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加固技术

时间:2022-05-15 10:38:58

加固技术

加固技术范文1

【关键词】建筑结构;加固技术;结构使用要求

0.引言

建筑结构在其使用期间,随着时间的不断流逝,会因劣化、损伤造成使用功能下降,或由于技术条件的限制而无法继续使用。目前,建筑行业的发展的主要方向一方面是不断开发采用新技术、新结构、新材料、新工艺等来满足新建建筑的要求,另一方面是通过检测、鉴定和加固改造技术使现有建筑符合使用要求。如果能够科学地分析现有建筑劣化损伤的规律和程度,及时采用有效处理措施,就可以延缓结构损伤的进程,达到延长结构使用寿命的目的。

目前我国已有建筑物加固的方法很多,如增大截面法、预应力加固法、改变结构受力体系加固法、外包钢筋加固法,分别适用于不同的情况。加固方法的具体选择,应根据可靠性鉴定结果、结构功能降低情况及其他加固后建筑的功能要求,按加固效果可靠,施工方便、经济合理等原则,综合分析确定。

1.建筑结构加固原因

1.1人为因素

首先,设计人员原设计有误,考虑不周。设计出现失误常常是由于设计人员对结构承受的载荷和作用力估计不足,考虑载荷漏项,以及施工过程中的实际载荷远远超过设计值等原因造成的。其次是施工质量差。由于施工管理混乱,施工人员技术水平不高,施工企业未能把好质量关等原因造成的施工质量差在已有工程事故原因统计中占有较高的比例。第三是使用管理不当。主要表现为:建筑物建成交付使用后,使用部门管理不善,擅自改变建筑物的用途或使用环境管理不善,不进行定期维护,因侵蚀性物质进入结构构件造成损害等。

1.2环境因素

在长期的外部环境及使用环境条件下,建筑结构材料每时每刻都受到外部介质的侵蚀,导致材料状况的恶化,可分为以下三类:

(1)化学作用: 例如化工车间的酸、碱气体或液体对钢结构、混凝土结构的侵蚀。

(2)生物作用: 如微生物、细菌使木材逐渐腐朽等。

(3)物理作用: 如高温、高湿、冻融循环、昼夜温差的变化等, 会使结构产生裂缝等。自然灾害如风灾、地震等的破坏,重者可使建筑物毁于一旦,轻者会降低结构的安全性和耐久性。因此,有必要对受损建筑物进行必要的维修和加固,以提高工程结构的安全性,延长其使用寿命。

1.3其他因素

除了上述人为因素和自然环境因素的影响外,在建筑使用期内由于结构使用要求和设计标准的变化,使原有建筑满足不了继续使用要求,因而需要对其进行加固改造。

2.建筑结构加固原则

(1)结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行,但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响。因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑,不能简单采用“头痛医头,脚痛医脚”的办法。

(2)先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前,必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析,分析结构的受力现状和持力水平,为加固方案的确定奠定基础。

(3)材料的选用和取值原则。原结构的材料强度应按规定取用,如原结构材料种类和性能与原设计一致,按原设计(或规范)值取用;当原结构无材料强度资料时,可通过实测评定材料强度等级,再按现行规范取值。

(4)加固方案的优化原则。建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点,对建筑结构整体进行分析,保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。此外,要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平,在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施,减少对使用环境和相邻建筑结构的影响,缩短施工周期。

(5)与抗震设防结合的原则。我国是一个多地震的国家,为了使在地震高发地带上的建筑物具有相应的安全储备,在对其进行承载力和耐久性加固、处理时,应与抗震加固方案结合起来考虑。

3.常用建筑结构加固方法及其特点

3.1直接加固法

3.1.1增大截面法

增大截面法是用同种材料加大构件截面积来提高承载力,工艺简单、适应性强, 并具有成熟的设计和施工经验。不仅可提高被加固构件的承载力,还可加大其截面刚度,改善使用性能。适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固。

该方法的优点是工艺简单,适用范围广。其缺点是现场湿作业工作量大,施工周期长,对建筑物的使用环境影响大。此外,还会减少建筑物净空,使结构自重增大。

3.1.2外包钢加固法

外包钢加固法是在结构构件(或杆件)四角(或两角)包以型钢的加固方法,分为干式外包钢和湿式外包钢两种形式。它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下提高承载力,增大延性和刚度。该方法适用于混凝土柱、梁、屋架、及砌体柱和窗间墙以及烟囱等构筑物的加固。

该方法的优点是施工简便,现场工作量较小,施工周期短,受力较为可靠;缺点是用钢材的使用量较大,加固维修费用较高。

3.1.3预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆,通过施加预应力,提高建筑物体承载能力和刚度的方法。该方法被广泛用于加固砼梁、 板等受弯构件以及砼柱等。预应力加固具有卸荷、 加固及改变结构受力等功能,特别适用于大跨度结构以及采用其它方法效果不佳的较高应力应变状态下的大型结构加固。

该方法的优点是:可在几乎不改变使用空间的条件下,改变原结构内力分布并降低原结构的应力水平,提高构件的承载力。其缺点是:施工时需要增加预应力工序和设备,对施工技术要求高,预应力杆与被加固构件的连接(锚固)处理较复杂,施工难度大。

3.1.4外部粘钢加固法

外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料等粘贴到构件需要加固的部位,以提高构件承载力和刚度的一种加固方法。这种方法在提高承载力的同时, 还可以约束核心混凝土,提高混凝土强度和构件的延性。这种方法常被用来加固承受静力作用下的砼 (或型钢)受弯及受拉构件。

但它要求环境温度不超过 60℃,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀的影响。此外,本方法对施工工艺要求高,需要专业的施工队伍。该法施工简单、周期短,对生产和生活影响较小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。

3.2间接加固法

3.2.1增设构件加固法

该方法是通过在原有构件基础上增加新的构件,改变构件刚度比等途径,减少受荷面积,从而达到结构加固之目的。采用该方法一般不会损害原结构,且易于操作,但需增加新构件,有时会对原有的构件功能产生负面影响。

3.2.2增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减少结构计算跨度,达到减小结构内力和提高其承载力的加固方法。按照增设支承结构的变形性能可分为刚性支点和弹性支点两种。该法简单可靠,但对建筑物的外观和使用功能影响大,同时对使用空间也有影响,适用于梁、板、桁架等水平结构的构件。

3.2.3增加结构整体性加固法

增加结构整体性加固法即通过增加支撑等措施使结构构件形成整体,共同作用。因整体结构构件被破坏的概率远远小于单个构件,所以可以达到结构加固的目的。

3.3综合加固法

综合加固技术就是同时采用多种加固技术增强结构某一方面的性能,进行综合加固设计的关键是利用各种加固方法的优势,其基本思路为:

(1)充分利用单一加固法法的优点。例如,预应力加固法可以克服其它方法不能克服的应力应变滞后,减小挠度和裂缝宽度;碳纤维材料比常规材料(如钢材)抗腐蚀能力要强得多,尤其适用于腐蚀性环境以及沿海的混凝土结构。

(2)弥补单一加固方法的缺陷。例如,增设支点加固法通过增设支点以改变结构的受力体系的加固方法,此方法可以减小结构构件的计算跨度,大幅度地提高结构构件的承载力;但采用这种方法会减小建筑结构的使用空间。因此,必须考虑辅以其它加固方法。

加固技术范文2

关键词:结构检测 结构加固

一、概述

50年来,我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。特别是最近20多年,结构的检测与加固技术得到快速的发展,其应用对象已从开始阶段的单层的破旧民居扩展到建设工程中的各类结构。

结构检测与加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用,在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民生命财产的安全方面也起到了一定的作用。

二、检验与测试技术

结构的检验测试与建设工程施工阶段的送样和质量检查有明显的区别,它通常为事后的检验与测试,如:在浇注好混凝土后,测定钢筋的配置情况等。因此其工作难度大,技术含量高。检验与测试技术一般为材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等多学科紧密结合的技术。

我国的结构检验测试技术走的是“引进—消化—提高”和“借鉴—独创”相结合的发展之路。

1、混凝土结构

建国初期,我国基本上没有什么现代的检测手段。直到六十年代中期才开始进行混凝土强度的非破损检测方法的研究。七十年代中期,原国家建委把混凝土非破损检测技术列入了建筑科学研究发展计划,组织力量进行攻关。到八十年代中期,第一本全国性检测规程《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23—85)问世。此后,关于混凝土强度及缺陷的检测技术得到了广泛的应用和持续的发展。到目前为止,关于混凝土强度的检测已有回弹法、超声法、钻芯法、拔出法和灌入法等,以及由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻芯回弹综合法等。较为成熟的混凝土强度和缺陷检测方法已经有了全国性的检测技术规程,如:

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/23—92);

《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:88);

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03:88);

《后装拔出法检测混凝土强度技术规程》(CECS 69:94);

《超生法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS 21:91)。

除了上述这些规程外,冶金、水利和交通等部门也编制了本行业的标准,一些省市还编写了适应当地材料特点的地方规程,如贵州省的《回弹法测定贵州省山砂混凝土抗压强度暂行技术规程》等。

混凝土强度的检测技术已基本成熟,成熟的标志在于测试理论的完善和测试仪器性能,如:“回弹值—碳化深度—强度”关系,反映了回弹值与混凝土强度之间的基本规律。回弹、超声、钻芯和拔出等方法虽然都是舶来之法,但都具有了中国特色,且各种检测仪器和设备已完全国产化。一些仪器的性能已达到了国际先进水平,如北京市政工程研究院研制生产的NM-3B型非金属超声波检测仪等。应该说,在混凝土强度的检测方面,我国与经济发达国家已没有明显的差距。

混凝土构件钢筋配置情况的检测开始于七十年代。开始阶段使用的是进口的仪器。目前我国已经有了第二代钢筋测定仪,该仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋,并可测定钢筋直径,其测试原理为电磁感应。国产仪器可基本上满足建筑结构检测的需要。经济发达的国家的同类仪器性能略好一些。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试,测试速度快得多,其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出,大大提高了检测速度。

七十年代末到八十年代初,混凝土结构的耐久性问题开始受到重视,与耐久性相关的检测技术也得到相应的发展。这些测试项目包括:混凝土的损伤程度、钢筋的锈蚀速度、混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性及抗渗性和混凝土的渗漏点测定等。在这些检测项目中,有些为现场检测,有些为取样检测,还有现场检测与计算分析结合的方法。

混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性和混凝土的抗渗性测定等项目均为取样检测。用钻芯机在结构上取出试样,在实验室进行试验。其中,我国关于骨料的碱活性的检验开始于七十年代,到八十年代初水利部门的相关标准《水工混凝土试验规程》(SD105—82)已开始实行。到九十年代初,快速试验方法标准《砂、石碱活性快速试验方法》(CECS48:93)也颁布实施。

国内有关钢筋锈蚀速度和锈蚀量测定的研究起始于八十年代中期,到八十年代末,交通部门和冶金部门的科研单位研制出钢筋电位测定仪。这种仪器可定性地判别钢筋是否锈蚀,九十年代国外的测试仪器可初步定量测试钢筋的锈蚀速度和锈蚀量,但测试结果有一定的误差。实际工程检测中采用的是综合的方法,仪器测定、现场实测与计算分析相结合。

2、砌筑结构

如果说混凝土结构的检验与测试走的是“引进—消化—提高”之路,则砌筑结构的检验与测试的发展则走的是“借鉴—独创”之路。

砌筑结构检测方法的研究开始于七十年代末,主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标。为了改变“眼观手捏”的判断方法,而进行了回弹法检测强度等方法的研究。到八十年代中后期,冶金建筑研究院和中国建筑科学研究院分别研究出冲击法和点荷法砂浆强度检测方法;四川省建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院、西安砖瓦研究所等单位进行了砌筑用砖强度等级的回弹检测的研究。此后许多省市的建筑科学研究所都进行了砌体强度、砌筑砂浆强度或砌体块材强度等级检测方法的研究。1994年,《砌体结构力学性能现场检测技术规范》编制组对部分已有的砌体结构检测方法进行了评审,将回弹法、电荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程。这些方法大多数为我国科研人员创造发明的。

除了上述列入规程的方法之外,近年来又有一些新的检测方法问世,如河北省建筑科学研究院的超声回弹综合法、中国建筑科学研究院的贯入法等。

砌筑结构检验测试技术起步比混凝土结构略晚一些,技术成熟程度比混凝土强度检测技术略差,但该项技术的发展势头猛,在国内形成了百家争鸣的可喜局面。可以说,按“借鉴—独创”之路发展起来的砌筑结构检测技术已经达到了经济发达国家的技术水平。

3、钢结构

与混凝土结构和砌体结构相比,工程建设中钢结构的数量相对较少,加之冶金、机械、交通、航空、石油、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷、焊缝探伤等检验方法比较完善,因而其检验测试技术发展之路基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法,如焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法、磁粉探伤方法和渗透探伤方法等。

在《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ 18-66修订本)中,关于钢结构所用材料、制作、安装和工程验收等内容所规定检验方法还都是常规检测技术,而在1981年新板的标准(GBJ 205-83)中,关于钢结构焊缝的检验增加了X射线和超声波探伤的内容。1993年以后又陆续颁布了下述规程:

《建筑钢结构焊接规程》(JGJ 81-91);

《钢结构工程质量检验评定标准》(GB 50221-95);

《钢结构工程施工及验收规范》(GB 50205-95)。

在这些规程中明确规定,焊接的内部缺陷及分级要符合《钢焊接手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345-89)的规定,使钢结构的无损检验工作向前推进了一大步。

在大型体育场馆、展览馆、机场、码头、火车站等公共建筑中,采用钢网架作为屋盖结构的愈来愈多。钢网架的检测受到普遍重视。针对该类结构的组件都是薄壁管、钢球和高强螺栓等特点,在实验研究和总结经验的基础上,编制了具有行业特色的《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ 78-91)和《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T 3034.2-1996)及《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T 3034.1-1996)两本行业标准.

钢结构的检验测试技术在学习借鉴的基础上已经可以有效地解决实际问题,应该说,该技术还有很大的发展空间,需要继续研究与开发。

4、检验测试技术的发展前景

更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目,使检验测试技术更加完善则是这项技术发展的方向。

检验仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保障。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。

检测方法改善和提高的第二个方面是检测理论提高和检测数据分析方法的改善。合理确定检测数量、合理布置检测位置、减小检测结果的不确定性、充分利用检测数据等,是所有结构检验与测试工作面对的问题。

随着工程技术的发展和检测要求的提高,一些新的问题又摆在我们面前,如高强混凝土的强度检测、混凝土缺陷的准确判定、预应力筋管道灌浆饱满度测试、新型墙体材料的强度测试方法及质量评定方法等。

钢结构的检验与测试是最具有发展潜力的技术。在对钢结构进行鉴定时,钢构件材料物理力学性能的现场无损验测技术、钢构件应力的现场无损测定技术和结构关键部位应力及损伤现场测试技术等是目前亟待发展的技术。

新技术的开发也要引进与研制相结合。如光传感技术、声发射技术等都是国际上九十年代中后期的先进技术,这些技术在大型建设项目施工阶段和使用过程中的安全监控和结构物安全性现场实荷测试等方面,有比较广阔的应用前景。

三、结构的鉴定与评估技术

结构鉴定与评估技术的发展与建筑市场和社会的需求有直接的关系,与国家的经济状况有密切的关系,同时又受到检测技术发展的影响。

建国初期至“文革”期间,我国的结构鉴定与评估工作相对较少。其原因是多方面的。在这期间,绝大部分的建设资金用于新建项目,即便如此,建设项目的数量也不多。旧的建筑物相对较少,而建国后期的建筑物和构筑物的使用年数还相对比较短。这段时间的鉴定与评估工作的对象,主要是少量使用时间较长且极其破旧的居民住宅。由于缺乏检测手段,鉴定工作以经验为主,相应的处理也多为治标不治本的临时措施。

1976年以后,结构的鉴定与加固改造技术得到了明显的发展。首先是建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术的发展。1976年唐山地震后,国家每年都要拨出专款进行建筑物和构筑物的抗震加固。国家资金的投入促进了结构鉴定与加固技术的发展。由于这是国内第一次大规模的结构鉴定与加固,缺乏必要的检测手段和计算手段,鉴定工作依然以定性为主,以经验为主。

经过20多年的发展,建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术已日臻完善,形成了自己的体系,成为结构鉴定与加固技术不可缺少的重要分支。抗震鉴定标准已经形成了系统,常用的标准如下:

《建筑抗震鉴定标准》(GBJ50023-95);

《室外给排水工程设施抗震鉴定标准》(GBJ 43-82);

《室外煤气热力工程设施抗震鉴定标准》(GBJ 44-82);

《工业构筑物抗震鉴定标准》(GBJ 117-88)。

建筑物和构筑物抗震鉴定与加固技术的发展与成熟,为结构鉴定与加固技术的发展奠定了基础。

1985年,经国务院批准,开展了建国以来第一次城镇房屋的普查工作。为配合这次普查,国家建设行政主管部门组织有关技术部门编制了《房屋等级评定标准》和《危险房屋鉴定标准》。鉴于当时缺少相应检测手段,待评定和鉴定房屋的数量极大,这两标准均采用了以外观检查为主的鉴定方法,并将房屋分成完好、基本完好、一般损坏、严重损坏和危险房屋等五个等级。

这是一次专业技术人员与非专业人员结合的普查,由房管部门统查,由各单位自查。以某省为例,约1.3万人参加普查,普查房屋约1.3亿平方米。普查结果为完好房屋约占总数的38.5%,基本完好房屋约占总数的33.5%,一般损坏房屋约占总数的18.9%,严重损坏房屋约占总数的7.0%,危险房屋约占总数的2.1%。这次普查使房管部门拥有了一支进行房屋安全鉴定的技术队伍,为随后成立的房屋安全鉴定站奠定了基础。

1976年开始的抗震鉴定与加固和1985年开始的全国性的房屋普查及随后的大规模的修缮,标志着我国的工程建设从以新建为主转变为新建与维修加固改造并重的阶段。

1989年,大连重型机械厂办公楼会议室地面突然塌陷,造成重大的人员伤亡事故。这次事故引起了建设行政主管部门的高度重视,当年,在全国范围内开展了已有房屋安全性检查工作。由于此时构件的混凝土强度、配筋、砌筑砂浆强度、砌筑用强度等级等检测技术的推广,检查鉴定工作从以定性的外观检查结果为依据发展到以定量的检测数据为依据的阶段。与此相应,建设行业的科研基金明显向结构耐久性、检测、鉴定、加固和改造方面倾斜。铁路、交通、水利、电力、冶金、化工、纺织、轻工、机械等行业也开展了相应的工作。在国内形成了结构安全性鉴定与加固技术和结构耐久性鉴定和剩余寿命评估等相应技术发展的契机。结构的安全性问题得到了普遍的重视。

随后,成立了全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会和房屋安全鉴定委员会,各行业和各地方鉴定与加固的技术和经验得以交流,鉴定与加固技术向标准化方向健康地发展。同时隶属于各地房地产管理局的房屋安全鉴定部门成立,使房屋的安全性鉴定工作逐步走上了正轨。

目前已有的鉴定标准和拟颁布的相关标准有:

《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ 114-90);

《民用建筑可靠性鉴定标准》(将颁布);

《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB 9257-96);

《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程》(YBJ 219-89)。

这些鉴定标准把定性的鉴定提高到定量的阶段,其主要对象为已有的建筑结构,使已有结构的鉴定结果具有可靠性。

到了九十年代,特别是住宅商品化以后,建设工程的质量成为万众瞩目的焦点,并引起中央领导的重视。这一形势促进了建设工程质量的检测与鉴定技术的发展。建设工程质量的检测与鉴定技术已超出了单纯的结构安全的范畴,包括了结构的安全性、耐久性、适用性和抗灾害能力以及工程质量问题产生原因的鉴定与分析等综合问题。这类鉴定不仅包括工程施工质量,还包括设计质量,以设计规范和工程验收规范为准绳,以国家和各地有资质的工程质量检验中心为骨干。

建设工程质量的检测与鉴定为治理工程质量通病,如设计造成的多层砖房温度裂缝问题,混凝土工程施工阶段的开裂问题等起到了积极的作用,为设计规范和施工验收规范的修编提供了依据。

经过50年的发展,结构的鉴定与评估技术已经发展成为包括结构安全性鉴定、结构抗灾害能力鉴定与评估、工程质量问题鉴定、灾后结构的鉴定与评估和结构耐久性鉴定和剩余寿命评估的综合技术。

但鉴定与评估技术尚存在一些问题,如在对已有结构的承载能力计算鉴定时一般都沿用结构设计时的计算理论和计算方法。结构的设计阶段采用失效概率的理论,考虑了作用的变异、材料强度变异、构件尺寸的变异等;而已有结构的承载能力鉴定时,除了可变作用存在变异外,永久作用、材料强度和构件尺寸已确定,此外存在着轴线的实际偏差、基础实际不均匀沉降、环境温度的影响、结构的实际损伤等;问题不同了,计算理论和计算方法也应该有所区别。因此,关于已有结构的承载能力的计算理论和计算方法有待发展。

在对建筑工程质量问题鉴定时,鉴定工作受到结构设计理论的制约,如设计不考虑环境因素的影响,而实际工程质量问题与环境温度等有很大的关系,如何评定这类问题,也有待设计理论和鉴定理论的提高。

四、结构的加固与改造技术

50年来,结构的加固与改造技术也得到了相应的发展。

除了单层居民住宅的修缮外,五十年代至六十年代加固较多的是单层工业厂房中的薄腹梁和混凝土柱。常见的薄腹梁的加固方法为体外拉杆方法,拉杆中施加的拉力多采用电热张拉法。常见的混凝土柱加固方法有外包钢法和外包混凝土法或称为增大截面法。此外尚有环氧砂浆修补法,此法常见于掺加氯盐混凝土构件的修复。这些方法主要源于前苏联,目前还在使用,但从理论上和操作工艺上都有了改善和提高。如混凝土柱的外包钢法加固方法,开始阶段的计算方法是分别计算混凝土柱和外包钢,外包钢按钢结构计算;当外包装的缀板加密并出现湿式的施工方法时,其计算按整体构件考虑;当缀板施加拉力时,可按约束混凝土进行计算。

七十年代中后期,砌体结构抗震加固的问题日益突出,特别是砖墙的加固问题。中国建筑科学研究院等单位开发了钢筋网水泥砂浆面层(俗称“加板墙”)加固技术,该技术至今仍然广泛用于砌筑墙体的加固。

八十年代初,辽宁省首先引进了法国混凝土构件加固技术,并用于实际工程。这种技术使混凝土受弯构件的抗弯能力的加固得到简化。此后,辽宁省建筑科学研究院和中国科学院大连物化所研制成功用于混凝土构件粘钢加固的JGN结构加固胶,使粘钢加固技术得以在国内迅速推广应用。由粘钢加固技术还派生出来锚粘带钢加固技术和劲性外包钢加固技术。前一技术将锚栓固定技术与粘钢加固技术相结合,用于受弯构件抗弯和抗剪能力不足的加固。后项技术将前项技术与钢-混凝土组合结构技术相结合,用于受弯构件抗弯抗剪能力不足和钢度不足的加固。

JGN结构加固胶的引进,使得锚载钢筋的技术风行一时,同时带动了混凝土构件裂缝修补技术的发展。

九十年代初,中国建材院研制出高流动性修补砂浆,使得混凝土构件的局部修补技术得以提高。该项新材料使得混凝土柱的制约加固技术成为现实。

九十年代中后期,纤维类材料用于加固的研究掀起了高潮,冶金建筑研究院引进碳纤维加固技术,河北省建筑科学研究院开发了丙纶纤维混凝土加固技术,中国建筑科学研究院开发了玻璃纤维水泥砂浆面层组合砌体加固技术等。

最近,国外金属锚栓进入中国市场,这一技术在结构的加固与改造中得到应用。中国建筑科学研究院正在编制金属锚栓的产品标准和工程标准。

随着结构加固技术的发展,结构的改造技术也得到了发展,结构的加固技术在结构的改造中发挥了作用。此外,替代结构技术、改变传力途径技术、预应力技术、托梁拔柱技术、结构增层和加层技术,在结构的改造中由广大的科技人员和工程技术人员发明和创造出来。

加固改造技术的标准化是该项技术成熟的标志,目前在用和即将颁布的加固改造技术规程有:

《古建筑木结构维护与加固技术规范》(GB50165-92);

《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90);

《钢结构加固技术规范》(CECS77:96);

《多层砖房结构加层技术规范》(CECS78:96);

《砌体结构加固技术规范》(待颁布)。

结构的加固技术有待进一步发展。

新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。以往的经验告诉我们,检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展,加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。

加固技术范文3

关键词:建筑工程;加固处理技术;使用寿命

中图分类号:TU198 文献标识码: A

随着城市化进程的不断推进,高楼林立的现象比比皆是,这对建筑施工的安全性要求也不断的提高。建筑结构加固对于保障建筑的稳定可靠、提高建筑使用寿命具有重要意义。建筑工程的加固措施往往是在建筑工程改建或者出现工程问

题后进行的,因建筑的不同,采取的加固措施和施工材料选用也有一定的差别。正确的建筑工程加固措施应根据建筑工程的实际需要采取最安全、快捷、经济的加固设计方案,以取得最高的社会效益和经济效益的组合。

一、建筑工程结构加固技术应用的意义

结构加固技术,即在建筑工程中采取各种技术措施提高建筑物可靠性,让建筑工程满足建筑设计所要求的安全性、耐久性与适用性。提高建筑结构或建筑构件强度、刚度、稳定性、减少事故隐患,提高建筑应用年限是建筑工程结构加固技术应用的主要目的。建筑结构加固的主要意义体现在以下几个方面:满足建筑结构强度要求。按照建筑工程施工规范,建筑物设计应按照极限状态设计,混凝土结构需要满足结构应用要求,保证其刚度、强度与耐久性符合设计要求。然而在建筑应用中,可能会改变建筑功能,导致其荷载分布及和荷载值变化与设计冲突,导致建筑结构所具备的刚度与强度无法满足其应用要求,或建筑结构在施工过程中由于施工质量未达到设计图纸要求,存在着安全隐患;在自然灾害或人为破坏下,容易导致建筑结构损坏,造成财产损失,甚至造成人员伤亡。为此,需要采取建筑加固措施满足其强度需求。此外,应用结构加固技术,可以满足建筑功能需要。

二、混凝土结构工程加固的几种方法

混凝土建筑结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,为了使混凝土结构充分有效利用,常采用加设混凝土外套法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法以及加大截面加固法。应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法有化学灌浆法、粘钢加固法、包钢加固法、碳纤维加固法以

及化学植筋技术等。

混凝土加大截面加固法,主要应用于混凝土柱和梁,通过加大混凝土截面,提高构件的承载能力。混凝土加大截面加固法仅适用于原构件为普通混凝土或者砌体的工程;不得用于原构件为高强混凝土的工程。施工工艺流程为:混凝土截面处理定位植筋钢筋焊接绑扎支模板浇筑混凝土拆模养护检验。

在混凝土结构的裂缝中注入粘结性和粘结强度优越的化学浆液进行建筑工程加固的方法称为化学灌浆补强法。当裂缝宽度在0.05L以上时多选用化学灌浆补强法,因为化学浆液固化后能很好的恢复混凝土结构的整体受力状态。施工工艺流程为:施工准备表面处理埋置灌浆嘴封闭裂缝配胶注浆封口检

查验收。

1、粘钢加固法

粘钢加固法是根据加固设计图纸的要求,用建筑结构胶把钢板、型钢等直接粘贴在需要加固的构件表面。粘钢加固法施工工艺流程为:粘钢面处理加压固定及卸荷系统准备胶粘剂配制涂胶和粘贴固化、卸加压固定系统检验维护。

2、包钢加固法

包钢加固法主要用于柱和梁。其施工工艺流程为:混凝土与型钢粘贴面处理角钢、缀板制作安装封边,埋设灌胶嘴配置结构胶密封检查灌胶检查维护。

3、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固是一项比较新的应用外黏高性能复合材料的加固方法,现在应用比较多的是将碳纤维片材用专用黏结胶(环氧树脂等)粘贴与构件收拉区表面,使其与被加固构件截面共同工作,以达到对结构进行加固增强的目的。该方法显著的特点是具有耐腐蚀潮湿,几乎不增加结构的自重轻质高强能适应混凝土截面弯曲的粘贴要求,在几乎不增加构件刚度和截面积的情况下大幅度提高构件的抗震性能和变形能力。 缺点是要做专门的防火处理易受人为损坏,如果黏结剂的性能不够好或者操作不当则会显著降低加固效果,并且由于该方法应用时间不长,使用经验比较少。 随着生产碳纤维的技术水平越来越高,碳纤维的价格也在逐渐下降 ,该方法有着很广阔的应用前景。

结构工程加固所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。已建成的钢筋混凝土结构经常由于下述原因出现损伤、缺陷或隐含不安全因素,不能满足结构安全性,适用性、耐久性的要求,需要进行鉴定和加固,如:

1. 结构设计人为错误或材料选择不当,结构建成后,发现有不安全的隐含因素;

2. 未严格控制施工质量,出现裂缝等损伤、缺陷;

3. 结构长期受环境作用,使用、维护不当,结构性能老化或出现损伤;

4. 结构变更使用性能,如加层、使用荷载发生改变等;

5. 结构遭受自然灾害,如火灾、风灾、地震等。

三、建筑工程加固设计方案选择

建筑工程的加固方案设计应充分考虑加固部位的特点,以及不同加固方案的适用性,还应考虑到施工的便捷性、加固的经济效益、加固质量等因素。具体来说应主要考虑以下几点:

1. 加固施工的便捷性

建筑工程加固设计中要充分考虑加固施工的便捷性,并在方案设计中体现出来。例如,某高层建筑某层框架柱的混凝土强度等级不满足设计要求,需要对该层的框架柱进行加固。这种情况下有增大截面法和外粘型钢加固法两种加固方法选择。但加大截面加固法则技术要求稍低,且可以通过机械化辅助作业的大规模

加固施工完成,效率、安全系数更高,施工的便捷性更加突出,因此在建筑许可的情况下就应该优先选择加大截面加固法。

2.建筑工程的加固需要确定最优化的加固方案

现在建筑工程的加固方法越来越多,技术也越来越成熟,但是具体到每一种方法的特点和应用,则需要根据建筑工程的实际需要来确定加固方法。对梁的加固应该首先选择碳纤维加固法,其次是粘钢加固法,最后才是加大截面加固法和预应力加固法。在柱的加固当中应用效果最好、最为广泛的加固方法就是外包钢

加固法。

3. 注意新技术、新工艺、新材料的应用

在建筑工程的加固设计当中,技术人员应该考虑到加固技术的发展情况,尽量应用新技术、新工艺、新材料,以提高建筑工程的加固效果。

四、结束语

如今,建筑改造业地位越来越重要,建筑工程的加固也面临着重大的机遇和挑战。在建筑加固业发展中,应综合考虑新科技新材料的选用,达到加固工程的可靠性和经济性的最优组合,为社会创造更好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 范世平,孔广亚&建筑物加固改造技术的发展与应用[J]煤炭科学技术 ,2007,(10)28-30

[2] 危发满,浅谈工程加固的几点措施[J]四川建材,2006(6):35-39

加固技术范文4

关键词:东山宾馆;建筑工程;加固技术

引言:

随着我国经济水平的不断提高,社会的不断进步,各行各业也有不同程度的发展,促使很多领域得到优化和完善。在建筑领域中通过引进先进的施工技术和施工设备来优化建筑工程施工的质量,为人们提供高质量的建筑物。即便如此,建筑物质量降低依旧是无法避免的,如建筑物进行改建、扩建和加层;灾害性事件(如地震、火灾、台风等)发生等情况出现都会对建筑物的质量造成一定的破会。因此,对建筑物进行改造加固是必不可少的一项工作,采用适合的改造加固技术处理建筑物存在的问题,提高建筑结构的坚固性、稳定性、安全性,得到高质量的建筑物。本文以东山宾馆作为改造的对象,对建筑工程的改造加固技术进行详细的研究。

一、建筑工程改造加固的重要性

建筑物是具有较长使用寿命和使用功能的物业工程。在建筑物出现局部或全部丧失正常使用功能、危及用户的生命和财产安全的现象,以及对既有建筑物进行改造(增层、改扩建、托换以及移位和转动等)等情况出现时,对建筑物进行改造加固是非常有必要的,能够还原建筑物的使用价值,成为人们重要的居住环境。目前,在我国尽管建筑行业有很大的发展和进步,但是建筑工程质量依旧存在很多不如意的地方。在当今我国人均占地面积较小的情况下对具有应用价值的房屋进行改造加固非常重要,能够有效的避免资金和资源的浪费。

二、东山宾馆改造加固技术

1.裂缝灌注技术

建筑物在使用构成中受某种因素的影响,导致建筑物结构受损,墙体裂缝比较容出现。对于建筑物裂缝的问题,应用的裂缝灌注技术都是从建筑物的实际情况出发的。

1.1混凝土裂缝

目前,将建筑物出现混凝土裂缝的原因归为两大类。其一是由变形引起的裂缝,就是当建筑结构受温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素所引起的。由于此类原因导致的建筑物裂缝,常被称之为非结构性裂缝。其二是由外荷载引起的裂缝,主要就是因建筑物结构的承载力的不足,出现裂缝。此种建筑物裂缝是建筑物本身存在问题的所产生的,被称之为结构性裂缝。

建筑物裂缝无论是结构性裂缝还是非结构性裂缝,所采用的处理技术都以的压力灌注技术为首选。其是通过压力将胶结浆液灌入混凝土裂缝中,对裂缝进行粘合、封闭和补强,从而达到修补的目的。在实际应用过程中具有多种方法,在施工中更具实际需要合理选择和应用。

(1)水泥浆灌注方法。适用于细而浅的裂缝修补。对于施工材料、施工设备、施工流程等都有严格的要求,按照具体的施工要求进行建筑物裂缝修补,才能保证裂缝修补效果良好。通常是现在裂缝处刷一层环氧树脂基液,在应用适合的修补材料进行封缝处理,检查封缝处理效果,若如出现密封效果不佳的情况,在一次进行封缝处理。

(2)化学灌浆方法。此种方法是应用环氧树脂类的灌注材料和甲基丙烯酸甲酯为灌浆材料进行修补裂缝。两种物质在市面上很容易购买得到,结合在一起应用能够提高粘结性、可灌性,具有良好的修补效果。

1.2砖砌体裂缝

导致砖砌体建筑出现裂缝主要原因有:其一是地基不均匀。通常因工程地质条件、基础构造、上部结构刚度、建筑体形以及材料和施工质量等因素造成。其二是温度变形。通常是因温度发生变化所引起的砖墙、砖柱出现开裂等。其三是建筑结构不合理。较为常见的是因建筑扩建中建设不佳,促使新旧砖墙受力不均所引起的。其四是施工质量低。在进行砖墙施工过程中如不按照施工施工要求合理的进行施工,将会导致墙体稳定性、坚固性不佳,受力不均匀,促使砖墙裂缝。

针对砖砌可能体裂缝的改造加固通常应用填缝封闭修补方法、配筋填缝封闭修补方法、灌浆修补方法。(1)填缝封闭修补方法。此种方法适合对砖砌墙体的外观进行维修或者裂缝比较浅的情况。填缝封闭修补方法主要是应用填缝材料,在裂缝出进行修补。需要注意的一点是此种方法存在再次开裂的可能。(2)配筋填缝封闭修补方法。此种方法适合砖砌墙体出现裂缝较大的情况。配筋填缝封闭修补方法是应用水泥砂浆和钢筋结合在一起应用,先应用将裂缝的砖砌墙体稳固,在应用水泥砂浆进行填缝。(3)灌浆修补方法。此种方法应用于砖砌墙体出现的裂缝较细,但是裂缝的程度较大的情况。主要是利用灌浆材料灌入裂缝中,促使细缝与灌浆材料粘结在一起,从而使墙体稳固。

对于东山宾馆出现裂缝问题进行实际的勘察,确定东山宾馆属于混凝土裂缝,裂缝的部位是东山宾馆墙体出现裂缝。对东山宾馆的改造加固施工是采用压力灌注技术进行封闭处理。

2.结构加固技术

东山宾馆需要进行改造加固建设,提高东山宾馆的安全性,稳定性,坚固性。促使东山宾馆能够长期应用。对东山宾馆进行结构改造加固至关重要,直接决定东山宾馆的质量。通常兑建筑物结构进行的改造加固建设应用的技术有黏钢加固方法、钢筋网水泥砂浆加固方法等。针对东山宾馆结构改造加固建设中应用的技术是:

2.1外粘型钢加固法加固梁、柱施工

外粘型钢加固方法是应用的黏钢对东山宾馆进行结构稳定和加固,在应用灌浆液进行加压灌浆,使灌浆固化,从而稳固东山宾馆结构中的梁和柱。应用外粘型钢加固方法的具体应用是表面处理配胶、卸荷粘钢粘钢固定及加压灌浆浆液固化粘钢施工质量检验加固后的构件表面防腐处理。具体的施工需要严格按照施工要求标准合理的进行。

2.2钢筋网水泥砂浆加固法加固砖墙施工

钢筋网水泥砂浆加固方法是应用钢筋网对东山宾馆砖砌墙体进行稳固,在用水泥砂浆进行加固,促使东山宾馆的墙体更加的牢固,安全,耐用。其具体的施工是:基层表面处理钢筋网绑扎固定喷射水泥砂浆面层。同样的此项环节的施工依旧严格按照施工要求合理的进行施工。钢筋网水泥砂浆加固方法具有良好的应用效果,在建筑工程改造加固中经常应用。应用此种方法加固墙体,在提高墙体稳定性,牢固性的同时还能间接加稳固建筑结构。

结束语:

建筑工程改造技术具有极强的应用性,能够有效的处理建筑物出现裂缝、结构不合理等问题,从而提高建筑物质量,延迟建筑物使用寿命。本文中对东山宾馆所开展的改造加固建设中是通过应用裂缝灌注技术和结构加固技术来分别提高东山宾馆的外墙和结构,从而提高东山宾馆的质,促使东山宾馆更加的坚固、安全、稳定、耐用。可见,在建筑工程建设中改造加固技术也非常的重要。在未来建筑领域发展的过程中的,不断的优化和创新建筑工程改造加固技术很有必要。

参考文献:

[1]中华人民建设部. 混凝土结构加固设计规范(GB 50367―2006)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006:47-52.

[2]梁发云,陈龙珠.乳胶水泥砂浆湿式外包钢加固混凝土柱的工程实践[M].建筑技术,2008,(06):35-37.

[3]中国建筑标准设计研究院. 砖混结构加固与修复(GB 03SG611―2003)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003:38-54.

[4]卫武龙.建筑物的评估加固技术与改造[M].北京:中国建筑工业出版社,1993:115-121 143-148.

加固技术范文5

【关键词】桥梁;梁板;加固;补强;技术

中图分类号:U445 文献标识码:A

一、前言

目前,我国桥梁在出现问题的时候,经常不能够得到很好的加固补强,从而导致了桥梁的使用得到了限制,因此,有必要对桥梁梁板加固补强技术进行研究。

二、桥梁常见病害及其成因

1.承载能力不足

桥梁的承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的,早期建造的桥梁,特别是20世纪60-70年代建造的桥梁,设计荷载大多偏低。随着交通置的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有些桥梁已经出现严重病害。

2.正常使用能力不足

这主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足,从而导致桥梁的正常通行能力不能满足要求。

3.设计、施工不合理

有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐显露、发展。

4.维修养护及加固措施不当

有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁本身自重过大,承载力相对提高较小或未提高;桥面排水处理不当,桥面渗水;又如支座维修不当,改变了整个结构的受力状态等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害;又如结构体系改变不合理,致使结构的关键部位应力超限等。

5.自然老化

早期公路桥梁的设计龄期为50年,随着时间的推移,已建桥梁会不断损坏和老化,其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降,这是一个不可改变的客观规律。

6.人为及外力因素引起的结构损坏。

比如超出设计最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击等作用,河道不恰当开挖,桥梁基础下存在岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损坏。

7.超负荷运营

随着我国改革开放的深入,交通运输业竞争在不断加剧。按路线等级或者预期设计荷载等级来说,这一部分设计荷载等级并不低,但由于一些特殊的原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期处于超重荷载作用下运营,加速了桥梁的损坏。

三、常用的桥梁梁板加固补强技术

1、加大主梁截面和配筋加固法

常用的有外包混凝土加固法。外包混凝土加固法又称为加大截面加固法,它是增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性,也可用来修补裂缝等。梁桥和拱桥等旧桥,均可采用该方法加固。

根据被加固构件的受力特点和加固目的、构件部位与尺寸、施工方便等要求,可设计为单侧、双侧或三侧加固,以及四周外包加固。根据不同的加固目的和要求,又可分为加大断面为主的加固和加配钢筋为主的加固,或者两者同时采用的加固。加大截面为主的加固,为了保证补加的混凝土正常工作,亦需适当配置构造钢筋。加配钢筋为主的加固,为了保证配筋的正常工作,需按钢筋的间距和保护层等构造要求决定适当增大截面尺寸。加固中应将新旧钢筋焊接,或用锚杆联结补强钢筋和原构件,同时将旧混凝土表面凿毛清洗干净,以确保新旧混凝土良好结合。

外包混凝土加固法使用普通混凝土,强度等级不低于C20 号。当加固层较薄、钢筋较密时,可采用细石子混凝土加固,在条件许可的情况下亦可采用钢纤维混凝土加固。配置的钢材除普通钢筋外,还可采用型钢和钢板等。

2、粘贴钢板法

采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其刚度,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,限制裂缝的进一步发展,从而取得提高构件的抗弯、抗剪能力和减少裂缝扩展的效果,达到加固补强、提高桥梁承载能力的目的。

具体方法是,先在混凝土和钢板表面涂一薄层专用结构胶,厚度一般以2mm为宜,用抹刀刮平,将气泡挤出。随后将钢板粘在混凝土贴面上,加压成型,将多余的胶液沿钢板边缘挤出,使钢板紧密粘贴在混凝土面上。

该加固方法具有施工简便,粘贴钢板所占空间小,不减少桥梁净空,加固施工周期短,消耗材料少,粘贴钢板的加固部位、范围与强度可按设计构造需要灵活确定等特点。

3、粘贴碳纤维布法

与传统的其它加固方法相比,采用碳纤维布加固旧桥能最小程度的改变原结构共同受力。具体方法是,将抗拉性能优良的碳纤维布用粘结材料贴到梁体底面或箱梁内壁上,使其与原结构一起参与受力,即碳纤维布可以与原结构内布置的钢筋一道共同承受拉力,以提高旧桥的承载能力。沿桥梁的主拉应力方向(或与裂缝正交方向)粘贴碳纤维布,两端分别设置锚固端,据此可约束混凝土表面裂缝、防止裂缝再扩展,从而达到提高构件抗弯刚度、减少构件挠度、改善梁体受力状态的目的。目前可采用旧桥结构加固用的碳纤维有单向碳纤维布、单向碳纤维交织布、双向碳纤维交织布及单向碳纤维层压材料等。

四、加固方案的确定

采用加固方案之前,须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下,才可考虑更改结构形式。如果加固后仍不能达到交通运输要求,则必须考虑重建桥梁的局部或全部。经济上加固应比重新建桥节约大量的投资和材料,具有明显的经济效益。在分析经济效益时,应包括重建新桥期间交通中断所造成的经济损失。一般认为加固比重建节约费用60%~70%以上才是有意义的,否则重建新桥更有实际价值;桥梁加固之后,无论承载能力,还是耐久性方面都应达到使用上的要求。

旧桥加固方案的确定,首先要根据桥梁的现有技术状况、存在的病害、车辆通行的需要以及将来交通发展的趋势、对加固的必要性和可能性做出分析判断。然后对各种加固方法的技术经济效果进行比较,选择合理的加固方案。在进行桥梁加固的经济效益比较时,为了对各种加固方案的技术经济效果做出评价,从中选择合理可行的加固方案,常常采用下面两个指标来进行比较:

1.结构改善系数:桥梁加固改造后承载能力提高的百分率。

η=(P2-P1)/P1×100%

式中:η——结构改善系数;

P1——加固前桥梁承受活载的能力;

P2——加固后桥梁承受活载的能力。

2.成本效益系数:加固工程的单位成本所取得的结构改善系数。这个系数越大,其成本效益越大。

k=η/Q

式中:k——成本效益系数;

Q——每平方米桥面所需的加固费用。

合理选择加固方案,还要考虑与加固相关的其他因素,包括加固设施的养护费用、加固时交通阻碍造成运输效益上的损失、加固结构耐久性、施工安全和对环境的干扰程度等。对加固方案的技术经济效果进行全面的综合评价后,才能最终确定合理的加固方案。

五、桥梁梁板加固补强工程应用——以浙江省320国道临平段某桥梁为例

浙江省320国道临平段某桥梁始建于1993年6月,为改路段年代比较久远的桥梁。桥梁原设计为汽—13拖—60,加固补强后提高到汽—20挂车—100。该桥全长173.3m(16.8m×10孔)上部结构为工字梁加微弯板组成的组合T型简支梁。

近年来,随着交通量急剧增长,重型车逐年增加,主梁裂缝严重。最大裂缝宽度达0.4mm,部分微弯板也出现裂缝,桥面损坏严重。2002年12月,对该桥进行了碳纤维片等综合加固。加固前在桥上进行加载试验,由支点断面实测主剪应力结构分析,在最不利荷载作用下,各测试断面的实测剪应力校验系数在0.6—1.5范围内,实测最大剪应力为1.91MPa,为理论计算值的1.44倍,说明主梁抗剪强度已不满足设计要求;由各测试断面实测挠度结果分析,各测试断面实测挠度校验系数主要集中在1.0~1.3范围内,实测跨中最大挠度为11.33mm,为理论计算值的1.32倍,说明该桥主梁抗弯刚度已不能满足桥梁正常使用要求。加固后对桥梁同一部位进行与加固前相同加载试验,结果表明桥梁抗剪及抗弯刚度满足设计要求,由各测试断面实测挠度结果分析,各测试断面实测挠度校验系数主要集中在0.7~1.0范围内,实测挠度最大值为f=9.11mm,小于理论计算值f=10.10mm且小于规范所规定的容许挠度值f1=L/600=27.1mm;在相同荷载作用在同一部位的荷载作用下,加固前1号~3号梁跨中实测最大钢筋应力分别为64.8MPa、64.2MPa、68.2MPa,加固后各主梁实测最大钢筋应力分别为60.3MPa、51.6MPa、52.4MPa,分别为加固前的93.0%、80.4%、76.8%,说明桥梁结构的受力性能得到改善;加固前1号~3号梁跨中心实测最大挠度分别为7.43mm、8.03mm、7.94mm,加固后各梁实测最大挠度为5.97mm、5.93mm、4.84mm,分别为加固前的80.3%、73.8%、61.0%。

六、自然养护应遵循下述要求:

1、基本要求:

⑴每处施工完成后,自然养护24小时内应确保不受外力硬性冲击等干扰;

⑵每道工序过程中及完工后,均应采取适当措施保证不受污染或雨水侵袭;

⑶施工过程中平均气温一般都高于5℃,自然养护至达到设计要求需要3~5天左右。

2、对粘贴施工完成后的复合材料层,经自然养护至粘结胶完全固化后,对碳纤维布粘贴面仔细检查,如果碳纤维布粘贴层有空鼓或气泡,可以用刀片将碳纤维布划开(注意不要划的太大),然后采用注射器针管将调制好的粘结胶注入空鼓或气泡内填充至密实。应保证密实粘贴面积达到100%;

3、碳纤维布粘贴的质量标准:a.粘结胶浸润碳纤维束良好;b.碳纤维布粘贴密实与混凝土结合面达到100%以上;c.碳纤维布方向不发生弯曲;顺纤维方向搭接长度不小于10cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条线上,必须错开至少50cm;d.碳纤维布规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合设计规定;

七、结束语

总而言之,桥梁梁板的加固补强工作极其重要,关乎桥梁的使用质量和使用寿命,因此,要定时对桥梁的使用情况进行检测,发现问题及时采取加固补强技术。

【参考文献】

[1]李勇.碳纤维加固补强技术在桥梁工程中的应用[A].贵州省科学技术优秀学术论文集(2004年度)[C].2009:3.

加固技术范文6

关键词:桥梁混凝土;维修;加固

中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:

桥梁维修加固技术是对有缺陷、病害的桥梁进行维修、加固。旧桥加固维修工作不同于建新桥,它是一项技术性很强的工作,一方面要求尽可能不破坏或少不损害原结构,另一方面要求加固补强的部分与原结构成为整体,共同工作。常用的加固改造技术方案有:减轻恒载、加固临界杆件、提供新补充杆件、改善原结构受力体系等方法或加固受力构件,达到增大桥梁承受活载的能力。此外,对下部结构稳定、支座和车行道伸缩缝适当清洁、改善外观形状、对表面进行防护美化、加强安全性设施(如改善人行道、栏杆柱及扶手)这对改善服务性能和延长现有结构使用寿命,也都起着重要作用。

1.桥跨结构加固技术

1.1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、改善桥梁荷载横向分都能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。

1.2粘贴受力筋(锦纶纤维、钢板、碳纤维)加固法

当交通量增加,主梁出现承载力不足,或纵向力筋出现严重腐蚀的情况时.粱板桥的主梁会出现严重的横向裂缝采用粘结剂及锚栓,将钢板等受力筋粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位.使其与结构形成整体,达到提高梁的承载能力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构的尺寸;施上工艺简单,施工质量较容易控制;施工工期短。

1.3增设纵梁加固法(拓宽改建)

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。

1.4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而和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。如图1

图1

1.5改变结构受力体系加固法

这种加固、改造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,把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支变连续梁,或在梁下增设钢衍架等加劲或叠合梁等.以减小梁内应力,达到提高梁承载力的目的。

1.6增大截面和配筋加固法

当梁的承载力、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗弯承载力,从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。

1.7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,采用对受拉区施以体外预应力加固,可以抵消部分自重应力,起到卸载的作用,从而能较大幅度地提高梁的承裁能力。体外须应力加固法优点是:(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)由于承重结构自更增加小,故对墩台及基础受力状况影响很小,可节省对墩台及基础的加固;(3)对桥梁营运影响较小,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。

1.8拱圈增设套拱加固法

当拱桥的主拱圈为等截面或变截面的实体拱板,且墩台无病害,基础沉降满足加固后的要求,同时桥下净空与泄洪面积容许部分压缩时可在原主拱圈下加设一层新拱圈。即紧贴在原拱圈底面上浇注或喷射新混凝土拱圈。

2.墩台基础加固

2.1扩大基础加固法

扩大基础底面积加固法,称为扩大基础加固法。此方法适用于基础承载力不足或埋深不够,而且墩台又是砌筑的刚性实体基础。扩大基础底面积应由地基承载力计算确定。当地基承载力满足要求而缺陷仅仅是基础不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积加固的方法,主要由地基变形计算来控制加固设计。

2.2增补基桩加固法

桥梁墩台基底下有软弱下卧层,或基础底面未设置在坚硬的持力层上时,墩台发生沉降;或桩基础深度不足;或由于水流冲刷过大等原因造成桩发生倾斜。采用增补基桩加固是一种有效的加固方法。即在基础周围补加钻孔桩,或打入钢筋混凝土预制桩,与原承台或基础相连,以此提高基础承载力、增强基础稳定性。

2.3钢筋混凝土套箍或护套加固法

当桥梁墩台病害由于基础埋深不够或施工质量控制不严等原因造成的,导致墩台开裂破损时,一般在墩台身上中下分设三道带箍,其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。每个带箍的宽度则根据裂缝的宽度和开裂情况而定。一般约为墩台高度的1/10,厚度采用10~20cm。当墩台损坏严重,如墩台身严重开裂或大面积表面破损、风化、剥落时,则可采用围绕整个墩台身设置钢筋混凝土护套的方法加固。

2.4墩台拓宽加固法

当墩台不够宽是,在复核基础承载没问题时,可以利用原墩台加设悬臂帽梁进行加宽。

利用旧桥台基础,在墩台帽挑出悬臂加宽部分,以便安装加宽的上部结构。增设承载力高和刚度大的新纵梁采用植筋加固技术与旧梁连接,共同受力;对跨径较小的有病害及承载力较小的拱桥或板桥,采取拆除旧桥上部,重新预制安装或现浇梁、板;对跨径较大的拱桥或梁板桥,对原旧桥部分应进行提高荷载等级加固后,增设新纵梁或拱肋加宽。 ⑵ 采用增补桩基加固法,增加钻孔桩或打入桩,上接柱式墩台,扩大承台或系梁,使新增桩基与原有桩基共同受力,加宽盖梁,增设纵梁采用植筋技术与旧梁连接。

加固技术范文7

关键词:梁桥;原理;加固技术

采用适当的加固技术措施,对恢复和提高旧桥承载能力和通行能力,延长桥梁寿命,满足不断增长的现代交通运输需要,既可以消除交通安全隐患,提高公路通行能力和服务水平,又可以节省大量投资,收到良好的社会效益和经济效益。

1梁桥加固基本原理

1.1从外因角度通过结构性能改变,提高主梁的承载力

(1)增大主梁截面面积。采用增加主筋、喷射混凝土、现浇混凝土、外包混凝土加大主梁截面尺寸,以及加厚桥面增加辅助构件等加固方法,都是增加主梁截面的加固方法和技术。由 可知,采用增大主梁截面的方法加固,其目的是增加主梁截面的惯性矩或几何抗弯模量,当荷载产生的内力(弯矩)不变,或荷载等级提高时,通过改变截面面积的途径,减少主梁截面的承受的拉力(通常压应力不控制承载力),使其不超过主梁材料性能承受范围,从而达到加固主梁,提高承载能力的目的。

加大截面加固法,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,以加厚桥面板或者加大主梁的梁肋宽度为主。该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的梁桥或者板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也取得较好的效果。但现场施工的湿作用时间长,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。

(2)增加主梁的强度。对主梁采用环氧砂浆(胶浆)粘贴钢板(筋)、环氧玻璃钢、碳纤维布、芳纶纤维布等高强材料,增加主量的强度都是属于此类加固方法和技术。采用增加主筋强度的方法,在不变主梁截面的前提下,当荷载等级不变或荷载等级增大时,增加了主梁的强度,使荷载对主梁产生的拉应力小于补强材料的强度,从而达到加固主梁,提高主梁的承载力的目的。

1.2从内因角度通过调整内力提高主梁的承载力

改变原桥结构体系,采取将简支梁体系改变为连续两体系、加八字支撑改变桥梁的跨径,或通过外加预应力将主梁结构由纯弯结构变为压弯结构,减少原桥主梁承受的荷载内力,根据 可知,从而减少主梁承受的拉应力,从而与上述加固方法一样,同样可以达到加固主梁,提高承载能力的目的。

2增大梁截面加固方法与技术

2.1增焊主筋加固法

当结构因主筋应力超过允许范围,而桥下净空受到限制时,不能加大截面高度,只能采用增焊主筋进行加固,其加固要点如下:

(1)增焊主筋。首先凿开混凝土保护层,露出主筋,将原箍筋切断拉直,再把新增钢筋焊在原主筋上,增焊钢筋断头宜设在弯矩较小的截面。为减少焊接时的温度应力,应采用断续双面焊缝,从跨中向两端依次施焊。

(2)增设箍筋。如果原桥梁的箍筋不足,梁腹出现剪切裂缝,则加固过程中,在增焊主筋的同时,应在梁的侧面增加箍筋。具体做法是:在梁腹上埋入销钉,把补充的箍筋固定起来,并把箍筋上端埋入桥面板中。

(3)卸除部分恒载。加固时,为了减少原结构的截面应力,使新增加的钢筋充分发挥作用,有条件时应采取多点顶起措施,将梁顶起或凿除部分桥面铺装,然后再进行加固(起顶位置和吨位由计算来确定)。

(4)恢复保护层。钢筋焊接好并接长箍筋后,应重新做好保护层。材料最好是用环氧树脂小石子混凝土(砂浆)或膨胀水泥混凝土(砂浆)。修复保护层,通常有三种可供选择使用的方法:涂抹法、压力灌注法、喷护法。采用喷护法时,应采取分层喷护水泥砂浆,每次喷涂厚度为1~3cm为宜,待砂浆达到一定的强度后,最后进行表面修整。

2.2增大梁肋加固法

此法主要适用于T型截面的桥,这类桥常因截面高度不够,或面积过小,导致承载能力不足,出现病害。对于这部分通常是将梁的下缘加宽加强,扩大截面,并在新混凝土截面中增设受力主筋。

2.3加厚桥面板加固法

当原桥的承载能力不足,截面面积过小,而墩台及基础较好,承载力较大,为了方便施工,有的桥将原有桥面铺装层拆除,在桥面板上浇筑一层新的钢筋混凝土补强层,用以提高桥梁的抗弯刚度,这种加固补强方式称为“加厚法”。

新的桥面铺装设计,应特别注意以下几点:

(1)后加的桥面铺装混凝土与原桥面混凝土可靠粘结是保证两者共同工作的基础。为了增强新旧混凝土之间的粘结,应将原桥面铺装破损混凝土凿除,对完好的混凝土也应做凿毛处理,必要时还应设置抗剪连接件(膨胀螺栓或弯折钢筋),抗剪连接件的数量,要根据抗剪受力要求计算确定。

(2)采用高密实度的桥面铺装混凝土是提高结构耐久性的重要措施。

(3)为了防止和控制混凝土的收缩裂缝,桥面铺装混凝土中应设置由 8-10的带肋钢筋组成的平面钢筋网。

2.4喷射混凝土加固法

喷射混凝土加固法,该法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土,以恢复对钢筋的保护,提高己剥离或变质的混凝土的强度,提供美观表面的功能,是目前常用的维修加固方法,但只能用于结构破坏非常轻微的桥梁构件中。

锚喷混凝土与一般锚喷混凝土相比,其抗拉强度明显提高,而且韧性好,具有良好的变形性能,是一种较为理想的加固材料。锚喷纤维混凝土的应用,扩大了锚喷技术在加固工程中的应用范围。

3粘贴加固方法与技术

粘贴即加固法,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F即材料有玻璃纤维,碳纤维和芳纶纤维3种,其中以碳纤维增强复合材料应用更多。该方法的主要特点是: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;几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,对原结构几乎不会造成新的损伤;具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能、热膨胀系数低等特点;根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活控制。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。粘贴碳纤维布加固方法往往辅以裂缝灌浆、封闭等方法。该方法的缺点是弹性模量与强度比值过低;环氧树脂在温度大于600C时会呈现软化现象,因此只能用于阴凉通风处的结构构件。

4体外预应力加固方法与技术

预应力加固方法,是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法,特点是通过预应力手段强迫后加部分的拉杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。因此,后加部分与原结构能较好地共同工作,结构的总体承载能力可以显著提高。预应力加固法具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果,适用于采用一般方法无法加固或加固效果不理想的较高应力状态下的大跨桥梁加固。

体外预应力加固根据加固目的及被加固结构受力要求的不同分为直线式、折线式及曲线式等拉杆分布方式。直线式拉杆适用于正截面承载能力不足的加固,由于拉杆对梁体施加预应力较小,多用于房屋结构的小型构件加固,桥梁加固很少使用。折线式拉杆适用于梁斜截面受剪承载力及正截面受弯承载力均不足以及连续梁的加固根据拉杆材料及截面尺寸不同可对梁体施加不同预应力,可广泛应用于各类构件的加固中。曲线式拉杆也适用于斜截面受剪承载力及正截面受弯承载力均不足以及连续梁的加固,这种方式对梁体施力均匀,但构造复杂当梁有横隔板时,曲线拉杆不好布置,一般仅用于无横隔板的大跨径桥梁中。

5改变结构体系加固方法与技术

此法是改变桥梁结构受力体系,达到提高桥梁承载能力得目的。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,或在梁下增设钢析架等加劲或结合梁等,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。但是,该法由于加固效果较好,目前也是常用来作解决临时通行超重车辆的一种加固措施。重车通过后,临时支撑可以随后拆除。但是,这种方法适用于多跨简支梁桥,对于单跨简支梁桥,转换结构体系的方式并不适用。

加固技术范文8

关键词:桥梁病害;加固;技术

Abstract: This paper analyzes the common diseases of the existing roads and bridges, bridge reinforcement theories and methods were introduced.

Key words: bridges disease; reinforcement; technology

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

一、公路桥梁存在的常见病害 (一)主拱圈裂缝病害 1.主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。 2.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。 3.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。 4.横系梁裂缝 (二)钢筋锈蚀病害 钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。 (三)墩台基础病害 桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。 (四)主梁裂缝及主梁变形病害 主梁裂缝多发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。

二、桥梁加固技术 (一)裂缝修补技术 裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性,主要技术有: 1.表面处理法,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,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。 5.粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。 (二)桥梁加固增强技术 梁式桥上部结构加固增强技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。 加大截面加固法采用增大构件的截面面积,根据荷载大小和净空条件不同,可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。 外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合,必须保证粘和剂的质量。

外部预应力加固法指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。 改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩,把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力的一种加固方法。 增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原梁中所受荷载得以减少,加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好,而承载能力不能满足要求的场合。 (三)桥梁结构加固新技术——锚喷 随着施喷机具的发展以及速凝剂的采用,人们把喷射硂与锚杆、钢筋网等配合起来使用,促进了锚喷技术的完善。实践证明,锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。 喷射硅的性能喷射硅在工艺材料及结构等方面与普通现浇硅相比有许多优点。施工中需加入速凝剂,因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板,其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;可设计性强,即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型;不中断交通。

(四) 桥面铺装加固法

桥面铺装法的核心思想就是通过桥面铺装参与受力,加强桥梁的整体性和稳定性。方法主要有:(1)局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。(2)重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。(3)桥面补强层加固法。即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

三、结束语

桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。

桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。

参考文献:

加固技术范文9

Abstract: The long-term erosion of coastal levee by the tide makes the serious damage to the overall structure of the coastal embankment, there is large area of security risks for embankment slope. At present, sea embankment has many problems, such as fail-safe operation, extended service and so on, so the sea embankment project needs the reinforcement engineering design. Combined with the relevant engineering parameters and field survey, this paper calculates and analyzes the transfusion and stability of the sea embankment seepage and put forward the feasible measures.

关键词:海防堤工程;加固;渗流;稳定;计算

Key words: sea embankment project;reinforce;transfusion;steady;calculate

中图分类号:TV698.2+3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)20-0120-03

0 引言

完整的海防堤工程可以减少风暴潮等自然灾害带来威胁,降低潜在的自然风险,给农业、养殖业及人民的生命财产安全带来极大的保障,在促进海产养殖、拉动区域经济等方面发挥了重大作用,取得了可观的经济效益。21世纪以来,由于全球环境的恶化,许多海防堤工程遭受潮水灾害,这是历史上少有过的[1-2]。海防堤工程年久失修,对区域范围内的农业生产安全造成巨大威胁,因此对侵蚀严重的海防堤工程进行加固已刻不容缓。

1 工程概况

受侵蚀较为严重的海堤段为80年代建设的长为20km的防潮堤。堤顶宽2.5m,高程4.5m,边坡1:1.5。由于缺乏防护措施,迎水坡受风浪冲击形成陡坎,每年都要组织人力、物力进行抢险加固维护。因此必须对工程进行加固,使之成为完备的海防堤。该项工程的改造建设,不仅为发展水产养殖业创造有利条件,同时也保护着2万多人口,4万亩耕地,7万余亩水产养殖业,对保护区的经济发展具有重要的作用。

2 工程地质与水文地质

工程所在区域属北温带季风区海洋性气候,地区年平均降雨量为646.8mm,年平均气温为8.4℃,年平均风速4.4m/s。平均高潮位1.45m,平均低潮位-2.4m。海堤加固工程区土壤属盐缄土,主要以淤泥质粉质粘土、粉质粘土和粉土类粉质粘土组成,承载力在60~110kPa之间。由于海防堤属于均质土坝,海浪对均质土坝冲刷可能会造成堤坝的渗透变形,因而应进行护坡防护,并应注意堤坝的不均匀沉降影响。

3 工程主要建筑物

工程位于地面高程1.5~2.0m的滨海滩涂上,海防堤断面呈梯形,总长3800m,由于缺少砂石料,所以就地取土填筑。

3.1 主要建筑物设计参数

1号站设计标准值为10年一遇,其监测潮位特征值见表1。

根据气象站提供的实测资料,拟建海防堤最不利风向为SSW,最大风速为20m/s。应用皮尔逊曲线进行分析,分析结果见表2;风区波浪要素见表3;波浪的浅水变形计算,计算成果见表4;海防堤风浪爬高计算结果见表5;海防堤堤顶高程按海防堤设计潮位加堤顶超高来确定,海防堤堤顶高程计算结果见表6。

6 结语

工程中80年代建设的的海防堤段年久失修,一旦发生溃堤现象,将造成巨大损失,所以加固工程的实施迫在眉睫。文章结合工程实际情况对海防堤加固工程渗流情况和稳定性进行计算分析,并设计了具体加固方案。经过加固后的海防堤在挡潮过程中其背水坡不再出现渗流,主体工程基本趋于稳定,达到了预期要求。海防堤加固工程是一项重要的人防工程,工程的建设应该符合自然的发展规律,并与自然环境相协调。注意工程对环境工程的影响,由于迎水坡采用砌石护坡,所以不会造成水土流失,但背水坡无护砌,必须采取一定的保护措施,以防止水土流失。可选用植被作为堤防背水坡的护坡,海防堤加固工程建成后,不会对环境产生危害性影响。

参考文献:

[1]汪益敏,张丽娟,陈页开,郭柏林,童明,刘炜.离子土固化剂加固堤坝道路路面的路用性能[J].华南理工大学学报(自然科学版),2006(09):56-61.

[2]黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].科技创新与应用,2013(29):204-205.

[3]贾玉杰.堤坝防渗加固技术综述[J].中国科技信息,2013(24):60-61.

[4]弋丹.水利工程中堤坝加固技术探究[J].化工管理,2016(08):101.

加固技术范文10

关键词:桥梁;桥梁病害;结构;加固

Abstract: the reinforcement, the transformation of the existing old bridge is, is the guarantee the sustainable development of highway construction a basic state policy. This paper summarizes the disease types of the bridge, this paper expounds the strengthening of bridge reinforcement of the theoretical study of urgency and the necessity, given the commonly used method of bridge reinforcement, for the next similar bridge reinforcement engineering provides reference.

Keywords: bridge; Bridge diseases; Structure; reinforcement

中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:

桥梁是道路的主要组成部分,然而由于既有桥梁设计荷载标准低和使用性能落后,加之桥梁自身材料老化以及车载提高和交通量猛增等因素,导致桥梁结构的各类病害频繁发生,许多旧桥正在变成病桥、危桥,严重阻碍了交通的通行[1]。这些桥梁若不及时进行维修、加固,病害将逐渐扩大,导致桥梁的提前破坏,直接造成整条路线的运输堵塞或中断,同时也给国家和人们的生命财产造成重大损失[2],这些问题已引起了业内人士的极大关注,随着国家对桥梁整治改造和加固工作的日益重视,使得研究桥梁加固技术具有重要的现实意义。

1桥梁病害类型

桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;桥梁结构各部分必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时桥梁结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使桥梁结构在长期使用过程中产生病害[3],具体表现在以下几个方面:

(1)裂缝:桥梁的裂缝在我国的钢筋混凝土桥梁中是非常普遍和常见的一种病害,没有不产生裂缝的钢筋混凝土桥梁,而裂缝通常是引起其它病害的产生与发展的重要诱因,如钢筋锈蚀、冻融破坏等,这些病害与裂缝形成恶性循环,对桥梁的安全运行以及它的耐久性产生很大的危害。

(2)混凝土碳化及钢筋锈蚀:当混凝土碳化和钢筋锈蚀程度日渐严重后,桥梁会产生较多的顺筋裂缝,这就会对桥梁的安全性和使用寿命产生严重的危害,降低它的安全性和缩短它的使用寿命。

(3)剥蚀:混凝土桥梁结构表面发生的蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落等病害称为剥蚀。根据不同的机理可分为:冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。

(4)地基不均匀沉降引起的破坏:由于地基不均匀沉降引起的破坏对结构的影响也比较大,如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂,毛石墩台的贯通缝等。

2桥梁加固的必要性和紧迫性

全国交通基础设施“十一五”规划指出,未来我国公路建设将采取“新建”与“既有改造”并举的方针,路网改造的任务十分艰巨。我国交通运输部也要求各级交通主管部门积极贯彻“建养并重”的方针,及时发现并处理桥梁发生的病害和出现的缺陷,加强现有桥梁的维修、养护、加固与改造,使其恢复设计承载能力或提高荷载标准,延长桥梁的使用年限,确保交通畅通和发展。对旧危桥进行维修加固,使其继续为现代交通运输服务,可以给国家带来巨大的社会效益和经济效益。据国外资料介绍,旧桥的加固改造费用仅为新建桥梁的10%~20%左右,因此较重建新桥可以为国家节省大量的资金,社会、经济效益十分显著。而如果对其全部拆除重建,不仅资金耗费巨大,而且在时间上也不允许。

3桥梁加固方法

3.1改变结构受力体系

改变结构受力体系的方式主要有两种:一是通过增加新的附加构件,二是通过改变承重构件的边界条件。实际加固工程中采用较多的是通过改变承重构件的边界约束条件来改变结构的传力体系,例如简支变连续或桥面连续变简支梁体系。通过增加构件改变构件局部传力体系是对构件局部进行加固的一种有效方法,但在实际中应用的较少。

3.2承重构件分载

分载是通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载,达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增设纵梁拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度,同时新增纵梁和原主粱之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。

3.3增大构件的截面

通常采用的增大构件截面的方法有以下几种:①增大截面和配筋加固法,主要用于梁桥及拱桥拱肋的加固,该方法会使上部结构恒载增加,需要现场作业,加固初期需适当中断桥下交通,桥下净空有所减小。②桥面补强层加固法,主要用于主粱刚度不够,桥面板承载力不足,或铰接梁、板的铰缝不能有效传力,这种方法通常与增大截面和配筋法或者粘贴钢板、FRP片材等方法联合使用。③锚喷混凝土加固法,较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程,此外在拱桥原有拱圈内喷射一定厚度的混凝土形成增设套拱也是加固拱桥优先选择的方案。

3.4外加预应力体系

外加预应力体系是利用预应力索产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属一种主动加固法。这种加固方法的优点是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;缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响,需要做防腐处理。

3.5外贴加劲材料

采用经济梁高和经济配筋率的混凝土受弯构件,其受压区混凝土比受拉区钢筋具有更多的强度空间,可通过增补受拉区加劲材料的办法来实现承载力的提高。传统的外贴加劲材料加固法主要指粘贴钢板法,随着FRP材料的出现,采用高强轻质的FRP材料进行外贴加固愈来愈成为工程加固的首选材料。

4结语

当前,我国的桥梁安全性与耐久性已经成为社会普遍关注的问题,桥梁坍塌的事件屡屡发生,严重威胁着人民的生命财产,给国家带来巨大经济损失和恶劣的社会影响。因此做好桥梁的有效加固和维护、保养,不但能够有效的减少资源的耗费,更能有效的减少交通运输风险,为经济的健康运行保驾护航。要做好这些就需要我们工程相关人员的共同努力:一是管理人员要加强巡查,及时进行维修保养;二是建设者也要担起责任,在施工的过程中,严格按照设计要求进行施工;三是设计人员也要从桥梁设计理念的角度做好安全性的设计。

参考文献

才华,王大鹏,刘雄.浅谈桥梁的维修与加固[J].山西建筑, 2007,33(27): 334-335.

加固技术范文11

关键词 公路;危桥;加固;管理

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0137-01

随着我国交通事业的快速发展,行车密度与车辆荷载越来越大,部分上世纪七八十年代修建的桥梁由于长时间的使用及设计荷载偏小,导致桥梁本身出现了或多或少的质量问题及安全隐患。桥梁是现代交通的咽喉,是公路畅通的关键部分,因此对桥梁加固补强机理进行深入研究,切合实际的引进国外先进技术,科学有效地应用在我们的工作中,可以有效地改善桥梁的使用性能,延长使用寿命,还可以提高社会经济效益,使桥梁能够更好的满足社会需求。

1 危桥加固的基本概念

旧桥不一定都是需要加固的,这个要看桥梁所处地通行压力是否较大,桥梁本身质量是否存在问题。我们所要加固的桥梁被称之为“危桥”,是指桥梁在长时间的使用下主题结构已破坏或存在缺陷,不足以完成目前的通车状况,存在较大的安全隐患。危桥的加固和平常所说的维修概念也是不同的,维修养护是在运营状态下进行小规模的养护性和预防性措施,而桥梁加固确是从整个桥梁的承载受力的角度来进行分析处理的。

2 危桥加固的流程

2.1 加固方案的选择

当出现危桥时应由政府主管部门评估该桥梁对公共交通影响的严重性、范围及时间等。须先派相关专家对桥梁进行实地考察,考虑能否在不中断交通的基础上进行修复,结合已修复危桥的经验,全面分析桥梁结构,考虑多种加固方案进行综合评比,选择最为经济有效地加固方案。桥梁加固设计应将安全工作视为重中之重。其次是合理可行性,最后是经济可行性,而现在实际施工过程中由于资金不足往往导致经济变为遏制工程质量的源头。

2.2 施工要点

施工前应对设计方案反复研究制定详细合理的施工组织方案,编制施工组织设计,考虑关键环节如何处理,有效地调配人工、材料、机械供应等等。

2.3 质量检测

在加固施工完成后应对加固后的桥梁进行检测评价,通常用的方法是动静荷载试验,由质量监督部门作出综合评价,然后发出具体的桥梁通车方案。

3 危桥加固的施工技术

3.1 塞缝灌浆

塞缝灌浆是通过喷浆机按一定的压力将按比例配制的水泥砂浆、环氧树脂砂浆灌入结构物开裂的缝隙内,填满裂缝,避免内部钢筋锈蚀,提高结构物整体强度。塞缝灌浆一般用于处理桥梁结构裂缝,施工时应先用1:2的水泥砂浆勾缝并预留6 mm~8 mm的灌浆注入孔,孔距一般为0.5 m,待勾缝砂浆凝结后即可灌浆。如果钢筋混凝土梁的裂缝较小,一般用环氧树脂砂浆勾缝,凡是裂缝大于0.2 mm的裂缝都是要留孔注浆的,孔距一般为0.25 m。在危桥加固中,塞缝灌浆用的最为普遍,施工快,见效快。

3.2 上部结构改建加固

桥梁上部结构加固是在充分调查研究桥梁的基础上利用原桥进行拼宽,利用桥台将板式结构替代原有的拱式结构的加固方法,使其满足桥梁荷载需求。

1)拼宽原桥:按时间通过的超限运输荷载对不能满足需求的桥梁进行设计拼宽。对验算不能满足超限运输要求的桥梁,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽危桥,以确保超限运输安全。

2)利用原桥台改拱式结构为板式结构:本方法适用于小跨径石拱桥, 通常为拱圈强度不能满足超限荷载产生开裂,降低承载能力,可以用此方法加固。

3.3 下部结构改建加固

桥台在长年行车荷载和土压力以及水流的作用下产生开裂,错位等病害。一般采用桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固,但是如果桥梁跨径较大、水流较大则此方法无法开展。采用钢筋混凝土框架的方法加固桥台,可将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架,这样不但施工方便而且工作量较小,经过加固实验验证,加固效果很好。

3.4 桥梁基础加固

由于桥梁基础埋置较浅,地基局部软弱,加上长时间的河水冲刷而掏空,致使桥台发生不均匀沉降,导致桥台开裂。针对以上病害我们一般用以下三种方法:

1)打木桩扩大桥台基础,增大荷载能力。

2)在桥跨范围内用C15号片石混凝土铺砌河床进行加固,铺砌的厚度一般为30 cm ~50 cm,在铺砌的两端设置截水墙,截水墙的深度和宽度根据桥梁实际情况灵活设置。

3)为了避免河水改道对桥台基础进行冲刷,破坏桥台基础,可在桥梁上游合理的位置设定丁坝等构造物,将河水引入主河道,从而避免对病害。

3.5 桥面铺装层的加固

桥面铺装层由于常年的使用和超荷载导致开裂和剥离等病害导致钢筋锈蚀,桥面平整度差,车辆通过时桥梁受力不平均产生震动,对桥梁造成危害。因此,应根据桥梁的具体情况,对破损较为严重的危桥采取破除重新铺层的方法进行加固,对破损不是很严重的桥梁进行清理加铺面层的方案。

下面我们破除从新铺装为例大致的介绍一下施工方法。

1)刨洗桥面原铺装层,在清除的过程中注意厚度的控制,不可损坏原桥的预制梁板,伸缩缝等构造。

2)人工清扫刨洗完的面层,用高压水冲洗梁板顶面,清理杂物。

3)重新铺装桥面,若采用的是水泥混凝土面层需使之荷载强度达到设计等级后才可开放交通,若采用的是沥青混凝土面层,应待表面温度降低到常温时方可开放交通。需要提早开放交通时,可适当洒水冷却路面,检查伸缩缝安装情况,预留槽浇筑的混凝土强度达到荷载强度后,方可开放。具体加固方法还有体外预应力桥梁加固法,粘贴钢板加固法,粘贴碳纤维加固法等,视不同情况而定。

4 公路危桥的管理

公路危桥经加固后投入使用应更好的去维护它,交通管理部门需定期对这些修复的危桥进行检测,观察其使用状态,能够充分发挥其作用。在施工管理的过程中应严格要求施工单位按照加固要求施工,严查偷工减料,注意抓关键性,制约性工程。在管理工作中注意原始资料的收集和整理工作,为今后更多的危桥加固积累工作经验。危桥加固同新建桥梁地位同等重要,且在施工过程中遇到的问题更为棘手,更难处理,桥梁病害错综复杂,病害成因又难以确定。因此,施工管理者应更加重视严把工程质量关。

目前制约公路危桥的主要难点就在于资金问题,投入到危桥加固中的资金非常有限,因此完成高质量的危桥加固又很难实现。随着经济发展,我国政府也逐渐意识到了这个问题,正在逐步加大养护资金的投入,但着眼于现在我们更应该加强平时的小修养护质量,从而更好地维护桥梁安全。

参考文献

[1]周松春.浅析公路老桥的维修加固与管理[J].中小企业管理与科技,2009,33.

加固技术范文12

关键词:管廊 加固 施工 技术

一、概述

我公司在攀西炼钢转炉工程施工中,因施工需要在转炉现场冶炼水管廊9―12线区间内运行400T履带吊,吊车自重为360吨,重物计80吨,而管廊顶的设计承载力为每平方米10吨,根据设计方提供的厂房主管廊图纸以及对现场情况的实际勘察,因此需要对管廊进行加固以确保400T履带吊的安全运行。

本管廊加固的施工技术,主要是解决400吨吊车行走通过时的重力支撑问题,防止垮塌。管廊的9―12线区域全长为84000mm,需对区域内管廊加支撑,管廊受力最薄弱部位在其横断面的中部,因此对该部位进行加固,根据计算每隔6米设一个支柱,为了增大与管廊的接触面每个支撑上方用200的H钢连通,连通全长即84米(见下图)。

二、施工特点

1、现场条件差:本区段管廊加固施工全在地下室进行,设备、材料进场困难,施工操作面狭小。

2、安全性要求高,对焊接的质量要求严,而且搭接位置空间小,不方便焊接。

三、施工技术

1、技术性能参数

400吨履带吊的基本外形尺寸如图3.1所示:

图3.1400吨履带吊基本外形尺寸图

400吨塔式履带吊自重360吨,单条履带宽1.25米,地面接触有效长9.4米,两履带间距7.6米。起吊按最重80吨(管廊附近最大吊车梁为60.259吨)考虑。

管廊截面尺寸:高4.7米,宽5.1米,预埋设计管柱间隔6米,钢筋混凝土剪力墙宽度为0.4米。

2、起吊承重分析

按塔式履带吊在管廊上方最不利条件起吊进行验算,忽略粘土发散角及管廊自身对重力的分散(赛迪管廊设计者提供:管廊顶部承重10t/),根据上述基本尺寸可以知道:

400吨履带吊轴列方向进行吊装时仅有一个履带坐落在管廊上,管柱间距6米,履带有效接地长为9.4米,运行时有二根管柱承重。

400吨履带吊轴线方向进行吊装时履带会坐落在两根承重管之间。

由上述可知有按极限最大载重计算以下两种情况:

(1)400吨履带吊轴列方向进行吊装时单侧履带吊承重并立于管廊加固管柱正上方时管柱规格及型号。

(2)400吨履带吊轴线方向进行吊装时履带吊位于加固管柱正上方时管柱规格及型号。

3、计算

(1)依据:

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构详图设计实例图集》(GB 50367-2006 )、《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)、中冶赛迪设计00010090DR2102ST030-《管廊施工图》。

(2)假设

不考虑履带吊行走下面垫的钢板对力的影响;不考虑吊装的动载荷;不考虑回填土对力的发散;轴线方向验算时不考虑管廊承重;使用管柱承重,上面的H型钢顶紧并假设焊缝都达到要求;不考虑支撑I钢对承重柱的加固力。

(3)计算

材料的选用:为保证承重结构的承载能力和防止一定条件下出现的脆性破坏,承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢等,在此选用Q235B钢管。

1)计算轴列方向进行吊装时单侧履带吊承重并立于管廊加固管柱正上方时管柱规格及型号。

受力示意图见图3.2:

图3.2轴列方向受力简图

履带吊自重加重物360t+80t=440t,管廊顶部承重为10 t/*(9.4*1.25) =117.5t,两根管柱承重为G=440-117.5=322.5吨。

钢管受压时,其破坏是稳定性破坏,它能承受的压力设计值为:N≤γ*f*A N―轴心压力

γ―钢管的整体稳定系数(计算细长比查表)

f―钢材抗压设计值(查下表3.4.1-1)

A―净截面面积

计算知:直径219管壁厚为12的净截面面积为78.037 cm2

分析即可选用Q235B的厚为12mm直径是219钢管。

2)、验算轴线方向进行吊装时坐落在两根承重管之间,抗弯时厚为12mm直径是219钢管作为管柱能否满足要求。

受力示意图见图3.3:

图3.3轴线方向受力简图

分析:当履带吊垂直管廊方向时,因管廊最宽为6.1米,因此吊车的履带可以坐落在管廊两侧的老土上,现假设没有周围老土。

弯矩作用在主平面内的压弯构件其强度应满足下列计算式:

N―轴心力

γx、γy―截面塑性发展系数(见表5.2.1)

用直径219mm厚为12mm的钢管净截面进行验算:

时上述公式等效为:

即验算:

合格即可

其中 D为外径,d为内计算知: 使用净截面面积An>7803.7mm2均可。

综上所述:即选用Q235B的厚为12mm直径是219钢管能满足要求。

4、加固措施

(1)加固材料选择

参照验算数据,为确保安全采取以下加固措施:选用219×12的Q235B材质的焊接钢管,每隔6m加固一根,钢管与管廊顶部用200×200×8×12的H型钢联通固定,承重管之间用12的工字钢加固,履带吊下垫30×10000×2000的钢板。

(2)焊条的选择

根据表3.4.1-3可选择E43型焊条。

(3)加固时承重柱上的联通H型钢必须与管廊顶部顶紧,在管柱与型钢接触点使用楔子打紧后焊牢,焊缝至少达到二级焊缝要求。

(4)焊接时工字钢与承重柱筋板直接两面焊牢不用螺栓定位,焊缝高度为8mm。(如图(a)所示)

(5)安全、质量、环保措施

1)进入施工现场必须进行安全教育,高空作业需搭设脚手架,施工氧气、乙炔瓶距离不得少于10米且距明火不小于10米。

2)吊装用葫芦、钢丝绳必须完好,如有损伤应及时更换。

3)严格施工技术工艺质量安全交底,做好交底记录,不进行技术交底的不准开工。

4)施工过程中,严格执行自检、互检、专检的三检制度,上道工序不合格,不准进行下道工序。

5)施工过程的质保资料等质量检测记录,与工程同步进行,以保证施工质量的可追

6)要重视管廊的积水及相对封闭的施工坏境对施工质量的影响。管廊积水要及时排除,封闭的施工环境要注意通风。

参考文献

【1】《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006

【2】《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002

【3】《钢结构设计规范》GBJ50017―2002;

【4】《钢结构工程施工及规范》GB50205―2001;