早期人防工程抗震加固技術(shù)
發(fā)布日期:2013-07-26 19:46:39 瀏覽量:1122
早期人防工程大多建于上世紀六七十年代,經(jīng)過幾十年自然老化,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)混凝土面層脫落、開裂,風(fēng)化露筋、鋼筋銹蝕,砌體沉降裂縫、表層脫落等嚴重病害。特別是“5·l2”汶川大地震發(fā)生后,災(zāi)區(qū)早期人防工程的病害進一步加重——工程裂縫、裂紋數(shù)量明顯加大,滲漏水處和流量明顯增加。這些病害嚴重影響到工程的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,急需進行抗震加固處理。近年來,全國部分城市相繼對早期人防工程進行了抗震加固,雖取得一定成效,但并沒有完全達到預(yù)期的目標。為延長工程使用壽命,提高或保持工程原有的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,筆者認為有必要加強早期人防工程抗震加固技術(shù)研究。
病害原因分析
早期人防工程出現(xiàn)病害的原因主要有以下幾點:一是經(jīng)過幾十年的自然老化,混凝土面層風(fēng)化脫落,形成局部露筋;砌體表層風(fēng)化脫落,甚至造成局部強度降低。二是潮濕空氣不斷滲入與混凝土中的主要成分硅酸鈣發(fā)生水化反應(yīng),形成游離鈣、硅酸和氫氧根,再與空氣中的二氧化碳反應(yīng)在混凝土表面結(jié)晶形成白色硬塊,最后形成堿蝕,引起鋼筋的銹脹、銹蝕。三是外界環(huán)境因素作用,如大地震、地面超荷載作用、工程地質(zhì)條件和周邊建筑環(huán)境發(fā)生較大變化等,造成工程結(jié)構(gòu)、砌體的沉降、裂紋、裂縫,甚至出現(xiàn)局部坍塌。四是原工程設(shè)防標準過低、抗震規(guī)范條款變動、地面荷載增加等因素,不能滿足新的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。
混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固常用方法
加大截面加固法。該方法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固,對混凝土結(jié)構(gòu)還可以增加支承加固,但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
置換混凝土加固法。該方法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點。該方法適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
有粘結(jié)外包型鋼加固法。即濕式外包鋼加固法。采用該方法施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,且建筑物受力可靠,但用鋼量較大,適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
粘貼鋼板加固法。該方法采用環(huán)氧樹脂將鋼板粘貼于結(jié)構(gòu)表面,使其緊密粘貼在一起,形成共同應(yīng)力,適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。采用該方法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響,連接處受力均勻,不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。
粘貼纖維增強塑料加固法。該方法是對纖維增強塑料施加預(yù)應(yīng)力后,再粘貼到結(jié)構(gòu)表面上。此法除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、耐用、維護費用較低且?guī)缀醪辉黾咏Y(jié)構(gòu)自重等優(yōu)點,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
化學(xué)錨栓錨固法。該方法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固,不適用于已嚴重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
粘碳纖維布加固法。該方法是利用碳纖維布和專用結(jié)構(gòu)膠加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu),并用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面。其特點是自重輕、高強度、高彈性、耐腐蝕、施工方便、不受構(gòu)件外形限制。該方法廣泛適用于梁、板、柱、墻、橋梁、隧道、豎井及曲面、節(jié)點的結(jié)構(gòu)補強及抗震加固。
鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固法。即以鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)和加筋為增強材料,水泥砂漿為基材組成薄層結(jié)構(gòu)。其特點是配筋分散性好和骨料顆粒粒徑小,抗裂、抗?jié)B,韌性和耐腐蝕、耐久性能強,可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀及多個結(jié)構(gòu)部位的加固修補。
與混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固配套使用的技術(shù)一般有:植筋技術(shù)——利用結(jié)構(gòu)膠將鋼筋植入混凝土孔內(nèi),膠固化后,鋼筋與混凝土產(chǎn)生握固力,對混凝土結(jié)構(gòu)進行連接與錨固。裂縫修補技術(shù)——根據(jù)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,適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,還應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施?;炷帘韺用芊饧夹g(shù)——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。
砌體結(jié)構(gòu)加固常用方法
鋼筋混凝土外加層加固法。該方法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,砌體加固后承載力有較大提高,適用于柱、帶壁墻的加固。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
鋼筋水泥砂漿外加層加固法。該方法優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者,適用于砌體墻的加固,也可用于壁柱墻兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。
增設(shè)扶壁柱加固法。該法的優(yōu)點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區(qū)應(yīng)用。
無粘結(jié)外包型鋼加固法。該法的優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠,適用于不允許增大原構(gòu)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,并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護措施。
預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠,適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固。
砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補方法一般有:增設(shè)圈梁加固——當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,或縱橫墻交接處咬茬有明顯缺陷,或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)整體性較差時,應(yīng)增設(shè)圈梁進行加固。增設(shè)梁墊加固——當(dāng)大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時,應(yīng)增設(shè)梁墊進行加固。砌體局部拆砌——當(dāng)局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。砌體裂縫修補——根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,有針對性地進行裂縫修補或采用相應(yīng)的加固措施。
早期人防工程抗震加固對策
口部偽裝房的抗震加固。對磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的梁,可采用增設(shè)圈梁、梁墊;對強度不夠的磚柱、帶壁墻,采用鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿、鋼筋混凝土外加層或無粘結(jié)型鋼支撐加固;對鋼筋外露的梁柱接頭處,采用CGM高強無收縮灌漿料加固。
砌體通道的抗震加固。對車行道下的通道處,宜采用鋼筋混凝土、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿外加層方法加固,輔以使用CGM高強無收縮灌漿料植筋;人行街道下的通道處,除采用鋼筋混凝土外加層加固外,還可采用鋼筋混凝土扶壁柱帶或無粘結(jié)型鋼支撐方法加固;一股通道,可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿外加層方法加固。對于損毀的砌體,應(yīng)局部拆砌;對砌體的裂縫,應(yīng)視情進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理;對風(fēng)化嚴重的砌體面層,應(yīng)將表而的殘缺、破損及風(fēng)化層部分清除干凈,再抹水泥砂漿保護層。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震加固。一般可以采用粘貼纖維增強塑料、粘碳纖維布、鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿等方法加固,也可以用加大截面、置換混凝土、有粘結(jié)外包型鋼、粘貼鋼板的方法加固。對結(jié)構(gòu)的裂縫,可視情況進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理。對風(fēng)化嚴重的混凝土面層,則應(yīng)首先清除結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的殘缺、破損及碳化層部分,達到結(jié)構(gòu)密實部位,而后再抹水泥砂漿保護層。對鋼筋外露的結(jié)構(gòu)處,可在清理表層并對外露的鋼筋進行防腐處理后,采用CGM高強無收縮灌漿料加固、修復(fù)構(gòu)件殘缺部分。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://tuoluotouzi.com/a_20130726194640.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
病害原因分析
早期人防工程出現(xiàn)病害的原因主要有以下幾點:一是經(jīng)過幾十年的自然老化,混凝土面層風(fēng)化脫落,形成局部露筋;砌體表層風(fēng)化脫落,甚至造成局部強度降低。二是潮濕空氣不斷滲入與混凝土中的主要成分硅酸鈣發(fā)生水化反應(yīng),形成游離鈣、硅酸和氫氧根,再與空氣中的二氧化碳反應(yīng)在混凝土表面結(jié)晶形成白色硬塊,最后形成堿蝕,引起鋼筋的銹脹、銹蝕。三是外界環(huán)境因素作用,如大地震、地面超荷載作用、工程地質(zhì)條件和周邊建筑環(huán)境發(fā)生較大變化等,造成工程結(jié)構(gòu)、砌體的沉降、裂紋、裂縫,甚至出現(xiàn)局部坍塌。四是原工程設(shè)防標準過低、抗震規(guī)范條款變動、地面荷載增加等因素,不能滿足新的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。
混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固常用方法
加大截面加固法。該方法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固,對混凝土結(jié)構(gòu)還可以增加支承加固,但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
置換混凝土加固法。該方法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點。該方法適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
有粘結(jié)外包型鋼加固法。即濕式外包鋼加固法。采用該方法施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,且建筑物受力可靠,但用鋼量較大,適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
粘貼鋼板加固法。該方法采用環(huán)氧樹脂將鋼板粘貼于結(jié)構(gòu)表面,使其緊密粘貼在一起,形成共同應(yīng)力,適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。采用該方法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響,連接處受力均勻,不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。
粘貼纖維增強塑料加固法。該方法是對纖維增強塑料施加預(yù)應(yīng)力后,再粘貼到結(jié)構(gòu)表面上。此法除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、耐用、維護費用較低且?guī)缀醪辉黾咏Y(jié)構(gòu)自重等優(yōu)點,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
化學(xué)錨栓錨固法。該方法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固,不適用于已嚴重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
粘碳纖維布加固法。該方法是利用碳纖維布和專用結(jié)構(gòu)膠加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu),并用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面。其特點是自重輕、高強度、高彈性、耐腐蝕、施工方便、不受構(gòu)件外形限制。該方法廣泛適用于梁、板、柱、墻、橋梁、隧道、豎井及曲面、節(jié)點的結(jié)構(gòu)補強及抗震加固。
鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固法。即以鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)和加筋為增強材料,水泥砂漿為基材組成薄層結(jié)構(gòu)。其特點是配筋分散性好和骨料顆粒粒徑小,抗裂、抗?jié)B,韌性和耐腐蝕、耐久性能強,可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀及多個結(jié)構(gòu)部位的加固修補。
與混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固配套使用的技術(shù)一般有:植筋技術(shù)——利用結(jié)構(gòu)膠將鋼筋植入混凝土孔內(nèi),膠固化后,鋼筋與混凝土產(chǎn)生握固力,對混凝土結(jié)構(gòu)進行連接與錨固。裂縫修補技術(shù)——根據(jù)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,適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,還應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施?;炷帘韺用芊饧夹g(shù)——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。
砌體結(jié)構(gòu)加固常用方法
鋼筋混凝土外加層加固法。該方法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,砌體加固后承載力有較大提高,適用于柱、帶壁墻的加固。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
鋼筋水泥砂漿外加層加固法。該方法優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者,適用于砌體墻的加固,也可用于壁柱墻兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。
增設(shè)扶壁柱加固法。該法的優(yōu)點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區(qū)應(yīng)用。
無粘結(jié)外包型鋼加固法。該法的優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠,適用于不允許增大原構(gòu)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,并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護措施。
預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠,適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固。
砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補方法一般有:增設(shè)圈梁加固——當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,或縱橫墻交接處咬茬有明顯缺陷,或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)整體性較差時,應(yīng)增設(shè)圈梁進行加固。增設(shè)梁墊加固——當(dāng)大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時,應(yīng)增設(shè)梁墊進行加固。砌體局部拆砌——當(dāng)局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。砌體裂縫修補——根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,有針對性地進行裂縫修補或采用相應(yīng)的加固措施。
早期人防工程抗震加固對策
口部偽裝房的抗震加固。對磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的梁,可采用增設(shè)圈梁、梁墊;對強度不夠的磚柱、帶壁墻,采用鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿、鋼筋混凝土外加層或無粘結(jié)型鋼支撐加固;對鋼筋外露的梁柱接頭處,采用CGM高強無收縮灌漿料加固。
砌體通道的抗震加固。對車行道下的通道處,宜采用鋼筋混凝土、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿外加層方法加固,輔以使用CGM高強無收縮灌漿料植筋;人行街道下的通道處,除采用鋼筋混凝土外加層加固外,還可采用鋼筋混凝土扶壁柱帶或無粘結(jié)型鋼支撐方法加固;一股通道,可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿外加層方法加固。對于損毀的砌體,應(yīng)局部拆砌;對砌體的裂縫,應(yīng)視情進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理;對風(fēng)化嚴重的砌體面層,應(yīng)將表而的殘缺、破損及風(fēng)化層部分清除干凈,再抹水泥砂漿保護層。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震加固。一般可以采用粘貼纖維增強塑料、粘碳纖維布、鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿等方法加固,也可以用加大截面、置換混凝土、有粘結(jié)外包型鋼、粘貼鋼板的方法加固。對結(jié)構(gòu)的裂縫,可視情況進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理。對風(fēng)化嚴重的混凝土面層,則應(yīng)首先清除結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的殘缺、破損及碳化層部分,達到結(jié)構(gòu)密實部位,而后再抹水泥砂漿保護層。對鋼筋外露的結(jié)構(gòu)處,可在清理表層并對外露的鋼筋進行防腐處理后,采用CGM高強無收縮灌漿料加固、修復(fù)構(gòu)件殘缺部分。
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