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钢筋混凝土结构加固中的几个问题

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【摘要】本文对钢筋混凝土结构加固中的几个问题进行扼要分析。

【关键词】钢筋混凝土;结构加固;粘钢加固;环氧粘结剂

【 abstract 】 this paper reinforced concrete structure reinforcement of several problems on briefly analysed.

【 keywords 】 reinforced concrete; Structure reinforcement; Stick the steel reinforcement; Epoxy adhesive

中图分类号:U457+.3文献标识码:A文章编号:

混凝土及钢筋混凝土结构加固,在我国已有很多工程实践,其中有不少成功之作,也有不少失败的教训。因此,许多工程技术人员都在对混凝土及钢筋混凝土结构加固的原则、材料、计算方法、各种加固技术等进行深入的分析、研究与总结,并制定了《混凝土结构加固技术规范》 ,力求使我国的结构加固水平提高到一个新的高度。本文仅就几个与混凝土及钢筋混凝土结构加固有关的问题作一简要论述。

一、重视结构加固前的鉴定工作

混凝土与钢筋混凝土结构的加固,应在结构鉴定的基础上进行。在加固前必须弄清造成结构问题的原因、结构的损伤程度和加固的目的。只有这样才能正确的采用加固方法,避免加而不固、加而有害、超标准加固、重复加固和遗漏加固事项等一系列问题,应真正做到把“好钢用在刀刃上”。

结构加固前的鉴定工作应该请在此方面有丰富经验的工程技术人员来进行,一般来说,应遵循下列步骤:

1、收集资料。详细审核设计图纸,掌握结构传力途径,掌握施工情况、使用情况、地质情况、沉降情况等一系列资料。

2、现场踏勘。观察房屋结构及周围情况,注意结构异常部位(裂缝、钢筋锈蚀、构件变形、混凝土剥落等),充分了解构件的实际损伤情况和承受荷载的实际情况,并注意周围环境对结构的影响。

3、现场测试。通过一系列方法对结构混凝土的强度、缺陷、材质、碳化、钢筋锈蚀、构件变形、裂缝等情况进行现场测试,为结构鉴定提供可靠的定量数据。

4、结构鉴定。根据检测结果按现有结构的实际情况进行结构强度与刚度验算,并结合现场实际情况进行综合分析,最后作出鉴定。

二、进一步开展加固设计计算理论方面的研究

目前,结构加固设计计算较为混乱,大多数设计人员沿用普通结构设计的概念进行加固设计,而忽视了结构加固的特点。加固结构与普通结构有着本质的差异。首先,加固结构属二次受力结构,新旧两部分存在应变滞后和应力超前问题,新旧部分的潜力一般不能得到充分发挥。例如轴心受压柱加固后的承载力并不是原有构件承载力和新增部分承载力的简单叠加。新增的钢筋和混凝土应力应变因滞后于原构件应力应变,当处于极限状态时,新增混凝土可能还达不到强度设计值。又如,加固结构属组合结构,目前由于加固结构模拟试验手段未能解决,对其整体工作和共同受力的实际情况,至今还不很清楚。所有这些都需要从理论及试验方面进行更深入的研究。

三、进一步开展构件外部粘钢加固技术的研究

混凝土和钢筋混凝土结构的加固技术有许多种 ,在《混凝土结构加固技术规范》中,已经将各加固技术的设计计算要点、适用范围、构造要求和施工注意事项都作了详细的规定。其中,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等都是一些传统的加固技术,而构件外部粘钢加固法则是近年来在国内才发展起来的现代技术,这种加固技术具有以下优点:

(1)加固后构件自重增加甚微,不会发生柱、基础等构件的连锁加固。

(2)构件截面变化较少,不会改变原结构原形。

(3)加固技术施工简单,周期短,施工时几乎不影响正常生产。

(4)能够保证被加固构件和粘结钢板共同工作。

(5)能够封闭粘结范围内的裂缝, 约束混凝土变形,有效地提高被加固构件的承载力、刚度与抗裂性,能方便的解决梁式构件抗剪强度不足问题。

粘钢加固技术在国内发展很快,目前国内已有几个胶种用于外部粘钢加固,并已建立许多粘钢加固技术专业加固工程部。目前,这项技术的科研工作仍落后于实践,在规范中还没有定量的给出粘结剂应达到的性能指标,而只是推荐应用胶种。此外,比较系统的粘钢加固技术试验报告还不多见,结构胶的老化、耐久性、耐高温性、外露钢板的防侵蚀、防

锈、防振动等问题都有待解决。因此,构件外部粘钢加固技术还需进一步进行研究。

四、新旧混凝土结合与共同工作问题

在加大截面加固法中,如何保证新旧混凝土结合牢固、共同工作是一个重要问题。新旧混凝土界面的处理工艺对粘结强度影响很大。用剔凿法处理的界面,新旧混凝土粘结强度一般都较低,这是因为处理后的界面粗糙度不合适或界面由于剔凿而受到微损伤的原因,如用高压水处理界面,则能得到较高的新旧混凝土结合强度。另一方面,采用环氧类粘结剂也能大大提高新旧混凝土的粘结强度。目前我国已有许多专门的界面剂和能使环氧在潮湿和有水环境下具有较高粘结强度的固化剂,这些粘结剂都能使新旧混凝土取得较高的粘结强度,但成本比较贵。

五、加强与加固有关的标准制定和基础研究

为适应结构加固工作的需要,国家已制定和颁布了几项国家标准,但在加固设计与施工中,还需要一些规范及大量工作要做。可以说此领域的底子还很薄,还需要加强基础研究。当前研究的重点应该是:结构可靠性鉴定的基础理论与实用方法;结构耐久性问题及剩余寿命评估方法;结构设计计算理论;现场检测技术;现代加固技术。

六、结束语

在混凝土及钢筋混凝土结构加固过程中,应引起重视的问题还很多,例如加固与改善使用条件及满足生产使用问题,加固与美观、费用问题,加固标准问题,加固后的性能检测问题,这些都需要科研、设计、施工各部门加强协作,进行更深入的研究,以全面提高混凝土及钢筋混凝土结构加固领域的技术水平。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。