钻孔沿管壁间隔100~200mm呈梅花形布设, 孔位互成90°, 孔径6~8mm。注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置, 外插角一般取5°~10°, 处理坍体时可适当加大。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1m。注浆小导管环向间距应按设计要求或通过试验确定, 无试验条件时, 视地质条件按0.2~0.4m选用。注浆试验的主要目的是选定注浆压力p、注浆半径r及注浆量。在选定注浆半径r后, 可按两圆相交形成厚度等于30cm确定孔距。
1.2 超前预注浆浆材及配合比选择
粉细砂层颗粒细小, 用普通水泥浆只能进行劈裂注浆。对于无水的粉细砂层, 可考虑使用改性水玻璃浆液;而对含水粉细砂层来说, 应用改性水玻璃效果也不理想。为了应付各种情况, 在浆材选择上准备了几种方案, 开挖后如果无水, 可考虑使用改性水玻璃浆, 如果粉细砂层被水浸泡, 在拱顶部位考虑使用一部分超细水泥、水玻璃浆液;在中下部位置考虑使用普通水泥水玻璃浆液, 并在水泥浆中加少量膨润土, 以增加可灌性。总的原则是浆液要满足固结地层, 防止涌水的需要。
1.2.1 水泥水玻璃浆。
超细水泥浆水灰比:1:1~1.2:1在施工中可依据现场情况适量调节;普通水泥浆水灰比:1:1~1.5:1在施工中可依据现场情况适量调节;膨润土掺入量 (占水泥重量) :5%;水玻璃浆浓度:35Be°;水泥浆与水玻璃浆双液比:1:1~1:0.6施工中可以调节。
1.2.2 改性水玻璃浆。
水玻璃原浆浓度:35Be°;改性剂的浓度:20%;改性水玻璃浆的酸碱度:PH=3~4。
1.3 注浆。
1.3.1钻孔、打小导管。1.3.2注浆:注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆, 对于强行打入的钢管应先冲净管内积物, 然后再注浆, 注浆顺序由下向上, 浆液用搅拌桶搅拌。注浆时将两种不同的浆液分别放在两个容器内, 使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液, 两种浆液在混合器混合后注入地层。初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠来控制。
2 回填注浆技术
隧道的回填注浆具有堵水、加固结构、改善结构受力条件和控制地层沉降等多重作用。根据回填作用部位和目的不同, 回填注浆又可分为初期支护回填注浆和二次衬砌背后回填注浆, 由于注浆工艺、注浆机具和注浆目的等内容都较为一致, 因此对回填注浆技术统一叙述如下:
2.1 回填注浆孔的布置
2.1.1 注浆孔布置于拱顶, 初期支护背后注浆孔孔距3~5m/组, 二次衬砌背后注浆孔孔距6m/组, 每组3个, 梅花形布置, 布孔以避开环向施工缝为宜。2.1.2注浆管采用φ42 (或φ25) 普通焊接钢管, 均采用预埋方式布管。2.1.3 将注浆孔编号, 先注奇数孔, 后注偶数孔, 这样可使各孔注浆达到互补作用, 提高注浆效果。
2.2 注浆浆液配制
根据既有工程经验, 选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液较为适宜。
水泥浆水灰比宜为1:1~1:1.5, 水泥选用425#硅酸盐水泥, 内掺水泥用量9%的Fs-1防水剂及聚丙稀酰胺 (水用量的0.5~1‰, 拌浆前先溶于水) , 或内掺高强无收缩外加剂XPM。
2.3 注浆压力
回填注浆压力不宜过高, 只要能克服管道阻力和二衬与初期支护防水板之间空隙阻力即可, 压力过高易引起初期支护或衬砌变形。采用注浆泵注浆时, 紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2~0.6Mpa, 不得超过0.6Mpa。
2.4 注浆施工
2.4.1 注浆之前, 清理注浆孔, 检查注浆泵及压力表, 安装好注浆管, 保证其畅通, 必要时应进行压水试验。2.4.2注浆必须连续作业, 不得任意停泵, 以防浆液沉淀, 堵塞管路, 影响注浆效果。2.4.3注浆顺序。注浆应由低处向高处, 由无水处向有水处依次压注, 以利充填密实, 避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大, 则应分段留排水孔, 以免高水压抵消部分注浆压力, 最后处理排水孔。2.4.4注浆时, 必须严格控制注浆压力, 以防大量跑浆和使结构产生裂缝。2.4.5在注浆过程中, 如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆, 当冒浆或跑浆严重时, 应关泵停压, 待一、二天后进行第二次注浆。2.4.6注浆结束标准。当注浆压力稳定上升, 达到设计压力并持续稳定10分钟 (土层中要适当延长时间) 后, 不进浆或进浆量很少时, 即可停止注浆, 进行封孔作业。2.4.7停浆后, 立即关闭孔口阀门, 然后拆除和清洗管路, 待浆液初凝后, 再拆卸注浆管, 并用高标号水泥砂浆将注浆孔填满捣实。2.4.8注浆管理。a.为了确实地获取注入浆液质量和数量, 必须保管好全部证明书及测量数据等。b.施工中应经常监视注入量、注浆压力及二衬结构状况, 必要时应变换注浆参数。c.根据注浆情况, 事先应计算出注浆量, 并与实际注浆量进行对照, 及时跟踪、变更施工参数
3 湿喷混凝土施工技术
3.1 湿喷混凝土施工具有粉尘少、回弹少、水灰比可控、一次喷射混凝土较厚等优点。
3.2 湿喷混凝土施工方法
3.2.1 喷射机械安设调整好后, 先注水、通风, 清除管道内杂物, 清扫施喷面松散土体。3.2.2喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内, 避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料, 引起堵管和强度降低等现象。3.2.3喷射前, 先开速凝剂阀门, 后开风, 再送料, 以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂掺量, 尽量用新鲜的水泥, 存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。3.2.4喷射机的工作风压严格控制在0.3~0.4Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷面垂直, 有钢筋时角度适当放偏30°左右, 喷嘴与受喷面距离控制在1.0~1.2m范围内。喷射顺序自下而上, 料束呈旋转轨迹运动, 一圈压半圈, 纵向按蛇形状, 每次蛇形长度3~4m。3.2.5喷射混凝土由专人喷水养护, 以减少由于水化热引起的开裂, 发现裂纹用红油漆作上标识, 进行观察和监测, 确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹, 采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理, 以策安全。3.2.6用预埋检测桩法测设喷射混凝土厚度, 不够设计厚度的重新加喷补够。3.2.7试验室负责优选喷射混凝土配合比和施工控制。施工中按配合比称料拌合, 严格控制外加剂的掺量, 确保喷射混凝土强度符合设计要求。
摘要:针对隧道加固施工方法进行了论述。
浅谈拱桥加固方法 篇9
拱桥加固的方法有许多种,目前常用的加固方法有:减轻拱上建筑重量、改变拱上建筑形式、加强主拱圈、增强横向联系、改变结构体系等。
1 减轻拱上建筑的重量
在地基承载能力较低或桥台不够稳固时,可采用减轻拱上建筑自重的办法对拱桥进行改造,以降低对下部构造的要求,同时也可减轻主拱圈的负担。包括采用轻质的拱上填料、纵向穿孔、拱式拱上建筑改为轻型的板式拱上建筑等方法。
不过此类方法在减轻拱上建筑的重量时,应特别注意拱的轴向力减小而恒载弯矩增加造成偏心用矩过大的问题,重视在施工时拱的弯矩变化,切忌在施工过程中因某些截面受力过大甚至造成桥梁在施工中垮塌。
2 改拱式拱上建筑为梁拱式拱上建筑
具有拱式拱上建筑的拱桥,为了减轻上部结构的自重,拆除拱上建筑所有传力结构(拱上填料、侧墙、护拱),使主拱和腹拱的拱背完全暴露,在主拱的拱背上按一定的施工程序浇筑钢筋混凝土或混凝土,其厚度按受力情况确定。此时主拱圈即成为变截面组合截面拱。然后接高腹拱墩,按梁板式的施工程序完成全桥的施工。由于拱上建筑既有梁又有拱(腹拱一般留作施工支架),故称为梁拱式拱上建筑。
这种加固方法由于在拱背上操作,不用塔设支架,施工快捷、方便,新老混凝土的连接较好,造价也较低,在加强了主拱圈的同时,还可减轻上部结构的重量。在加固多孔连拱时,一般无需加固其下部结构,在这种情况下,用此加固方法,优点更为突出。
3 加强主拱圈
3.1 根据加固方法的不同,主拱圈加固可以采用多种方法来实现截面增大的目的
3.1.1 锚喷加固
“锚喷”,系借锚入原结构内的锚杆挂设钢筋网,再施喷加入适量速凝剂的混凝土至主拱圈面层,形成与原主拱圈共同承受外荷载作用的组合结构。
锚喷加固具有粘结性好、早期强度高、基本不用模板、施工快速简单、适应性强等特点。但锚喷技术加固拱桥存在后期强度低、不利于桥梁永久性使用的缺陷。
3.1.2 粘贴加固
粘贴加固一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维等抗拉强度高的材料粘贴在主拱圈表面,使之与结构物形成整体,从而达到提高主拱圈的抗弯和抗剪强度、抑制裂缝扩展的目的。
粘贴加固具有与结构物粘附性能较好、加工成型容易、用料量少、锚固牢靠方便、加固效果明显等特点。
3.1.3 体外预应力加固技术
体外预应力加固桥梁上部构造多用于梁桥,对于拱圈开裂以及桥台产生位移,拱顶下挠的拱桥,也可采用此法加固。其作法是:对主拱圈纵向开裂的拱桥,设置横桥向的钢拉杆施加预应力加固;对主拱圈横向开裂或桥台位移、拱顶下挠的拱桥,则采用顺桥向设置钢筋或钢拉杆施加预应力进行加固。
3.2 根据加固部位的不同,可采用的加固方法
3.2.1 拱圈下部加固
在需要加固的拱桥中,用钢筋混凝土或环氧砂浆加固拱肋或拱圈,均需搭设支架。在桥下净空容许或根据水文资料,桥下泄水面积容许缩小时,可在原有拱圈下部增设拱圈,即紧贴原拱圈下面喷射钢丝水泥拱圈或浇筑混凝土新拱圈。
3.2.2 由拱圈上部加固
拱圈下部加固的方法,由于需要搭设支架,用锚喷混凝土加固又需要空压机、喷射机等施工设备,增大了加固费用。拱圈上部(拱背)加固时,一般不需搭设支架。从拱圈上面加一层拱圈,即挖开原拱顶填土层直到拱背,洗净修补好,凿毛,加筑新拱圈,此法是拱桥中较常采用的加固方法,它不仅加固了拱圈,而且将原有开裂的拱连在一起,也利于桥梁排水。
由拱圈上部加固具有速度快、质量好、造价低的优点。
3.2.3 由拱圈上、下部同时加固
根据需要用钢筋混凝土或素混凝土由拱圈上、下部同时加固的加固方法。
3.3 对于双曲拱桥可以通过改变主拱圈截面进行加固
改变主拱圈截面的加固办法,也就是在肋底整体现浇钢筋混凝土板,将全桥肋底封闭,把原来的双曲拱截面变成箱形拱截面,改变原来截面的受力状况,增强结构整体性,既增大了横向刚度和承压面,又达到了提高承载能力的目的。
4 增强横向联系
增强横向联系主要采取两种方法:1)增大横向联系的刚度,如改横系梁为横隔板;2)增加横向联系的数目。增强横向联系,可使拱圈的受力比较均匀,避免因横向联系不足而产生的各种问题。
对于截面整体性较差的拱桥,增强横向联系的意义更为重大。早期修建的双曲拱桥,横向联系大多比较薄弱,特别是采用预制安装法施工的横系梁,更为突出。
5 改变或者调整结构体系
当拱桥由于自重或地基承载力不足,致使拱脚发生水平位移或转动,拱轴线发生严重变形时,在条件许可的情况下,可采取调整拱上建筑的布置,改变结构体系的方法来改善拱圈受力状况,以达到加固的目的。对于拱桥,其受力特点与曲梁相似之处,可采用在拱腹增设支撑的技术来调整主拱圈的内力。
拱圈内力与拱轴线有很大关系,对于拱圈变形过大的拱桥,实际拱轴线往往与压力线偏差较大。此时如单独采用截面增大技术等方法进行加固,已不能有效改善拱圈的受力状况。需要对拱轴线、压力线进行调整,使其尽量吻合,从而改善拱圈的受力,使其真正达到改造加固的目的。在调整拱上填料或主拱圈轴线、压力线之前,必须对拱圈的内力进行准确地计算分析,确定合理的方案,不能盲目地增减拱上的恒载。
调整拱轴线与压力线技术有以下优点:使拱圈受力趋于合理,施工快速,节省材料。
但该法缺点也很显著:施工难度大,稍有不慎后果难以预料。
6 局部加固
在工程实践中也涌现了一些用于局部加固、裂缝处理的实用加固方法。
钢板箍加固技术:在拱桥的跨中和L/4处加设三道钢板箍或钢拉杆,用螺栓在拱腹及拱侧钻孔锚固。临时加固技术:通过主拱圈下架设枕木、人字架或桥面架设临时钢梁的方式,临时加固拱桥。
高压灌浆封闭裂缝技术:高压灌浆方法的要点在于将裂缝封闭构成一个密闭的空腔,从而达到防止水汽和有害气体等侵入、提高结构耐久性的目的。
7 结语
以上仅介绍了目前比较常用的几种拱桥的加固技术,还有其他的一些尚未介绍。各种维修加固技术各有其优缺点和适用性,以上所介绍的加固技术不是单一的关系,在很多时候要根据桥梁的现状,采取综合加固的办法,才能既缩短工期,节省加固费用,又能有效达到加固效果。可以预见桥梁维修加固的新材料、新技术和新工艺,随着科学和社会的进步还将不断推出,并推动着桥梁加固技术的不断成熟和完善。
摘要:分析了拱桥加固的必要性,详细地介绍了几种拱桥加固的方法,指出各种维修加固技术各有其优缺点和适用性,应根据桥梁现状进行选择,以达到缩短工期、节省加固费用、满足加固要求的目的。
关键词:拱桥,加固方法,主拱圈,横向联系,结构体系
参考文献
[1]王国鼎,袁海庆,陈开利.桥梁检测与加固[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2]谭兴丰.桥梁加固经济性评价研究——以石拱桥为例[D].重庆:重庆交通大学硕士学位论文,2008:1-9.
[3]张欣.拱桥加固技术研究与实践[D].重庆:重庆大学工程硕士学位论文,2005:37-48.
[4]廖碧海,王国鼎.拱桥加固新方法的研究及应用[J].公路,2006(10):34-37.
砌体裂缝灌浆加固方法 篇10
在砌体结构中,裂缝是具有普遍性的现象,引起裂缝的原因多种多样,裂缝的形式和宽度也不同。在5·12地震中,大多数的砌体都出现了各种裂缝。裂缝的存在会降低建筑物的整体性、耐久性和抗震性能,给建筑造成一定的安全隐患。对于大多数的裂缝,工程中都采用灌浆的方法对其补强。下面介绍砌体构件的灌浆方法。
2 砌体裂缝灌浆
2.1 裂缝清理
采用高压吹风机将裂缝中的尘土和杂质去除,再用喷壶或喷雾器对裂缝内部和周围进行润湿,同时也可去除粉尘。一般采用喷壶或喷雾器对裂缝内部和周围进行润湿。喷雾器因其喷头小巧,容易伸入裂缝而被较为广泛的采用。其润湿程度应当与砌筑砖墙时程度相当:烧结多孔砖的含水率应控制在10%~15%之间;灰砂砖、煤渣砖的含水率应控制在5%~8%之间。含水率是指水重与干砖重的比值百分数。
2.2 入浆管布置
在裂缝两端,水平缝与立缝交接处,裂缝拐弯处应设置入浆管。管的距离:当缝宽1 mm以下时,为200 mm左右;缝宽1 mm~5 mm时,为300 mm左右;缝宽为5 mm~15 mm时,为500 mm左右。管子外端离墙面的距离为100 mm左右,与墙面略微向上成5°角左右,伸入墙体长度为200 mm左右,入浆管的布置应当在墙体两面同时交叉布置,以便浆液能充分的进入裂缝,如图1所示。管子外端离墙面的距离为100 mm左右,与墙面略微向上成5°角左右,伸入墙体长度为200 mm左右,在常温下1 d~2 d即可灌浆。
2.3 裂缝封闭
采用1∶2水泥砂浆抹封未装灌浆嘴的裂缝,宽度50 mm左右。常温下抹砂浆2 d后可灌浆。在灌浆前,为了检查封闭是否严密及裂缝是否畅通,必须进行灌水试验。试验应在粘贴入浆管及封缝砂浆硬化后进行,水压为0.2 MPa。试水时,进水嘴对竖向或斜向裂缝选用下端,水平缝选用一端,试水可冲刷掉缝隙内的尘土,湿润裂缝,观察缝隙灌浆间畅通情况和是否有封闭不严情况。在试水时,漏水厉害处可采用水玻璃水泥拌成速凝剂堵漏。在灌浆时,有漏浆情况也可采用此法堵漏。
2.4 灌浆施工
灌浆时,对于贯通墙体的裂缝应当在墙体两侧同时灌浆,灌浆顺序应由下而上或自一端至另一端循序渐进逐嘴灌入,切不可颠倒顺序。对于没有贯通墙体的裂缝,则只需从墙体的一侧进行灌浆,需要注意的是,应当从裂缝的一端开始灌浆,慢慢移向裂缝的另一端,以便于裂缝中的气体排除,防止灌浆结束后残留气体在浆液中,影响灌浆质量。在灌浆时,直接将输料管伸入入浆管内部,待临近的入浆管冒浆后,此时输浆管也会被输入裂缝中砂浆慢慢挤出(该方法称为“由里到外”灌浆)。灌浆时,对每个入浆管的灌注时间不超过15 min,如果时间超过15 min相邻的入浆管还未冒浆,则必须停止灌注,并检查该裂缝是否与其他裂缝连通,或是墙体内部有空洞。对水平裂缝的灌注为从一端向另一端灌注,但是其灌注长度不能超过1 m,当超过1 m时必须移管,对于竖向裂缝和斜向裂缝,与水平裂缝不同的是灌浆顺序由下而上(见图2),需要对每个入浆管进行灌浆,如果灌浆顺序相反,则从上部灌入的浆液会由于重力的原因往下流,流下的浆液在中途凝固,堵塞裂缝,并且浆液分散,即使最后灌满浆液,浆液也很难密实,很难达到预期的灌浆效果。
2.5 剔除入浆管
待所灌注的浆液干硬后,便可将入浆管剔除,直接将其齐墙面打断即可。切不可将PVC管拔出,因为拔出后会在灌入的浆液中留下空洞,影响浆液的密实性和灌浆效果。
2.6 墙面处理
对于开裂不严重的墙体,墙面处理直接按照装饰要求,对墙面进行抹灰等处理,这里不再赘述。对于开裂严重的墙体,为了保证加固过墙体的整体性,还需对原墙体进行水泥砂浆面层或钢筋网水泥砂浆面层加固。
3 注意事项
1)灌浆一般不提倡压力太大,低压灌浆可以保证浆液充分的填充裂缝,并且浆液有足够的时间沉积,能够保证砂浆的密实性。
2)对水平裂缝的灌注为从一端向另一端灌注,但是其灌注长度不能超过1 m,当超过1 m时必须移管。
参考文献
[1]彭志伟.浅谈灌浆工艺的选择[Z].克东县河道管理站,2009.
强夯有效加固深度的预测方法探讨 篇11
【关键词】强夯;有效加固深度;夯击能
一、有效加固深度的定义
强夯作为一种常用的施工技术,多用于加固多孔隙、粗颗粒的非饱和土及湿陷性黄土地基,其基本原理是用冲击型动力荷载,重塑土体的内部结构,使土体中的孔隙体积减小,土体密实度提高,湿陷性消除,从而提高其强度。该方法具备施工周期短、加固深度大、加固范围易于确定、造价低等优点,在许多地区广泛采用。在进行强夯施工之前,应对强夯的施工参数进行设计,而有效加固深度是影响强夯加固效果的重要参数,也是是强夯设计中的重要参数。
有效加固深度的定义是能使土体强度提高和压缩模量效果明显增大(软土)或使液化潜势消失(饱和砂土)或使湿陷性消失(湿陷性黄土)的土层深度。有了这一参数,再对比地基处理的预期设计指标,满足要求后再进行强夯施工。
二、影响土体有效加固深度的因素
在强夯技术发展初期,法国Menard公司根据大量实测进行总结后,发现夯后对土体有效加固深度大致与夯锤重量与落距乘积的平方根成正比。随后的研究表明,其他强夯参数诸如夯锤面积、夯点间距也对有效加固深度有所影响;而从土体自身结构和性质的角度看,土体的有效加固深度,还与土层厚度、土层构造以及土的性质有关。下面对影响加固深度的主要因素分别进行分析。
(1) 夯击能
夯击能是反映夯锤对土体冲击力大小的指标。若单次夯击能太小,则不能将土体中的水分排出,仅靠增加同一位置处的夯击次数并不能达到预期处理效果,甚至可能造成地基出现“橡皮土”现象。单次夯击能大小的确定,应在土体结构不被冲击荷载破坏的前提下进行,根据地基加固范围内相应控制指标的要求,尽量地取较大值。在将土体中的水有效排出土体时,亦可减少夯击次数,从而大幅提高强夯施工效率、缩短工期。
夯击能在数量上是锤重与落距的乘积,如何对锤重和落距进行搭配,也会对有效加固深度产生显著影响。在相同落距的前提下,夯锤自身质量越大,夯击时传递到深层土的能量就越多,反之则少。因此,不同的锤重与落距适用于加固不同深度的土体,轻锤高落距组合适用于加固浅层土体,而重锤低落距组合则主要用于加固深层土体。另外,由于强夯时会在上部土层形成硬壳层,采用轻锤高落距时,这部分坚硬的土体对夯击能的消耗较多,势必造成土层深部加固效果有明显减弱,但采用重锤低落距则可避免深层加固效果受到上部硬壳层的影响[1]。
(2) 錘底面积
锤底面积决定地基土所承受的冲击应力。在单击夯击能保持不变的前提下,锤底面积越大,单位面积土体所吸收的冲击能量就越小,而且夯锤贯入土体的深度也就越小,要使土体达到加固效果就需要增加夯击次数。另外,锤底面积越大,相同加固范围内的夯击点数量就越少。相反,当锤底面积较小时,夯锤贯入土体的深度就增大,夯击次数就减少,夯锤底部土体的主压实区深度增大,土体的侧向加固范围减小,加固相同范围的土体需要夯点数量增多。
(3) 土体特征
土是固、液、气三相共存的混合体,液体和气体分布在固体颗粒之间的孔隙中。强夯法加固土体的原理即通过冲击力尽可能地压缩土体中的孔隙,增加密实度,同时排出液体与气体,使固体颗粒之间更加紧密。加固后的土体不仅密实度增加,压缩性降低,其强度也得到提高,承载力增加。
反映土体密实程度的物理指标是孔隙比或干重度,干重度愈大,固体颗粒排列越紧密,孔隙比越低,并且与地基处理设计要求的干密度差距越小,所需的能量也就相对越少;但是,干重度大也使得土体对夯击外应力的阻力增加,且减小强夯振动波在土体中的传播速度,降低压缩波强度,从而影响深层土体的加固效果。
三、有效加固深度的确定
目前,强夯法有效加固深度的简化计算大多采用修正的梅纳公式:
式中,H为强夯有效加固深度,M为夯锤重量,h为夯锤落距, α为修正系数。
通过总结国内外众多工程实例,得出有效加固深度修正系数多取0.5左右。太原理工大学根据收集到的17个粘性土及砂土实例,求得有效加固深度修正系数为0.66。河海大学钱家欢等[2]自制动力固结仪,对秦皇岛饱和细砂的强夯处理效果进行试验研究,不仅得到了冲击荷载下的应力应变关系曲线和孔隙水压力的变化规律,并求出经验公式,再结合波动理论提出了强夯法理论计算模型,计算得出秦皇岛码头饱和细砂的有效加固深度修正系数为0.65。
综上所述,在影响地基有效加固深度的众多因素中,地基有效加固深度与夯击能呈正比关系;而当夯击能保持不变时,锤底面积的大小将直接决定夯锤着地时冲击应力的大小,进而决定强夯有效加固深度,二者是反比关系。而对于土体自身特征方面,除土体干容重之外,土体含水量也是影响有效加固深度的重要因素。虽然强夯的原理是通过冲击荷载将孔隙中的气体和液体排出,但如果土体的含水量过低,固体颗粒会由于缺乏水分而处于单粒分散状态,此时的土体在承受冲击荷载时会由于震动效应而至土体松动,也无法达到提高土体密实度的目的。在考虑多个因素影响的前提下,根据量纲一致原则,张洪波等[3]学者提出对梅纳公式进行修正,得到强夯有效加固深度的计算公式:
(2)
式中,A为夯锤底面积,土体平均干容重,为土体的平均含水量。
四、结论
影响强夯有效加固深度的因素较多,对某一因素影响的定性分析较为简单,如何综合多种影响因素定量的预测强夯有效加固深度对工程实践有很好的指导意义,如能采用理论计算与试验研究相结合的方法综合判断有效加固深度,其准确性和适用性将进一步提高。
参考文献
[1]王成华.强夯加固深度估算的等效拟静法[A],第六届全国土力学及基础工程学术会议文集[C].上海:同济大学出版社,1991,617~620.
[2]钱家欢,钱学德,赵维炳,帅方生.动力固结的理论与实践[J].岩土工程学报,1986
[3]张洪波,陈海楼.强夯加固地基的设计控制参数研究[J].安徽工业大学学报,2003,20
加固方法 篇12
1 中小学校舍抗震所存在的问题
目前, 在现有的中小学校舍当中, 钢筋混凝土与中砖混结构占据了非常大的比例, 在一些边缘地区与贫困地区, 还存在着其他的结构。根据相关的鉴定显示, 目前在抗震方面存在以下问题:
(1) 结构的承重构件材料强度较低:其主要体现在, 钢筋混凝土结构的承重构件等级较低, 而砌体结构墙身却具有较高的材料强度, 造成墙体抗震承载力不足, 承压不足[1]。
(2) 框架结构混凝土构件配筋不足, 或者框架柱轴压比限值不标准, 使得构件自身的承受力较低, 并因此而产生破坏[2]。
2 复合加固
2.1 简述
所谓的纤维增强复合材料, 其实指的是通过运用纤维来当作增强材料, 并运用合成树脂等聚合物来当作基体材料, 根据相关的混合比例, 来对其进行混合而成的一种新型复合材料。目前碳纤维增强复合材料 (Carbon Fiber Reinforced Polymers, 简称为CFRP) , 并且其已经相对来说较为成熟, 并全面的运用到了梁柱等的修复加固工程当中[3]。
2.2 工程实例
南京市琅琊路小学教学楼及体育馆抗震加固工程, 南京市丁家桥小学抗震加固工程, 南理小实验小学教学楼加层改造工程, 大部分项目都采用了CFRP外贴复合加固的方式, 现列举其中一个项目进行具体介绍及说明。原校舍结构房屋建筑平面大体呈矩形, 为现浇钢筋混凝土框架结构体系, 柱下独立基础。根据相关的检测鉴定, 该校舍自身的主体结构良好, 由于周边的地基土出现了不均匀沉降现象, 致使其主体出现了比较轻微的倾斜, 不过这并不会影响结构主体的安全使用。此外, 在各个楼层中, 其内墙的部分都存在比较细小的斜裂缝, 不管是钢筋的位置, 还是混凝土保护层的厚度, 都符合设计需要。通过运用回弹仪没来对梁、柱的混凝土强度进行相关的测定之后, 在本校舍中, 其底层梁柱的混凝土强度为C20, 与设计标准不符, 因此需要对其进行相应的加固处理。
3 结构承载力复核
依据设计的内容与现场的实际检测情况, 针对于单一的构件来进行梁、柱承载力的相应计算与复核。例如说, 以底层梁A-B/3作为例子加以分析, 原设计的混凝土强度等级是C25, 但是事实上, 其最终实测的混凝土强度等级却只有C20, 不满足标准要求。
计算复核之后得出, 在原先的梁跨中, 抗剪承载力V设计为347.7k N, 但是, 其实际上却只有326.5k N。也就是说, 因为实测的强度等级是C20, 导致其梁端抗剪承载力和抗弯承载力均不满足要求, 存在安全隐患, 需进行抗震加固处理。
4 加固设计
4.1 梁的加固设计分析
从本质上来说, 就针对于梁的抗剪与抗弯能力不足问题, 所采用的主要是外贴CFRP的方法, 来促进梁抗弯承载能力的全面提升。与此同时, 还需要将U形CFRP外贴在梁端, 以强化梁所具有的抗剪能力。U形CFRP本身还可以对梁底的CFRP加以固化。相关计算之后, 梁底所需要的CFRP面积为7.53mm2, 因此, 选择CFRP宽度时, 应当将其宽度设计为200mm, 确保其能够充分满足梁抗弯承载力的标准需要。其余部分的加固方式都和该梁的加固类似。通过运用这种CFRP加固方法, 能够确保梁的延性与抗震性出现大幅提升, 见图1。
其中:1—梁底粘贴1层CFRP宽200mm;2—梁两端各粘贴150mm宽净间距300mm的U形CFRP1层, 梁两端各四道;3—粘贴1层100mm宽CFRP压条。
4.2 柱的加固设计
从结构上来看, 在本校舍中, 其竖向的承重构件主要是以框架柱为主的, 并且, 依据相应的计算复核结果, 我们可以采用CFRP外贴的方法, 来实现对底层朱的加固处理。在经过了相应的检测之后可以看出, 在加固之后, 柱的抗压强度已经达到了原设计的标准需要, 因此, 该方法能够全面促进构件自身承载力的提升。
5 具体的施工工艺分析
简单来说, CFRP施工所经历的工艺流程主要包括:1混凝土的表面处理, 需要对其表面进行处理, 找出那些空鼓与剥落的地方, 在转角部位, 要对其进行相应的倒角处理, 并对其加以打磨使之形成圆弧状, 确保混凝土表面的干燥;2底胶涂抹作业, 要求确保施工包面的干燥性, 并按照相关的比例, 来对主剂与硬化剂等进行充分的调和, 直到胶体固化以后, 才能开展下一道工序。其中, 胶体的固化时间, 通常是由产品自身的性能所决定的。此外, 需要运用修补剂, 来将混凝土表面所存在的凹陷部位进行填补与修整, 并按照自上而下的顺序, 进行碳纤维布的粘贴, 并运用专用的滚筒, 来气泡排出。在保证CFRP的表面得到了充分的固化之后, 再对其进行相应的表面粉刷水泥砂浆防护。
6 结束语
经过计算分析表明, 本工程结构体系的抗震性能良好。使用外贴CFRP的加固方法加固中小学教学楼可以有效的节约空间资源, 避免安全意外的发生, 值得大力推广应用。
参考文献
[1]房琼莲.中小学校舍抗震加固方法探讨[J].福建建筑, 2014, (11) :59-60+56.
[2]胡克旭.校安工程中的校舍抗震加固方法探讨[J].结构工程师, 2011, (5) :146-152.
【加固方法】推荐阅读:
结构加固方法07-17
维修加固方法09-07
桥梁加固方法技术06-03
被动控制抗震加固方法07-19
旧桥梁加固改造方法06-09
强夯加固地基的方法07-05
拱桥的维修与加固方法05-23
粘钢加固工程施工方法06-30
旧桥的检测与加固方法10-06
用土工织物加固挡土墙软土地基的方法及体会05-23