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建筑施工混凝土结构加固对策思索
建筑施工混凝土结构加固对策思索 混凝土构筑物因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或在出现质量问题, 如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。其加固施工及加 固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不 同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这 样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。优秀的加固方案具体体现在 其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一 加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有 良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。
例如,某市技工学校办公楼因冬季施工,掺加不合格防冻剂,超标的氯离子 破坏了钢筋钝化膜,致使十架大梁产生严重裂缝,需要进行加固,原施工设计方案 之一是采取简易修补法,即,将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除,露出钢筋后,将 锈蚀的钢筋周圈进行除锈后,用环氧砂浆进行封闭,达到加固目的;方案之二是采 取加大截面加固法,经对设计方案分析,此两种方案除具有工程造价低的优点外, 还有以下不足之处:1.1技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁则需分段 进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费;1.2劳动强 度高,在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强 度;1.3工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施工工期并导致劳 动效率下降;1.4安全性差,因所有大梁必须将钢筋凿除外露,大梁承载力减小,在施 工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故;1.5产值效益小, 大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益;1.6加大的 截面影响房屋外观和空间尺寸。基于这些原因,经与甲方和设计院商讨,改变加固 方案,采用先进的外包钢加固施工方法,应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术,对这 十架大梁进行加固,由于技术先进,加固性能好,占用空间小,施工周期短,材料消耗 少,工艺简便、安全并减轻了劳动强度,提高了加固质量。取得了良好的综合效益。
2不同类型加固工程与加固方案分析 一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预 应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、 新材料、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工 程所要求的短、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。
2.1以框架梁的加固为例,笔者认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案 当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果 好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后者除材料费用高外,则各种优势尽显 其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度 比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短, 熟练工人每人每天可完成近200m2左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果 不如钢板性能好。
2.2以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,即,在混凝 土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝 土柱的承载力,具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢 (一般是角钢)直接外包子需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间的连接,由 于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是 用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,二是角钢与 混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。两种作 业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不 如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的 方案进行加固。如,某市泰和宾馆由于功能改变,原设计一层柱子采用的是干式加 固方案,将L100x6的角钢包子柱子四周并用缀条连接,已完全满足加固需求;而某 市某机电工程学校四、五层柱子,由于内置钢筋锈蚀,致使混凝土柱产生裂缝,采取 的是湿式加固方案,对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将 LS0x6的角钢粘贴到混凝土柱四周,达到整体加固补强目的。
两种加固方法均取得良好效果。另外,对于加固工程,还有焊接补筋加固法、 套箍加固法、喷射混凝土补强法、化学灌浆修补法、粘钢加固法、碳纤维加固法 等,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要 求,又经济实用,均可采用。
3加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺上写文章优秀的加固工程方 案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。
笔者认为,化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间,已不 能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固方法越来 越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如,某市面粉厂制粉车间技改 工程中的加固部分,就是采取化学补强的方法,应用QR型建筑工程结构胶粘剂,对 其第四层、第五层框架梁进行粘钢加固,满足了该车间在楼层增高、设备增加,荷 栽加大情况下的正常使用要求。采取同样方法施工的某辉龙阳光购物广场、某市 阳光热电厂、某市姚孟电厂改造、某机电工程学校等加固工程均取得了良好效果。
充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。在化学补 强方法中,除粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法,例如,某 开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适 于采用碳纤维加固,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、 强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于其它加固方法。
可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措 施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的 科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。就目前来看,这些混凝土 结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型 建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的 选择范围也将具有更为广泛的空间。
