工程案例
業(yè)務(wù)范圍
混泥土樓板砼強度不足加固方法
發(fā)布時間：2014-07-15
1）概述因施工和使用不當(dāng)而引起的混凝土強度不足,將會使結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度下降,撓曲變形加大,同時使結(jié)構(gòu)的抗裂、抗?jié)B和耐久性降低，影響結(jié)構(gòu)使用。
2）引起混凝土強度不足的表現(xiàn)
強度不足的表現(xiàn)：混凝土強度不夠必將伴隨有抗?jié)B能力降低，耐久性降低，更重要的會影響結(jié)構(gòu)的承載能力。主要表現(xiàn)為三方面：
1降低結(jié)構(gòu)強度、剛直下降。
2抗裂性差、產(chǎn)生大量寬裂縫。
3構(gòu)件變形，變形大到影響正常使用。
3）引起混凝土強度不足的原因
1 原材料質(zhì)量差：
（1）水泥質(zhì)量不良：1.水泥實際活性低；2.水泥安定性不合格；
（2）骨料（砂、石）質(zhì)量不良：1.石子強度低；2.石子體積穩(wěn)定性差；3.石子形狀與表面狀態(tài)不良；4.砂、石中有機雜質(zhì)含量高、粉塵含量高，砂中云母含量高；
（3）拌合水質(zhì)量不合格；
（4）外加劑質(zhì)量不合格或組成配比不當(dāng)
2 混凝土配合比不當(dāng)：
混凝土配合比是決定強度的重要因素之一，其中水灰比的大少直接影響混凝土強度，其他如用水量、砂率、骨灰比等也影響混凝土的各種性能，從而造成強度不足事故。
（1）用水量加大：較常見的有攪拌機上加水裝置計量不準(zhǔn)；不扣除砂、石中的含水量；甚至在澆灌地點任意加水等;
（2）隨意套用配合比;
（3）外加劑摻量不準(zhǔn);
（4）外加劑使用不當(dāng)；
（5）砂石計量不準(zhǔn)和水泥用量不足。
3 施工工藝不正確
（1） 攪拌不佳，時間過短或過長造成不勻;
（2） 澆筑時水泥漿漏失嚴(yán)重；混凝土假凝、初凝；振搗不實;
（3） 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)；如早期缺水干燥，受凍等.
4 試塊未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)或未按規(guī)定制作
對于混凝土強度不足的補救和處理一般采用測定實際強度，利用后期強度，減少結(jié)構(gòu)荷載，結(jié)構(gòu)加固、分析驗算，至拆除重建等。
4）典型加固方法及適用范圍：
混凝土結(jié)構(gòu)強度不足的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計時可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。
1、直接加固的一般方法有：
（1）加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，可增加截面有效高度，擴大截面面積，從而提高構(gòu)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(nèi)，混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構(gòu)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(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面，通過新加部分和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高構(gòu)件承載力，改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工藝簡單、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；但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
（2）置換混凝土加固法
該法的優(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；適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
（3）有粘結(jié)外包型鋼加固法(包鋼加固技術(shù))
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)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。
該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護(hù)的情況下用于600C以上高溫場所；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。
（4）粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力，且施工方便。
該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)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水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
（5）粘貼纖維增強塑料加固法
外貼碳纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使它與被加固截面共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費用較低等優(yōu)點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。
（6）錨栓錨固法
該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(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
2、間接加固的一般方法有：
（1）預(yù)應(yīng)力加固法
（一）預(yù)應(yīng)力水平拉桿固法
預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上（當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時，拉桿會與構(gòu)件共同找曲，此時尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面），在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
由于水平提桿的作用，原構(gòu)件的截面應(yīng)力特征由受彎變成了偏心受壓，因此，加固后構(gòu)件的承載力主要取決于壓彎狀態(tài)下原構(gòu)件的承載力。
（二）預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法
鋼筋混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固定后，形成一個由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外荷載和預(yù)應(yīng)力共同作用下，拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過與構(gòu)件的結(jié)合點（下?lián)吸c和桿端錨固點）傳遞給被加固構(gòu)件，抵消了部分外荷載，改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征，從而提高了構(gòu)件的承載能力
該法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力，但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固，但在無防護(hù)的情況下，不能用于溫度在600C以上環(huán)境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。
（2）增加支承加固法
增設(shè)支點加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計算跨度，達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的載載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
（3）其它加固法
輔助結(jié)構(gòu)加固法是采用另制的輔助構(gòu)件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔(dān)被加固梁的荷載。
在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗彎和抗剪能力都得到提高。
3、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有：
（1）托換技術(shù)
系托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱；屬于一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點，但對技術(shù)要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。
（2）植筋技術(shù)
系一項對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應(yīng)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(shè)計位置的補救，構(gòu)件加大截面加固的補筋，上部結(jié)構(gòu)擴跨、
頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。
（3）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(hù)方法進(jìn)行修補，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)；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(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。內(nèi)部修補法。
內(nèi)部修補法是用壓力泵把膠結(jié)材料壓力混凝土裂縫中，結(jié)硬后起到補縫作用，并通過其膠結(jié)性使原結(jié)構(gòu)恢復(fù)整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對結(jié)構(gòu)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(fù)技術(shù)
系指通過恢復(fù)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(shù)。
（5）混凝土表面處理技術(shù)
系指采用化學(xué)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(shù)。
（6）混凝土表層密封技術(shù)
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(jìn)行防水、防潮和防裂處理的技術(shù)。
（7）其它技術(shù)
如結(jié)構(gòu)、構(gòu)件移位技術(shù)、調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率技術(shù)等。
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