混凝土加固修复技术（精选11篇）
混凝土加固修复技术 第1篇
随着经济的快速发展, 各种建筑结构雨后春笋般迅速出现, 与此同时, 已建成的建筑结构常由于设计或者施工中的某些原因出现损伤、缺陷或其他不安全因素, 造成结构的承载力不足、结构开裂等, 使其往往不能满足结构安全性、适用性、稳定性、耐久性的要求, 因此, 为恢复改善其原有功能或特殊功能, 结构的加固修复成为必然[1], 与新建结构相比, 建筑结构加固具有工期短、收益大等优点, 权威机构表明, 建筑结构加固将成为未来几十年重点研究的方向之一, 因此, 建筑物的维修、加固、改造、新建技术的开发和研究是今后结构工程人员的最大课题。而根据加固结构的不同, 我们可以将其分成钢结构加固和混凝土加固[2]。在此, 我们在相关加固技术理论的基础上, 介绍了国内几种常用的加固修复技术方法, 并对主要的技术特点、适用范围等进行了详细论述, 并对其中原则进行深究, 从而在建筑工程中找到最合适的方法。
1砌体结构的加固方法
1.1砌体结构的直接加固方法
在建筑工程加固技术中, 砌体结构的直接加固方法主要有三种:钢筋混凝土外加层加固法、钢筋水泥砂浆外加层加固法和增设扶壁柱加固法, 这三种方法有其各自不同的优点和缺点, 因此在工程加固施工过程中, 我们要根据现场工程施工的要求和个人的需要, 来对其进行选择[3]。
1.2砌体结构的间接加固方法
一直以来, 在建筑工程施工过程中, 常见的砌体结构间接加固方法主要有以下两种:无粘结外包型钢加固方法和预应力撑杆加固方法, 上述两种方法对建筑工程的加固有着很明显的效果, 但是在利用这两种方法之前, 必须考虑到这两种方法所处的施工环境, 它们受到环境不同程度的影响, 因此在进行加固时, 应该合理的选用加固方法[3]。
2钢结构的加固方法
钢结构加固的主要方法有:减轻所加荷载、改变结构计算图形、加大原构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等, 当上述方法使用比较通畅和熟练时, 也可采用其他的加固方法[4]。
2.1加大原构件截面
采用加大截面加固钢构件时, 所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。加固的构件受力分析的计算简图, 应反映结构的实际条件, 考虑损伤及加固引起的不利变形, 加固期间及前后作用在结构上的荷载及其不利组合。对于超静定结构应考虑截面增大而引起的体系内力重分布的可能, 必要时可分阶段进行受力分析。与此同时, 应结合《钢结构设计规范》, 对加固后的结构整体进行总体挠度、抗弯强度、焊接残余挠度等的控制, 更应该对平面内和平面外稳定性进行详细考察研究。
2.2连接的加固与加固件的连接
钢结构加固连接方法主要包括:焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓等方法, 钢结构加固一般采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接, 特殊情况时也可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时, 所采用的连接材料必须经过相关的评定认可。在同一受力部位连接的加固中, 不宜采用刚度相差较大的, 如焊接与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法, 但仅考虑其中刚度较大的连接 (如焊缝) 承受全部作用力时除外。
3混凝土结构加固方法
钢筋混凝土结构是目前最常见的结构形式之一, 由于房屋的设计不当、使用维修不当、建造质量以及地震等原因, 许多结构物具有很大的安全隐患, 此时, 需要对原结构进行加固。钢筋混凝土结构加固方案主要根据房屋的实际情况, 分别采用提高框架抗震能力、增强框架变形能力或改变结构体系而不加固框架的方案, 同时在结构加固后应避免形成短柱、短梁或强梁弱柱。通过更多的方案比较和理论分析, 混凝土结构的加固分为直接加固和间接加固两类。
3.1直接加固方法
直接加固法是直接针对结构构件或节点承载力提高的加固, 方法很多, 主要有增大截面法、置换混凝土法、外包型钢法、外粘钢板法、外贴纤维复合材料加固法、绕丝加固法等[5]。
3.1.1增大截面加固法
增大截面加固法是指在原结构构件上浇层新的混凝土并补加相应的钢筋, 用以提高构件的整体承载力, 是一种较为常见的加固方法。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、受力可靠、加固费用低廉;因此, 该方法加固效果显著, 可广泛应用于钢筋混凝土结构板、梁、柱的加固, 亦可用于修补开裂截面[6], 但现场施工的湿作业工作量大、养护时间长, 其工程量主要集中在一般结构的梁、板、柱上, 比较适合于中小城市的钢筋混凝土结构加固工程。
3.1.2置换混凝土加固法
置换混凝土加固法的优点与加大截面加固法相近, 且加固后不影响建筑物的净空, 但同样存在施工的湿作业量大、养护时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固, 还可用于混凝土承重结构受腐蚀、冻害、火灾烧损以及地震、强风和人为破坏后的修复。其加固施工技术关键在于新旧混凝土结合面的处理效果能否达到可以采用协同工作假定的程度, 这将直接影响到此法能否在承重结构中得到很好的应用。
3.1.3外粘型钢加固法
外粘型钢加固法是指把型钢、角钢等包在构件的四周, 通过共同作用, 提高其承载力和刚度, 达到加固的目的。目前, 用型钢结构加固混凝土构件, 一般采用改性环氧树脂胶粘剂 (加固胶) 进行灌注, 使型钢与原混凝土构件之间形成饱满而高强的胶层[7], 主要优点是适用面很广、受力可靠、施工简便、现场工作量较小, 但用钢量较大、费用较高, 同时外露构件应进行防火处理;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸, 但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
3.1.4粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法是用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法, 通常胶粘剂是以环氧树脂为基料, 再加入适量的增韧剂、增塑剂、固化剂配制而成的结构胶, 该方法胶粘剂硬化时间短, 施工周期短;工艺简单, 对防火要求高的车间特别适用, 粘结剂的强度比混凝土强度高, 可以使加固结构与原构件形成一个统一的整体, 在外力作用下, 受力非常均匀, 混凝土中不会产生应力集中, 粘贴钢板所占的空间小, 几乎不增加整体结构的断面尺寸和重量, 不影响房屋的使用净空, 且加固后对原结构外观和原有空间无显著影响, 但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。
3.1.5粘贴纤维复合材加固法
粘贴纤维复合材加固法是采用高强度的碳纤维 (CFRP) 、芳纶纤维 (AFRP) 、玻璃纤维 (GFRP) 等复合材料, 按一定规则排列, 用环氧树脂粘结剂粘结固化后形成的具有纤维增强效应的复合材料。该复合材料是在贴片与原有钢筋混凝土共同受力的基础上, 提高结构的整体抗弯、抗剪能力, 使用该加固法的主要优点是轻质高强、施工简便、可以转折粘贴;但是粘结胶的耐老化性能不足, 不能焊接, 所处的环境温度、湿度控制比较严, 纤维复合材是工程结构加固中比较好的材料, 适用于配筋不足的受弯、受拉构件加固, 特别适用于简支梁板与连续梁板的加固。对于使用年限较长的结构, 使用该法进行加固时, 需考虑相应的防腐措施。
在上述几种复合材料中, 碳纤维复合材料 (CFRP) 的性能最为优越, 具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点, 一般情况下, 常用的碳纤维复合材料的弹性模量比普通钢筋稍高, 但它的抗拉强度却是普通钢筋的10倍左右[8]。
碳纤维复合材料中使用较多的为碳纤维布与碳纤维板。二者都属于纤维材料, 计算理论比较一致, 两者试验力学性能比较相似, 碳纤维布的强度比板低。它们主要的区别在于施工工艺如配套粘贴剂有所区别, 碳板的材料成本及施工成本更高, 所以碳板加固成本较高, 碳纤维板胶粘剂用的是固体胶粘剂, 而布用的是液态的胶粘剂, 板面层无需刷面胶[9]。
3.2间接加固方法
间接加固法是根据结构的总体布局, 通过加固来减小或改变构件内力的方法, 主要包括外加预应力加固法、增设支点加固法等。
4加固方案设计和选择的原则
4.1加固方案的设计
建筑物加固 (改造) 设计, 包括被加固构件的承载力验算、构造处理和绘制施工图三大部分。在承载力计算中, 最重要的是新加部分与原结构构件的协同工作问题。一般来说, 新加部分的应力、应变滞后于原结构的应力、应变, 因此加固 (改造) 结构的构造处理的关键是与原结构构件的连接问题, 特殊情况下, 应该采取有效地卸载措施, 以达到理想的加固效果。
加固结构属于组合结构, 新旧两部分存在着整体工作问题, 而整体工作的关键在于结合面能否有效地传递剪力。混凝土加固结构结合面受剪承载力, 可按下式计算[10]:
其中, τ为结合面剪应力设计值;fv为结合面混凝土抗剪强度设计值;ρsv为横贯结合面的剪切—摩擦筋配筋率;fy为剪切—摩擦筋抗拉强度设计值。
4.2加固方案选择的原则
4.2.1总体效应原则
在制定整个加固方案之前, 应对工程结构的加固效果进行预分析、研究, 避免出现局部构件加强而整体抗力下降的不利现象。当前可供选择的加固方案很多, 必须根据加固的主要目的和加固后结构的整体性能, 同时结合各种加固方案自身的优缺点, 受力特性, 传递性能等进行考虑, 发挥加固方案的最大效用。
4.2.2结构抗震设防的原则[11]
最近几年, 地震频繁发生, 地震作用已经成为工程结构设计时的重要影响因素, 进行地震区的结构构件加固设计时, 除应考虑其承载力要求外, 还应对其抗震性能进行验算。由于各地抗震设防的等级以及结构的自振周期各不相同, 进行加固工程加固设计时应结合本地区的抗震要求进行加固。
5结语
1) 结构加固的方法很多, 包括砌体结构加固, 钢结构加固, 混凝土结构加固等在内已经形成比较成熟的理论和工程实践经验, 但还需继续实践总结;2) 对结构进行加固设计时, 应考虑结构所处的环境、加固后的使用效果以及加固的经济性等, 同时结合结构加固的设计和选用原则, 使用一种甚至是几种加固方法以达到最优效果。
摘要：主要介绍了砌体结构、钢结构和混凝土结构的加固方法, 对各种加固方法的优缺点及使用情况进行了简述, 同时总结了加固方案的设计理论和某些选用原则, 指出为达到最优的加固效果, 可以使用某一种甚至是几种加固方法。
混凝土桥梁加固技术的现状 第2篇
关键词：混凝土桥梁；桥梁技术；损伤
当前我国的交通运输行业发展水平不断的提升，同时交通运输量也在不断的增大，桥梁工程也在不断的增多是，很多桥梁已经无法满足当今的交通业发展，这也是普遍存在的一个问题，尤其是建造时间比较长的桥梁，对这些桥梁必须要采取有效的措施进行加固处理，只有这样，才能保证其安全平稳的运行。
一、混凝土桥梁的劣化与损伤
（一）混凝土桥梁的劣化原因
之所以要对桥梁进行维修和加固以及补强处理，就是要采取有效的措施提升桥梁结构自身的承载力和耐久性，从而使得桥梁自身的功能得到全面的保证，但是在加固和补强施工之前，必须要对桥梁产生破坏的原因加以明确，这样才能制定一个科学合理的维修方案。设计和施工不规范、自然因素的影响以及人为的破坏都会对桥梁的性能构成非常不利的影响。
在桥梁运行的过程中，混凝土出现干缩或者是应力构件的应力发生变化都是非常普遍的现象，但是这种现象会使得构件的强度大大下降，同时自然环境中所含的化学物质也会对桥梁的基本构造造成比较严重的腐蚀，钢筋腐蚀现象比较明显。
（二）混凝土桥梁的劣化现象
裂缝在混凝土桥梁结构中是非常普遍的一个问题，裂缝是对桥梁自身的承载力以及强度都有着十分显著的影响。混凝土裂缝会使得保护层受损，同时在这一过程中可能会有多余的空气进入，钢筋产生腐蚀的问题，混凝土的体积也会变大，所以其所要承受的拉应力更大，当其数值已经超过了正常水平的是互殴就会产生脱落的问题，构件的截面积大大减少，有害的化学物质和车辆船只等对桥梁产生的桩基也会使得桥梁结构出现比较严重的损坏，桥梁自身的承载力和抗震能力也大大的减弱。
（三）地震对混凝土桥梁的破坏
地震在所有的自然灾害当中所造成的负面影响最为明显，我国是一个地震频发的国家，地震对交通的损害是非常大的，交通的平稳运行对我国经济的发展和运行有着十分重要的意义，桥梁工程在交通行业中更是占据着重要的位置。而相关的研究显示，桥梁震害出现的主要原因主要有以下几个：首先是支承连接件出现了问题。因为上下部分的结构在运行的过程中出现了超过支承连接件承载性能的作用力，这样也就使得支承连接件无法正常的发挥其作用和功能。其次是桥墩和桥台如果在结构运行的过程中不能低于结构自身的惯性和支座传递到上部结构的地震力，就可能会出现严重的开裂甚至是断开的现象，支承结构的上半部分也会出现比较明显的损坏。再次是软弱地基无法保证其作用。倘若下部结构周围的地基不具有良好的稳定性，在地震作用力下很容易影响其承载力，同时也有可能会产生沉降和水平移动的状况，在地震当中可能会对桥台结构构成十分严重的威胁。
二、混凝土桥梁补强加固方法
（一）加大截面加固法
这种方法在施工的过程中就是以原结构为基础再浇筑厚度恰当的混凝土，这也是对广进混凝土桥加固的一个非常常见的工艺。增大混凝土截面面积的方法主要有两种，一种是增加桥面板的厚度，一种是增加主梁梁肋的高度和宽度，这种方法在应用的过程中操作十分的方便，具有非常好的适应性，同时在设计和施工当中也有着比较成熟的经验。但是这种技术本身也存在着一定的不足，混凝土的构件体积明显增大，自重也大大提升，施工所需的空间也相对较大。
（二）粘贴钢板加固法
以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法[习，被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
（三）粘贴碳纤维增强塑料加固法
粘贴碳纤维加固技术0采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是：儿乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构儿乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，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掌握。
（四）体外预应力加固法
体外预应力加固法}是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
（五）喷凝土加固法
喷凝土加固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，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观表面的功能，是目前常用的维修加固方法。
（六）置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时问长的缺点。适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
（七）有粘结外包型钢加固法
该法也称湿式外包钢加固法，特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小。适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
（八）锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20}C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
（九）增加支承加固法
该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间。适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
三、结语
当前，我国的交通建设和发展水平在不断的提高，桥梁在交通运行和发展中扮演着不容忽视的角色，但是，我国的很多桥梁由于自身的特点或者是运行时间较长而出现了一些问题，为了更好的保证桥梁的正常运行，我们必须要采取恰当的方法对其加固。本文主要分析了混凝土桥梁出现病害的主要原因，探究了对桥梁加固的具体方法，希望能够给桥梁加固施工人员提供一定的经验和借鉴。
参考文献：
[1]邢启军.混凝土桥梁维修加固新途径[J].黑龙江科技信息，2007（02）.
[2]陆蒙，曹文祥.混凝土桥的加固新技术[J].科技资讯，2007（03）.
古建筑保护修复技术及加固方案研究 第3篇
1 古建筑保护修复及加固的重要性
1.1 古建筑的重要性
古建筑是固态的建筑艺术历史,作为四大文明古国之一,我国悠久的历史文化及历史延续性,使古建筑更具研究价值。研究古建筑,不仅可了解古代社会独特的历史文化,还可围绕古建筑大力发展旅游业。古建筑的保护修复与加固,既能使人们观瞻历史文化成就,又能增强人们保护优秀文化遗产的意识,故已成为艺术和文化保护的重要内容,也是当前文物保护的必要工作之一。
1.2 古建筑的破坏
我国历史悠久,战争、自然灾害等对古建筑的破坏严重,导致木质结构、佛像、壁画、古塔等多类古建筑均被部分破坏,其被破坏程度取决于其特性与建造时间,同时,我国快速城镇化建设对大量古建筑亦造成破坏,一些古建筑已消失于人们视野。
1)材料的老化、腐朽、地震、虫蛀等自然灾害均对木结构建筑造成巨大损坏部分木材由于在制作当时未干,其表面因阳光照射、风干等作用,比内部更易干燥,且木纤维的内外收缩不一致,造成内外部受力不均,年久后因木料本身收缩而开裂。部分木结构长期处于潮湿环境,受到长年腐蚀,常见部位还会有蛀根,对其造成极大损坏。木结构长时间受外力或木材收缩等作用力的影响,梁、柱构件有效受力面积减小,对整个木结构的支撑力不足,主要部件易弯曲、变形,进而对木结构整体造成破坏。
2)战争、城市化建设等人为破坏1709年建造的圆明园,英法联军侵华期间,惨遭焚毁,八国联军侵华期间,被掠夺与破坏的文物不计其数;抗战时期,因战火破坏,对其造成很大破坏;文革期间,对圆明园内古建筑破坏极大(见图1)。
2 古建筑保护修复及加固技术
由于自然灾害、人为破坏等因素的影响,古建筑存留下来的几率大大降低,故对古建筑的木结构、墙体、壁画等应及时保护修复与加固。
2.1 木结构的保护修复与加固技术
1)加固地基基础对建在山顶或山下的古建筑,采用石砌护坡或挡土墙的方法修缮加固,在不改变文物原状的基础上加固,使古建筑的建筑形制、结构、材料和工艺技术保存完整。地基基础加固,使地基基础具有足够承压力,能防止地壳、山体活动等对古建筑造成破坏,保护结构整体性,延长现存古建筑的使用寿命。
2)加固建筑节点木结构古建筑的结构较复杂,且多为独立整体,节点部分为连接各部分结构的关键位置,对木结构有重要作用。因长期作用力或节点位置的腐蚀,造成节点位置松动,影响上部结构的稳定性,用扒钉或扁钢外包固定节点,能极大提高建筑稳定性。
3)加固木结构构件构件部位增加玻璃钢等约束材料,利用镀锌铁丝缠绕木结构上部开裂部分,以固定木结构,防止进一步开裂,提高木结构的上部稳定性。
2.2 砖石古塔的加固技术
砖石古塔的加固技术有多种形式。
1)抬墙梁法利用钢筋混凝土梁或钢梁支撑砖石古塔,此加固方式易拆除,且不会因拆除而损伤古建筑本身,使其具可再处理性,钢筋混凝土穿过原建筑物基础,未直接改变建筑物构件,对建筑物进行加固。
2)墩式加固法利用地下混凝土墩支撑整个建筑物,防止建筑物塌陷或沉降,使砖石古塔的重力作用于新土层,增加建筑整体稳定性。
3)补充、改变地基材料砖石古塔一般存在时间较长,地基部分材料易产生变化,使原有坚硬地质改变,采用现代高科技技术压力灌浆,增强材料颗粒间的咬合、内聚力,增加地基坚硬程度,提高地基承重能力,减少地面沉降,增加砖石古塔稳定性。
2.3 壁画的保护修复与加固技术
古建筑中的壁画,对研究我国宗教历史、文化具有重要意义,且因壁画创作的严谨性,细微改变就会破坏壁画的艺术价值,对其保护修复与加固,须遵守不改变文物原状的原则。
1)修缮加固过程中,尽量少干预,维持壁画的真实性与历史性,使其承载的历史文化信息完好存在。
2)造成壁画损害的原因有温湿度、土质崩塌等多方面。壁画的保存与修复过程中,湿度影响显著。处于高湿度环境,壁画易出现酥碱、起甲。
3)地震及人为活动的影响如西藏布达拉宫内的壁画,因处于地壳活动频繁地带,屋顶屋面易产生震动,严重时甚至出现裂纹,导致对壁画的侵蚀与破坏。
4)壁画病害的治理使用壁画修复材料治理壁画病害是文物保护工作者的最终任务,应充分了解壁画的具体情况,掌握修复材料的物理化学性质,评估壁画损害,研究最佳修复保护方案。对壁画空鼓病害的修复较麻烦,不是简单修补,而需对其重新加固。传统修复较粗犷,采用揭取-加固-回贴的方法,将壁画分成不同模块分别取下修复,分割、揭取的过程易破坏壁画。故在传统文物保护修复技术的基础上,可采取灌浆加固和锚固补强相结合的先进方法,治理空鼓病害。
3 古建筑保护修复及加固实例
修复与保护古建筑,对研究我国历史具有重要意义,也是尊重历史的体现。以我国某会馆为例,研究古建筑的具体保护修复技术及加固方案。
3.1 会馆建筑主体的保护修复技术
会馆建筑保护修复及加固,第一要务即保护木结构,消除会馆潜在安全隐患,使建筑能被有效保存,为人们提供历史信息及建设经验。对遭破坏的会馆木结构,应更换构件,以保证结构的整体稳定性。坚持局部服从整体的原则,减少对会馆整体的破坏。会馆主体的保护修复,包括以下2方面内容。
1)维修会馆柱体因会馆地处南方,空气湿润,会馆柱体易出现腐蚀,对其修复可采用挖补形式,去掉腐蚀部分,后填充柱体,以保证主体完整性。还可采用包镶形式,对柱体槽朽不大的地方包镶处理,既能保护柱体,又能保证柱体美观。
2)屋顶与地面的修复技术更新清理砖瓦,更换已遭破坏的瓦片,保留被破坏瓦片的残片用于烧制新瓦片,减少破坏屋顶材料,尽量维持其完整性,对不同位置的瓦片标号处理,以保证原有的会馆建设标准。地面应尽量保留原有材料,填充修补损坏部分,防止被破坏面积进一步扩大。加固与重筑山墙与堡坎,对墙面被破坏部分使用新砖修补,明确标出新建墙面与旧墙面的界限,加固传统土墙,尽量保留其原貌,在外部增加钢筋框架,减少外力对墙面的侵蚀,增加稳定性(见图2)。
3.2 会馆木结构的表面修复技术
会馆内大部分木结构均有涂漆,对结构涂漆部分的脱落,应具体分析后采取不同应对措施。应根据涂漆的颜色、质量,进行类似涂漆的研制与涂刷,以保证木结构外观一致性。对保留完好的部分,应增加保护膜,防止涂漆脱落。保护修复雕饰木构件表面漆层,用酒精擦拭木构件表面,去除表面腐蚀物,后用软毛刷对其表面清灰,并用纱布打磨,重新粉刷剥落漆层。
综上所述,古建筑保护修复及加固,对研究学习历史文化与建设经验具有重要意义,应结合传统古建筑保护修复及加固技术,不断进行技术创新,秉持古建筑的修复原则,力图保证修复前后的一致性,减少对古建筑的人为破坏。
参考文献
[1]庞志刚.谈古建筑的保护及修复[J].中华民居(下旬刊),2014(1):181-184
[2]仝艳锋,王晶济南华阳宫古建筑群壁画保护修复理念研究[J].中国名城,2011(10):38-41.
[3]金澄宇,王琴.数字化技术在乡村古建筑保护中的应用探讨[J].计算机时代.2013(1):20-22.
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碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 第4篇
根据中国工程建设标准化协会(98)建标协字第13号文《关于下达第二批推荐性标准编制计划的函》的要求，制订本规程。
本规程包括总则、术语和符号、材料、加固设计方法和构造要求、施工、检验及验收等内容。本规程是在总结近年来国内各高校和科研单位的研究成果以及各设计、施工单位采用碳纤维片材进行结构加固的实践经验，参考国外大量相关资料，并进行了大量试算和调研的基础上制订的。
根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》要求，现批准协会标准《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》，编号为CECS146：，推荐给工程设计、施工、使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会归口管理，由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心(北京市海淀区西土城路33号中冶集团建筑研究总院内，邮编：100088)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之外，请将意见和资料径寄解释单位。 主 编 单 位：国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心
副主编单位：四川省建筑科学研究院
参 编 单 位：清华大学、中国电子工程设计院、中国建筑科学研究院、同济大学、武
汉钢铁(集团)公司、西安建筑科技大学、武汉大学、东南大学、江苏
省建筑科学研究院、上海伽锢建筑材料有限公司
主要起草人：乐清瑞 叶列平罗苓窿 陈小兵 李 荣 娄 宇 胡孔国
陈 瑜 颜子涵 陈义军 张 誉 张小冬 马永欣 高作平
张继文 张 轲 毛星明 沈 琨 顾瑞南 杨勇新 涂庆胜
中国工程建设标准化协会 3月31日
目 次
1 总则????????????????????????????????(1) 2 术语、符号?????????????????????????????(2)
2.1 术语????????????????????????????????(2)
2.2 符号????????????????????????????????(2) 3 材料????????????????????????????????(5)
3.1 一般要求 ?????????????????????????????(5)
3.2 碳纤维片材 ?????????????????????????????(5)
3.3 配套树脂类粘结材料??????????????????????????(6)
3.4 表面防护材料 ????????????????????????????(7) 4 设计规定??????????????????????????????(8)
4.1 一般规定 ??????????????????????????????(8)
4.2 一般构造要求 ????????????????????????????(9)
4.3 受弯加固 ?????????????????????????????(9) 受剪加固 ??????????????????????????????(17) 柱的抗震加固 ????????????????????????????(19) 5 施工规定??????????????????????????????(21)
5.1 一般规定 ??????????????????????????????(21)
5.2 施工准备 ??????????????????????????????(21)
5.3 表面处理 ??????????????????????????????(22)
5.4 涂刷底层树脂 ????????????????????????????(22)
5.5 找平处理 ??????????????????????????????(22)
5.6 粘贴碳纤维片材????????????????????????????(22)
5.7 表面防护 ??????????????????????????????(23)
5.8 施工安全和注意事项 ??????????????????????????(23) 6 检验及验收 ?????????????????????????????(25) 附录A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与混凝土的
正拉粘结强度测定方法 ??????????????????????(26) 附录B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场
检验方法 ????????????????????????????(30) 本规程用词说明 ????????????????????????????(34) 附：条文说明 ?????????????????????????????(35)
1 总 则
1.0.1 为促进碳纤维片材加固混凝土结构技术的发展，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制订本规程。
1.0.2 本规定适用于房屋建筑和一般构筑物混凝土结构加固的设计、施工及验收;铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程中混凝土结构的加固和砌体结构、木结构加固中的共性技术，可参照本规程的有关规定执行。
1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程的规定外，尚应遵守国家现行有关标准的规定。
1.0.4 采用碳纤维片材加固的混凝土结构，长期使用的环境温度不应高于60℃。处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材加固时，尚应遵守国家现行有关标准的规定，并采取相应的防护措施。
1.0.5 采用碳纤维片材加固混凝土结构前，应按国家现行有关标准对原结构进行检测鉴定或评估。
1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应由对该加固方法熟悉的设计人员进行设计，并由专业施工队伍进行施工。
2 术语、符号
2.1 术 语
2.1.1 碳纤维片材 carbon fiber reinforced polymer laminate
碳纤维布和碳纤维板的总称。
2.1.2 碳纤维布 carbon fiber sheet
连续碳纤维单向或多向排列，未经树脂浸渍的布状制品。
2.1.3 碳纤维板 carbon fiber plate
连续碳纤维单向或多向排列，并经树脂浸渍固化的板状制品。
2.1.4 底层树脂 primer
用于基底处理的树脂。
2.1.5 找平材料 putty fillers
用于对加固构件表面进行找平处理的材料。
2.1.6 浸渍树脂 saturating resin
用于粘贴并浸透碳纤维布的树脂。
2.1.7 粘结树脂 adhesives
用于粘贴碳纤维板的树脂。
2.2 符 号
2.2.1 作用效应和抗力
M――弯矩设计值;
Mi――加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩;
Vb――梁的剪力设计值;
Vc――柱的剪力设计值;
σcf ――碳纤维片材的拉应力;
Εcf ――碳纤维片材的拉应变;
εi ――考虑二次受力影响时，加固前构件在初始弯矩作用下，截面受拉边缘混凝土
的初始应变;
εcfv ――达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变。
2.2.2 材料性能
Ecf――碳纤维片材的弹性模量;
fcfk――碳纤维片材的抗拉强度标准值;
fcf――碳纤维片材的抗拉强度设计值;
εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;
[εcf]――碳纤维片材的允许拉应变;
τcf――碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值。
2.2.3 几何参数
Acf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积;
bcf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度;
hcf――侧面粘贴碳纤维片材的高度;
hcf0――侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压区外边缘的距离;
ld――碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度;
scf ――碳纤维片材条带的净间距;
tcf――单层碳纤维片材的厚度;
wcf ――碳纤维片材条带的宽度。
2.2.4 计算系数及其他
km ――碳纤维片材厚度折减系数;
ncf ――碳纤维片材的粘贴层数;
φ ――碳纤维片材受剪加固形式系数;
υ ――碳纤维片材的有效约束系数;
ξcfb ――碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高
度;
λb ――梁受剪截面的剪跨比;
λc ――柱的剪跨比;
ρv ――总折算体积配箍率。
其它符号参见现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010。
3 材料
3.1 一 般 要 求
3.1.1 采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构加固时，应使用碳纤维片材、配套树脂类粘结材料和表面防护材料。
3.1.2 加固用材料应具有质检部门的产品性能检测报告和产品合格证;碳纤维片材和配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第3.2节和第3.3节规定的物理力学性能;对配套的树脂类粘结材料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。
3.1.3 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材的要求。对双向或多向碳纤维片材，可参照采用。
3.1.4 混凝土、钢筋和其它材料的有关设计指标应按国家现行有关标准采用。
3.2 碳纤维片材
3.2.1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算，净截面面积取碳纤维布的计算厚
度乘以宽度。碳纤维布的计算厚度应取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。
碳纤维板的性能指标应按板的截面(含树脂)面积计算，截面(含树脂)面积取实测
厚度乘以宽度。
3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表3.2.2的要求。
表3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标
3.2.3 碳纤维片材的主要力学性能指标可参照现行国家标准《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》GB/T3354测定。
3.2.4 单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/O，且不宜高于450g/O。在施工质量有可靠保证时，单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600 g/O。
3.2.5 碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm，宽度不宜大于200mm，纤维体积含量不宜小于60%。
3.3 配套树脂类粘结材料
3.3.1 采用碳纤维片材对混凝土结构加固时，应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平树脂、浸渍树脂或粘结树脂。
3.3.2 配套树脂类粘结材料的主要性能应满足表3.3.2-1、表3.3.2-2、和表3.3.2-3的要求。
表3.3.2-1 底层树脂的性能指标
3.3.3 配套树脂类粘结材料应按附录A的规定进行正拉粘结强度测试。配套树脂类粘结可参照《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》GB/T14522―93规定的环境条件进行耐久性检验。经h加速老化后，按附录A测定的正拉粘结强度不应明显降低。
3.4 表面防护材料
3.4.1 对已加固完的结构表面应进行防护处理。表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可
靠粘结。
3.4.2 选用的防火材料及其处理方法，应使加固后的建筑物达到要求的防火等级。
3.4.3 当被加固的结构处于特殊环境时，应根据具体情况选用有效的防护材料。
4 设计规定
4.1 一般规定
4.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力。
4.1.2 碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固：
1. 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉
方向一致。
2. 采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜
与构件轴向垂直。
3. 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂直。
4. 当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构
件的加固。
4.1.3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算。
钢筋和混凝土材料宜根据检测得到的实际强度，按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标。
碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。
4.1.4 碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值fcfk。
碳纤维片材的极限拉应变εcfu应取其抗拉强度标准值fcfk除以弹性模量Ecf。
4.1.5 当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时，应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。
4.1.6 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响。
4.1.7 在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。
4.2 一般构造要求
4.2.1 当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角粘贴时，构件转角处外表面的曲率半径不应小于20mm(图4.2.1)。
1―构件外表面 2―碳纤维布 图4.2.1 构件转角处粘贴示意
4.2.2 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。
4.2.3 为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施。
4.3 受 弯 加 固
4.3.1 采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固时的承载力计算，除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外，尚应符合下列要求：
1. 构件达到受弯承载能力极限状态时，碳纤维片材的拉应变εcf按截面应变保持平
面的假定确定，但不应超过碳纤维片材的 允许拉应变[εcf];
2. 当考虑二次受力影响时，应根据加固时的荷载状况，按截面应变保持平面的假
定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变εi;
3. 碳纤维片才的拉应力σcf应取碳纤维片材弹性模量Ecf与其拉应变εcf的乘积Ecf
εcf;
4. 在达到受弯承载能力极限状态前，碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破
坏。
4.3.2 在矩形截面受弯构件的受拉面上粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，其正截面受弯承载力应按下列公式计算：
1. 当混凝土受压区高度χ大于ξcfbh，且小于ξbh0时(图4.3.2a)
(4.3.2-1)
混凝土受压区高度χ和受拉面上碳纤维片材的拉应变εcf应按下列公式确定：
2. 当混凝土受压区高度χ不大于ξcfbh时(图4.3.2b)
MfyAs(ho-0.5ξcfbh)+Ecf[εcf]Acfh(1-0.5ξcfb)
(4.3.2-4)
3. 当混凝土受压区高度χ小于2a`时，
MfyAs(ho- a`)+ Ecf[εcf] Acf(h- a`) (4.3.2-5)
式中 M――包含初始弯矩的总弯矩设计值;
As、As` ――受拉钢筋、受压钢筋的截面面积;
Acf ――受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积;
fy、fy` ――受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值;
fc ――混凝土轴心抗压强度设计值;
Ecf――碳纤维片材的弹性模量;
χ――等效矩形应力图形的混凝土受压区高度;
ξcfb ――碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度，取;
ε
ε――混凝土极限压应变，取0.0033; i ――考虑二次受力影响时，加固前构件在初始弯矩作用下，截面受拉边缘混凝
土的初始应变，按本规程第4.3.4条计算;当可以不考虑二次受力时，
取0;
εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;
[εcf]――碳纤维片材的允许拉应变，取kmεcfu,且不应大于碳纤维片材极限拉应变的
2/3和0.01两者中的娇小值;
εcf――碳纤维片材的拉应变; cu
km――碳纤维片材厚度折减系数，取，其中，tcf的单位取
mm，Ecf的单位取MPa;
ncf――碳纤维片材的层数;
tcf ――单层碳纤维片材的厚度;
b、h ――截面宽度、高度;
h0――截面的有效高度;
a` ――受压钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离。
图4.3.2中，χn为实际混凝土受压区高度。
(a)x>ξcfb
h时
(b)x<ξcfb h时
图4.3.2 矩形截面正截面受弯承载力计算
4.3.3 对翼缘位于受压区的T形截面受弯构件，当在其受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，应按本规程第4.3.2条的原则和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010关于T形截面构件受弯承载力的计算方法进行计算和验算。
4.3.4 考虑二次受力影响时，加固前在初始弯矩Mi作用下，截面受拉边缘混凝土的初始应
变εi应按下列公式计算：
(4.3.4-1)
(4.3.4-2)
(4.3.4-3)
(4.3.4-4)
(4.3.4-5)
(4.3.4-6)
式中 Mi――加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩;
εci――加固前初始弯矩Mi作用下受压边缘的压应变;
εsi、σsi ――加固前初始弯矩Mi作用下受拉钢筋的拉应变、拉应力;
ζ ――受压边缘混凝土压应变综合系数;
ψ ――受拉钢筋拉应变不均匀系数;
η ――内力臂系数，取0.87;
Ec、Es ――混凝土、钢筋的弹性模量;
ΑE ――钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;
ρ ――受拉钢筋配筋率，ρ=As/bh0;
ftk ――混凝土抗拉强度标准值;
ρte ――有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率As/Ate;
Ate ――有效受拉混凝土截面面积，对受弯构件取0.5bh+(bf-b)hf，bf、hf分别
为受拉翼缘的宽度、高度;
rf` ――受压翼缘加强系数，取，bf`、hf`分别为受压翼缘的宽度、高
度。
当初始弯矩Mi小于未加固截面受弯承载力的20%时，可忽略二次受力的影响。
4.3.5 计算正截面受弯承载力时，尚应满足下列要求：
1. 受压区高度x不宜大于0.8ξbh0，其中界限相对受压区高度ξb按现行国家标准《混凝土
结构设计规范》GB50010的规定确定;
2. 加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过40%;
3. 加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度标准值。
当有工程经验和依据时，上述规定可适当放宽。
4.3.6 当碳纤维片材粘贴于梁侧面的受拉区进行受弯加固时，粘贴区域宜在距受拉区边缘1/4梁高范围内。在进行正截面受弯承载力计算时，应将公式(4.3.2-1)~(4.3.2-4)中的h改用碳纤维片材截面面积形心至梁受压区边缘的距离hcf0代替，且宜将侧面碳纤维片材的截面面积乘以折减系数(1-0.5hcf/h)，其中hcf为侧面碳纤维片材的粘贴高度。
4.3.7 对受弯加固的构件尚应验算构件的受剪承载力，避免受剪破坏先于受弯破坏发生。
4.3.8 对梁、板正弯矩区进行受弯加固时，碳纤维片材宜延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两侧宜设置构造的碳纤维片材U型箍或横向压条。
碳纤维片材的切断位置距其充分利用截面的距离不应小于按下式计算得出的粘结延伸长度ld，并应延伸至不需要碳纤维片材截面之外不小于200mm(图4.3.8)。
(4.3.8)
式中 ld ――碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度;
εcf――充分利用截面处碳纤维片材的拉应变，按本规程第4.3.2条确定;
τcf――碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值，取0.5MPa;
bcf――受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度;对板取1000mm板宽范围内粘贴的碳纤维片材宽度。
图4.3.8 碳纤维片材的粘结延伸长度
4.3.9 当碳纤维片材延伸至支座边缘仍不满足本规程第4.3.8条的规定时，应采取下列锚固措施：
1. 对于梁，在碳纤维片材延伸长度范围内应设置碳纤维片材U型箍锚固(图4.3.9a)。U
型箍宜在延伸长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。U型箍的粘贴高度宜伸至板底面。每道U型箍的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。
2. 对于板，在碳纤维片材延伸长度范围内应通常设置垂直于受力碳纤维方向的压条(图
4.3.9b)。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的1/2，压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。
3. 当碳纤维布的延伸长度小于按公式(4.3.8)计算所得长度的1/2时，应采取可靠的附加
机械锚固措施。
4. 当采用碳纤维板时，应在其延伸长度端部采取可靠的机械锚固措施。
(a) U型箍
(b) 碳纤维片材压条
图4.3.9 受弯加固时碳纤维片材端部附加锚固措施
4.3.10 对梁、板负弯矩区进行受弯加固时，碳纤维片材的截断位置距支座边缘的延伸长度应根据负弯矩分布按本规程第4.3.8条的原则确定，且对板不小于1/4跨度，对梁不小于1/3跨度。
当采用碳纤维片材对框架梁负弯矩区进行受弯加固时，应采取可靠锚固措施与支座连接。当碳纤维片材需绕过柱时，宜在梁侧4h@f范围内粘贴(图4.3.10)，当有可靠依据和经验时，此限制可适当放宽。
4.3.11 板受弯加固时，碳纤维片材宜采用多条密布方案。
4.3.12 当沿柱轴向粘贴碳纤维片材对柱的正截面承载力进行加固时，碳纤维片材应有可靠的锚固措施。
图4.3.10 负弯矩区加固时梁侧有效粘贴范围平面图
1―柱 2―梁 3―板顶面碳纤维片材 h@f―板厚
4.4 受 剪 加 固
4.4.1 对钢筋混凝土梁进行受剪加固时，应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算：
(4.4.1-1)
(4.4.1-2) (4.4.1-3) 式中 Vb――梁的剪力设计值;
Vbrc ――未加固钢筋混凝土梁的受剪承载力，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》
GB50010的规定计算;
Vbcf ――碳纤维片材承担的剪力;
εcfv――达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变;
εcfu ――碳纤维片材的极限拉应变;
φ ――碳纤维片材受剪加固形式系数，对封闭粘贴取1.0，对U形粘贴取0.85，对侧面粘贴取0.70;
λb――梁受剪计算截面的剪跨比，对于集中荷载作用情况取a/h0，当λb大于3.0时，
取3.0，当λb小于1.5时，取1.5，a为集中荷载作用点到支座边缘的距离;
对于均布荷载作用情况，取3.0;
ncf ――碳纤维片材的粘贴层数;
hcf ――侧面粘贴碳纤维片材的高度;
scf ――碳纤维片材条带的净间距;
tcf ――单层碳纤维片材的厚度;
ωcf ――碳纤维片材条带的宽度。
4.4.2 对钢筋混凝土柱进行受剪加固时，应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算：
(4.4.2-1)
(4.4.2-2)
(4.4.2-3)
式中 Vc――柱的剪力设计值;
Vcrc ――未加固钢筋混凝土柱的受剪承载力，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》
GB50010的规定计算;
Vccf ――碳纤维片材承担的剪力;
n ――柱的轴压比，取N/fcA，N为柱轴向压力设计值，A为柱截面面积;
λc ――柱的剪跨比，对于框架柱取Hn/2h0，当λc大于3.0时取3.0，当λc小于1.0时取1.0，Hn为框架柱净高度，h0为框架柱的截面有效高度。
4.4.3 采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时，应符合下列规定：
1. 碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直;
2. 应优先采用封闭粘贴形式，也可采用U形粘贴、侧面粘贴(图4.4.3a)。对碳纤维板，
可采用双L形板形成U形粘贴;
3. 当碳纤维片材采用条带布置时，其净间距scf不应大于现行国家标准《混凝土结构设计
规范》GB50010规定的最大箍筋间距的0.7倍;
4. U形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度hcf宜取构件截面高度。对于U形粘贴形式，宜在上端
粘贴纵向碳纤维片材压条;对侧面粘贴形式，宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条(图
4.4.3b)。
(a) 粘贴方式
(b) U形粘贴和侧面粘贴加纵向压条
图4.4.3 碳纤维片材的抗剪加固方式
4.4.4 构件的受剪截面尺寸应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。
4.5 柱的抗震加固
4.5.1 柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。柱端箍筋加密区的总折算体积配箍率应按下列公式计算，并应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对柱端箍筋加密区体积配箍率的要求：
(4.5.1) 式中 b、h――柱的截面宽度、高度;
ρv ――总折算体积配箍率;
ρsv――按箍筋范围内核心截面计算的体积配箍率;
υ――碳纤维片材的有效约束系数，取0.45;轴压比大于0.5且加固时未卸载时取0.36;
fct ――碳纤维片材的抗拉强度设计值，取fctk/1.1;
fyv ――箍筋的抗拉强度设计值。
4.5.2 碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm，各条带搭接位置应相互错开。
5 施 工 规 定
5.1 一般规定
5.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构，应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍承担，并应有加固方案和施工技术措施。
5.1.2 施工必须按照下列工序进行：
1. 施工准备;
2. 混凝土表面处理;
3. 配制并涂刷底层树脂;
4. 配制找平材料并对不平整处进行找平处理;
5. 配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂;
6. 粘贴碳纤维片材;
7. 表面防护。
5.1.3 施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行，并应符合配套树脂要求的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。
5.1.4 施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。
5.1.5 在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前，应按加固设计部位放线定位。
5.1.6 树脂配制时，应按产品使用说明中规定的配比称量并置于容器中，用搅拌器搅拌至色泽均匀。在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。应根据现场实际环境温度确定树脂的每次拌和量，并按要求严格控制使用时间。
5.2 施工准备
5.2.1 应认真阅读设计施工图。
5.2.2 应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况，拟订施工方案和施工计划。
5.2.3 应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。
5.3 表面处理
5.3.1 应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。
5.3.2 应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
5.3.3 被粘贴的混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。
5.3.4 混凝土表面应清理干净并保持干燥。
5.3 涂刷底层树脂
5.4.1 应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。
5.4.2 应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.5 找平处理
5.5.1 应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。
5.5.2 应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，不应有棱角。
5.5.3 转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。
5.5.4 宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5.6 粘贴碳纤维片材
5.6.1 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布：
1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;
2. 应按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位;
3. 将碳纤维布用手轻压帖于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气
泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布;
4. 多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘
贴;
5. 应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
5.6.2 应按下列步骤和要求粘贴碳纤维板：
1. 应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂;
2. 应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭
干净;
3. 擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不应小于2mm;
4. 应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀
平稳压实，使树脂从两边挤出，保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于5mm;
5. 需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。当不能立即粘贴时，再开始粘贴前应对底层碳纤
维板重新进行清理。
5.7 表面防护
5.7.1 当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。
5.8 施工安全和注意事项
5.8.1 碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施。
5.8.2 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
5.8.3 碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
5.8.4 树脂的配制和使用场所应保持通风良好。
5.8.5 现场施工人员应采取响应的劳动保护措施。
6 检验及验收
6.0.1 在施工之前，应确认碳纤维片材和配套树脂类粘结材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告，各项性能指标应符合本规程第3.1、3.2、3.3节的要求。
6.0.2 采用碳纤维片材和配套树脂类粘结材料对混凝土结构进行加固时，应严格按本规程第5章有关条款的规定进行各工序隐蔽工程的检验及验收。如施工质量不满足本规程第5章有关条款的要求，应立即采取补救措施或返工。
6.0.3 碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于10mm。
6.0.4 碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查，总有效粘结面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积不大于10000mm2时，可采用针管注胶的方法进行修补。当空鼓面积大于10000mm2时，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于100mm。
6.0.5 必要时，可按附录B方法对施工质量进行现场抽样检验。
6.0.6 必要时，可对碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。
附录A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与
混凝土的正拉粘结强度测定方法
A.1 使用范围
A.1.1 本方法适用于与碳纤维片材配套的树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土间的正拉粘结强度的测定。
A.2 实验设备和试样
A.2.1 拉力试验机。
拉力试验机的量程选择应与试样的破坏荷载相适应。试验时所用的夹具应能使试样对中、固定，试验机应能使拉力平稳地增加。
A.2.2 试验机具。
试验所用机具应采用钢筋加工而成(图A.2.2)
A.2.3 混凝土试块
试验所用混凝土试块的尺寸为70mm70mm40 mm。预切缝深度取2~3mm。宽度1~2mm(图A.2.3)。
A.2.4 试样制备。
试样为钢标准块与混凝土试块的组合件。在混凝土试块的中央位置按照正常的施工工序粘贴尺寸为40mm40 mm的碳纤维片材，然后将钢标准块与混凝土试块粘结(图A.2.4)。 树脂的制备和固化，应按响应的树脂产品技术条件或树脂施工工艺说明书中规定的条件进行。
(a)钢标准块 (b)钢夹具
图A.2.2 试验机尺寸示意
图A.2.3 混凝土试块尺寸
1―预切缝
图A.2.4 试样组成示意
1―配套树脂粘结材料及碳纤维片材 2―钢标准块 3―预切缝 4―混凝土试块 5―钢夹具
A.3 试验条件
A.3.1 试验环境应保持在：温度23±1℃，相对湿度60%~70%。
A.4 试验步骤
A.4.1 将制备好的试样放入拉力试验机的夹具中并对中。
A.4.2 以1500~2000N/min的速度进行加载，直至破坏。记录试样破坏时的荷载值P，并观察破坏形式。
A.5 试验结果
A.5.1 强度计算。
正拉粘结强度按下式计算：
f=P/A
式中：f―正拉粘结强度，Mpa;
P―试样破坏时的荷载值，N;
2A―钢标准块的粘结面面积，mm。
A.5.2 破坏形式。
1.混凝土破坏：混凝土试块破坏，以Af表示。
2.层间破坏：树脂与混凝土间复合涂层界面破坏，以Bf表示。
3.碳纤维片材破坏：碳纤维片材内部破坏，以Cf表示。
4.粘结失效：碳纤维片材与钢标准块之间破坏，以Df表示。
破坏形式为Af、Bf时，量测结果符合粘结强度试验要求。如出现两种或两种以上的破坏形式，则应注明。破坏形式为Cf、Df时，量测结果应予剔除。
A.5.3 试验结果的表示。
每组被测试样应不少于5个。单个试样的f值与该组试样的算术平均值的误差不超过±15%时为有效值。至少取3个有效值的算术平均值作为该组正拉粘结强度的试验结果。
试验结果用正拉粘结强度的试验结果和破坏形式共同表示，如3.5 Mpa，Af
A.5.4 试验报告应包括下列内容：
(1) 树脂的名称、牌号、批号和来源;
(2) 制备试样的工艺条件;
(3) 试样的编号和数量;
(4) 试验时环境的温度、湿度;
(5) 拉力试验机的型号、量程、加载速度;
(6) 试样的破坏荷载、破坏形式、粘结强度及其平均误差;
(7) 试验中出现的偏差和异常现象;
房屋建筑混凝土结构加固施工技术 第5篇
摘 要：随着社会经济多元化的发展，房屋建筑工程的发展逐渐成为国民经济发展的重要支柱产业，现代化房屋建筑工程规模扩大的同时，高度也在不断增加，当前人们对于房屋建筑结构的基础设计提出了越来越高的要求。对于当前的房屋建筑中，如何做好混凝土结构的加固始终是建筑工程行业领域研究的热点之一。文章研究分析房屋建筑混凝土结构加固施工技术时，首先分析了房屋建筑混凝土结构加固施工的必要性，最后基于实例对混凝土结构加固施工技术作了研究分析。
关键词：建筑;房屋建筑;混凝土结构;加固施工;技术
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）03-0165-02
21世纪的今天，我国工程建筑不断发展，同时现代化房屋建筑逐渐步入一种老化的阶段，这些房屋建筑的深层次老化，严重威胁着人们的生命安全和财产安全。做好房屋建筑混凝土结构的加固逐渐成为房屋建筑亟待解决的问题之一。因此本文对房屋建筑混凝土结构加固施工技术进行研究分析有一定的经济价值和现实意义。
1 房屋建筑混凝土结构加固施工的必要性
社会经济多元化发展中，房屋建筑的使用逐渐有着长久的历史，在不合理的维修以及较低质量的建造中，现代化房屋建筑不可避免的存在各种问题，对于房屋建筑结构的安全产生严重的威胁。因此，对现代化房屋建筑混凝土结构进行加固，往往有着一定的必要性。
一方面由于我国有着辽阔的地域，我国自然灾害的发生也是不可预知的，在火灾风灾以及地震的影响下，不仅仅对社会产生一定的影响，同时对于房屋建筑也有着相对严重的损害，对于人们的生命财产安全有着严重的威胁，以至于房屋建筑混凝土结构的加固，可以有效的降低各种损害。
另一方面，现代化房屋建筑混凝土结构加固的过程中，人们对于房屋建筑混凝土的架构缺乏针对性的认识，在实际的施工建造使用中，不可避免的受到有害化学物质的剑齿虎影响，在当前的房屋结构出现损害时，难以实现混凝土结构耐久性的保持，进而出现质量弊端。这一问题的存在，不仅仅影响着房屋建筑混凝土结构的基础质量和稳定性，同时在某种程度上对于现代化房屋建筑混凝土结构的稳定性以及人们生命财产安全也有着极其不利的影响。
另外，我国上世纪工业商业以及民用建筑逐渐的建造，在近几十年的发展中，这些建筑逐渐有着严重的损害，为了保证更好的使用，就要做好工程的基础加固。在现代化社会的发展中，更要做好自我房屋的基础加固，并在新建房屋建筑业的发展中，实现房屋的基础建造。
总而言之，房屋建筑混凝土结构加固施工的过程中，各方面影响因素的存在，对于现代化房屋建筑的稳定性有着严重的影响，而做好现代化房屋建筑混凝土结构的加固施工，更是本着科学的理念，不断加强现代化房屋建筑工程的质量，保证人们生命财产的安全。因此，做好房屋建筑混凝土结构加固施工的基础控制，有着一定的必要性。
2 实例分析房屋建筑混凝土结构加固施工技术的应用
2.1 房屋建筑混凝土结构加固施工中间接加固技术的应用
某一工程的房屋建筑，在混凝土结构加固的过程中，主要是采取间接加固技术，通过依据于房屋建筑工程的实际受力情况，在对房屋结构保护的基础上，依据于合理调整的方式，对房屋建筑结构进行整体上的加固。当前房屋结构建筑的实际加固过程中，其受弯混凝土的相关构件，往往是结合预应力的方式实现加固的过程，在对外荷载限制的过程中，将荷载效应有效降低，并将混凝土结构的基础抗弯能力显著提高。
在间接加固技术的应用中，通过借助于预应力水平拉杆的基础加固技术，将预应力在混凝土结构上施加，对房屋建筑工程混凝土的基础构件进行改善，并将房屋结构的相关使用寿命延长，并结合卧式组装的方式，保证该工程房屋建筑混凝土结构的抗压性相对较强，同时也要保证该房屋建筑混凝土结构的相关稳定性全面加强。
2.2 房屋建筑混凝土结构加固施工中直接加固技术的应用
房屋建筑混凝土结构加固施工中，直接加固技术的应用过程中，主要是结合当前房屋建筑结构的一种科学加固方式，并在纤维加固的过程中，做好整体上的一种实际应用。在纤维加固技术的相关应用过程中，往往是结合粘贴的方式，在受拉位置对材料进行固定，将房屋混凝土结构的相关抗拉能力和基础承载能力显著增加，进而做好纤维粘贴的塑料基础加固。这种房屋建筑混凝土结构的基础加固技术应用中，其耐潮湿性能相对较强，同时也有着相对较强的耐腐蚀性能，在不对混凝土结构产生影响的基础上，同时也有着较低成本和耐用性的主要特点。实际的使用中，往往需要对专门的防火处理方案加以设置，通过不断的敲击粘贴的钢板，结合超声波实行探测的过程，对粘贴的实际效果进行及时检测。
某一房屋建筑工程主要有主楼和裙房，同时这一房屋建筑工程主要是一种现浇混凝土框架的结构，对于房屋建筑的总高度而言，主要是90 m，同时对于主楼而言，一共有31层，底下一共有3层，而地上主要有28层。对于裙房的设计而言，总高度为27 m，一共有7层，其中低下有2层。房屋建筑工程实际的施工中，各方面因素的影响中，不仅仅使得这一房屋建筑工程的混凝土结构存在一定的损害，同时对于建筑整体上的一种承载能力也产生了相关的影响，在对该工程的受力情况分析的基础上，通过对纤维加固技术加以采用，使得高强纤维布的抗拉强度不小于3 150 MPa，并使得单位质量保持为300 g/m2，在某种程度上保证断裂伸长率不大于1.5%。加固效果保证的基础上，就要及时的修补混凝土结构的基础表明，依据于灌注环氧树脂的形式，对表面的裂缝进行及时的修补。
截面加固的过程中，主要是结合混凝土受弯结构的面积，将截面的高度显著增加，通过将正截面的抗弯能力不断增强，并在实际的加固补强过程中，实现原结构的增强，在对混凝土结构的相关性能改善的基础上，实现结构承载力的增强。截面加固的过程中，不仅仅有着相对简单的工艺，同时也有着相对较强的实用性。
最后，就结构粘钢加固技术而言，主要是在房屋建筑混凝土结构的外部进行的一种加固，有着先进的加固技术和相对较小的占有空间，就其实质性而言，也有着相对较好的加固效果和简单化的加固操作技术。而注浆加固技术在现代化房屋建筑工程的施工中有着广泛的应用，并依据于低压的形式，在裂缝中对浆液进行灌注，有着相对简单的操作和科学合理的技术手段，同时也有着相对较广的适用范围。
3 结 语
近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科技的进步，现代化建筑工程发展规模逐渐扩大，同时房屋建筑的质量逐渐受到人们的广泛关注。
我国房屋建筑工程的基础施工使用过程中，更要结合人为因素以及自然因素的存在，通过对荷载进行合理的控制，并做好建筑材料老化的防止，在混凝土加固技术的选择中，结合实际的工程情况，对合理的混凝土加固技术进行选用，不仅仅将房屋建筑工程的安全性显著提高，同时也要保证房屋建筑工程的稳定性全面提高，推动现代化社会的和谐进步和发展。
参考文献：
[1] 郑胜龙.房屋建筑混凝土结构加固施工技术探讨[J].江西建材，2014，（4）.
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[4] 王亚林.高强灌浆料对混凝土结构的加固修补技术[J].建材与装饰，
特大桥水下桩头缺陷修复加固技术 第6篇
1 汾河特大桥水下桩头缺陷的表现
汾河特大桥由于工程巨大, 加上所采用的钻孔灌注施工方案本身具有无法观察, 只能在成桩后通过技术检测才能发现质量中的问题的特点, 汾河特大桥的水下桩头也存在一定缺陷。在钻孔桩质量检测中检测到的缺陷有软弱夹层、夹泥、缩径和蜂窝等[2]。
2 汾河特大桥水下桩头缺陷的修复技术
对于水下桩头桩基缺陷修复技术常用的有旋喷压浆法与人工凿孔法。
2.1 旋喷压浆法
在对桩头缺陷进行修复加固时常常采用旋喷压浆法。其具体修复加固技术如下:
1) 在检测出的缺陷处进行钻孔, 然后抽芯, 一直到桩体的缺陷位置。钻孔完成后, 再在该钻孔口安装上阀门和套管, 正常情况下是在桩基的中心位置钻三个以上的钻孔, 以彻底清除桩体内的泥渣。2) 运用高压喷射的方法进行切割, 循环利用气举法来清理泥渣, 用30 MPa左右的泵压进行高压清水射流, 并逐孔进行, 采用自上而下的方式进行喷射和切割, 以切割的方式来破坏缺陷中的软弱部分, 并将其破坏成泥浆。再用气举法进行清渣, 直到出渣孔内喷出的水渐渐变清后, 再换做其他的钻孔, 以此方法轮流清理。3) 压降和喷浆所用的水灰比为1∶1, 在水泥浆中加入缓凝剂, 然后以自上而下的方式从灌注孔中进行喷射, 喷射的长度应同高压切割段相等。如果出口处流出的浆和所注入的浆的比重基本一致时, 说明钻孔内的清水被置换成了水泥浆。最后再把每个钻孔内的水泥浆压浓, 以0.5∶1的水灰比进行压浆。如果出浆口中的浆液比重和注浆孔内的浆液比重一致, 就可以把出浆口关闭, 等到泵压上升到2 MPa时, 再停止压浆。
2.2 人工凿孔法
如果桩头的桩径大于2 m, 或者桩头缺陷是在护筒内且缺陷范围较大, 这时就要采用人工凿孔的方法进行处理。
处理护筒内的缺陷时, 可以把缺陷位置以上的桩身混凝土完全凿除掉。桩径大的桩头的缺陷如果在护筒以下, 那么用风镐在桩的中心部位凿孔, 一直凿到桩的缺陷位置。所凿的孔的直径一般在1.2 m以上, 以适合施工人员操作为宜。最后再把桩的软弱部分凿除掉, 软弱部分凿除后, 再喷水以清洗孔壁, 随后把孔内的水抽干且清除掉内部的所有杂物, 再用串筒来浇筑混凝土。
3 汾河特大桥水下桩头的加固技术
由于汾河特大桥的桩基常年在水下, 且经过河水的不断掏刷、磨损、冻融、汽蚀和侵蚀, 再加上浮冰环境负荷过重等因素的共同作用, 常常使桥梁的水下桩发生各种缺陷和损伤。因此, 对该桥的水下桩基进行修复和加固就显得异常重要, 但是, 由于其是水下工程, 对它的加固修复也变得困难重重。常用的水下加固修复方法是围堰排水, 这种方法的耗时较长且费用也高[3]。因此, FRP网格加固技术将成为最佳的选择。FRP是一种加固材料, 这种技术主要是用在水下没有排水施工的情况下, 这时才采用FRP这种轻质高强的网格材料来增强加固, 以达到快速加固修复的目的。汾河特大桥的水下桩基正好符合FRP材料的运用条件。根据汾河桥水下桩基缺陷的特点, 进行了水下桩基加固技术方案的设计。主要设计了针对普通混凝土的套箍抽水加固、增加桩头加固法和FRP网格加固法。鉴于汾河桥水下桩头缺陷的特点, 重点运用了FRP网格加固法, 其加固施工过程如下。
3.1 FRP网格的安装
在对FRP网格实施安装之前, 一定要对桩基四周进行平整, 以使钢套管的下方处于水平状态。然后再根据水下桩头的设计尺寸对FRP进行下料, 将下好料的FRP网格以环向缠绕的方式来安装, 安装完成后要用水下检查设备进行安装质量检测, 以保证安装的质量。
3.2 钢套管的安装
根据设计要求, 此次修复加固采用的钢套管是用两个半圆构成, 以4 mm厚度的钢板卷制, 钢管套的外面设计有纵向和横向的加劲肋, 每节的长度均采用了1 m的设计, 然后用法兰螺栓将这些钢套连接拼装起来, 底端钢套的最下缘加劲肋的设计应该在距离底端150 mm处, 这样更方便将其切入到泥土中, 顶端钢套的节长在0.3 m, 0.5 m和0.2 m的应分别设计一个, 用来调整现场的标高, 同时, 在每个节段是上下两端同时设置法兰, 用于底端的钢套除外, 每个节段上的两个半圆之间也要用法兰连接。最后, 将钢套管下沉于水中, 在水里沿着竖向拼装, 并在每个钢套的连接处垫上橡胶垫来对钢套进行密封。
3.3 浇筑砂浆来封闭
钢套管沉入水底后, 要对其底部进行平整, 再用砂袋和碎石等把钢套的底部填平封底, 为防止灌浆时漏浆的现象发生, 应先灌注30 cm高的不分散砂浆来封闭钢套底部, 等不分散砂浆凝固后再正式灌压不分散砂浆[4]。
3.4 不分散砂浆的灌压
这里的不分散砂浆是在砂浆中加入以絮凝剂为主要成分的水下不分散剂重新搅拌而成, 这样能在水泥颗粒的表面生成共建价或离子键, 来对水泥颗粒吸附和压缩其双电层, 进而达到保护水泥的效果。同时, 在水泥、水泥颗粒和骨料之间, 也要用絮凝剂来强化其形成稳定的空间柔性。水下不分散砂浆搅拌好后, 由高压灌浆机压入导管, 再把导管伸至钢套的最底部, 灌压过程中, 要时刻注意检查钢套是否有漏浆现象的发生, 若发现漏浆, 应立刻停止灌浆, 处理好漏浆后再继续操作。结束灌注24 h以后, 再水下触摸, 以判断水下不分散砂浆是否灌注的密实。
3.5 钢套管的拆除
当钢套管体内的浆体强度达到设计要求后, 要对钢套管进行拆除, 拆除时要自上而下, 拆除钢套后桩体的不分散砂浆的表面比较光滑, 没有麻面、蜂窝、孔洞和FRP网格外露的现象。至此, 水下桩头的加固工作基本完成, 再把水下桩头基础部分的周围进行填平防护, 以减少水流的冲刷。
针对汾河特大桥的水下桩体缺陷的修复加固, 主要从其钻孔灌注特点和所用材料两方面进行修复加固。无论是钻孔灌注修复还是FRP网格加固, 都能在工期和费用上占有优势, 这将使水下桩体缺陷修复加固技术具有更广阔的应用前景。
参考文献
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[2]李晓波.公路桥梁缺陷成因及加固修复技术[J].科技传播, 2014 (4) :163-164.
[3]郭喜付, 崔凤华.浅谈公路桥梁缺陷成因及修复加固技术[J].黑龙江科技信息, 2007 (5) :152.
铺地景观砖的加固及修复技术分析 第7篇
关键词：铺地景观砖,水玻璃,加固及修复
近几年来,在我国许多城镇的公园、 广场、生活小区、别墅区、厂区、工业园、学校、家庭庭院、公路两侧人行道等常用铺地景观砖铺设地面,这种景观砖的使用美化了环境,方便了人们生活。随着时间的延续,铺地景观砖经几年的冻融循环会开始出现不同程度的粉化破坏现象。将铺地景观砖进行有效处理,对新铺地砖进行加固及对已经粉化的铺地砖进行修复,对于延长景观砖使用寿命及美化环境有着实际意义。
1铺地景观砖的应用与性能
在一些发达国家,景观砖已经被广泛应用,在这些国家的建材市场都在出售这种砖。近些年来,在国内这种砖也已经逐步被越来越多的用户了解并选用,在建材领域,景观砖的生产与应用正呈现出不断上升的趋势。
与普通的烧结粘土砖不同,景观砖是采用页岩为原料生产的,所以不会破坏人们赖以生存的有限耕地。景观砖的生产原料来源广泛,具有较高的经济性。景观砖在生产时原料在经过1300° c的高温烧制,在些高温下生成的景观砖具有较强的稳定性,因此,景观砖的抗压强度、抗折强度、表观密实度、抗冻性能、耐磨性、使用寿命都比普通的烧结粘土砖好的多,而且较为美观而厚重,是目前铺地用砖的佳品。但是,人们发现随着时间的延续,铺地景观砖经几年的冻融循环便会开始出现不同程度的粉化破坏现象。
2铺地景观砖的粉化与加固机制
铺地景观砖的粉化破坏或风化的主要原因是由于景观砖表面密实度不够,具有微孔结构,当这些微孔内充入水分后, 在负温条件下孔内的水会结冰,结冰后水的体积发生膨胀而在砖体内产生内应力, 当此种内应力超过铺地景观砖本身的抗拉强度时便出现粉化破坏。这一破坏过程常是经过多次冻融循环才会显现,是一个由表及里的缓慢的过程。
根据上述铺地景观砖经几次冻融循环便产生粉化破坏的的机制,显然,提高铺地景观砖的表面密实度就会使其与外界的雨、雪、霜、露所形成的水分隔离,使水不能浸入铺地景观砖材料的内部,就可以起到防止铺地景观砖因冻融循环所引起的破坏,从而延长其使用寿命。对于表面已经粉化的铺地景观砖常见的也只是表面粉化而并非整块解体,即破坏也仅仅是在铺地景观砖的表面发生,所以,对于表面已经出现粉化的铺地景观砖,若能将其表面的粉尘和砂粒重新用胶凝材料胶结在一起并形成完整的表面,既可阻止铺地景观砖的继续粉化又可使其表面提高密实度,增加其美观性、抗冻融破坏和抗风化的能力,使已粉化的铺地景观砖得到加固或修复。
3铺地景观砖加固或修复方法
根据上述铺地景观砖的粉化破坏机制,可以选用在水玻璃掺入细砂制成的混合浆料对其加固或修复。即是将次新铺地砖或已经粉化的旧地砖表面喷涂水玻璃与细砂的混合浆料,待其固化后形成硅酸凝胶将铺地砖表面加固或将表面已经粉化的旧地砖进行修复、提高铺地砖的表面密实度从而达到提高其耐久性和抗风化性的加固或修复目的。
水玻璃在凝结硬化时会形成胶结力很强的硅酸凝胶,并在吸收水分后其体积膨胀,膨胀后的硅酸凝胶会裹带着细砂及粉尘自动充满铺地景观砖材料内部的孔隙中,从而构成一连续的密实的整体外壳,正因如此,将水玻璃喷淋于铺地景观砖表面可起到加固及修复作用。
其水玻璃的固化反应如下 :
水玻璃是一种常用的无机胶凝材料,随着水玻璃模数的增加其溶于水的温度及产生的胶结能力也在增加,操作中要根据所选水玻璃模数的不同来确定加热温度,一般要达到100℃以上 ;在加热的水玻璃溶液中掺入细砂的目的是增加铺地景观砖表面的粗糙度,避免过于光滑,以利于行人行走及车辆行驶安全同时又能增加新形成表面的抗压强度及耐磨强度。
基于上述原理,可用水玻璃配以细砂与水配成混合物在加热条件下充分搅拌均匀后喷淋于铺地景观砖的表面,通过水玻璃的凝结硬化作用使铺地景观砖表面提高密实度或将已经粉化的铺地景观砖的表面颗粒与粉尘胶凝在一起,形成新的密实表面而起到修复的作用。
4铺地景观砖加固或修复施工
如人们所见,用景观砖铺地后常在3年左右会出现粉化现象,所以对铺地景观砖表面进行有效处理起到加固或修复作用的最好时机是在铺地后的2-3年内进行加固或修复。铺地景观砖在加固与修复之前要对其表面进行清扫以清除大块的石粒及杂物,使水玻璃与细砂的混合浆料所形成的新表面具有均匀平整的外观,而砖地表面细小的粉尘对施工防碍不大。
所用到的装置( 已经申报国家专利) 由混合罐、淋喷头和空气压缩机三部分组成,其中,混合罐的底部装有电加热器,混合罐底部同时与淋喷头连接,混合罐的顶部装有搅拌器和投料孔。混合罐与空气压缩机相连接,用以在罐内形成压力, 在压力作用下淋喷混合浆料于铺地景观砖之表面。铺地景观砖的加固或修复施工可以将前述装置装配到汽车上,象城市道路洒水那样进行自动机械化高效率施工。
诚然,采用本方法对铺地景观砖进行加固或修复的施工操作会带来一定的成本,但是,如果与彻底粉化的铺地景观砖必须拆除再铺装新的铺地景观砖所付出的成本相比还是一种更经济又省时省力的好方法,况且,将本方法所提供的装置安装在汽车上又可使这一施工操作实现机械化作业。
混凝土加固修复技术 第8篇
1 古建筑木结构的残损特点
根据年代、建造材料、施工工艺等的不同, 古建筑木结构的残损有着本质差别, 特点方面也有所差异, 目前已知的古建筑木结构残损特点主要有7个方面, 这也对加固技术提出了严格要求。
1.1 屋面漏水
屋面漏水在降水较多、相对较为潮湿的地区较为常见, 虽然屋面漏水的加固手段较多, 但对于木质结构的腐蚀却是难以修复与弥补的。屋面漏水的主要原因是屋面结构密封性存在问题, 相关建筑材料的选用存在问题, 长期的使用, 使古建筑出现结构倾斜的情况, 作为主要的结构支撑体, 结构的倾斜将带来一系列问题, 尤其容易导致檐头椽子翼角的下垂变形, 进而致使出现裂缝及漏水情况进一步加剧, 加之水对木结构的腐蚀, 极易导致古建筑的坍塌。
1.2 木材的干缩裂缝
木材干缩裂缝的情况, 在西北部地区较为常见, 出现裂缝的木质结构使原有的重力支撑点发生改变, 极大的降低了木质结构的强度与密度, 使其呈现出分散的支撑结构, 一般在非外力影响下, 该结构相对较为稳固, 但在受到外力影响时, 用于支撑重力的总体结构, 容易出现更大的裂缝, 从而加剧问题的严重性, 并带来了重大的安全隐患。
1.3 木材的糟朽
古建筑所处的环境, 决定了木材的糟朽程度, 大部分古建筑木材均会出现不同程度的糟朽, 对古建结构产生影响, 极易导致结构的不稳定, 进而加深了其余承重结构的压力, 在一定程度上, 也加快了其余承重结构的损毁速度, 大大降低了古建筑的整体稳定性。
1.4 结构的挠度
在受力与非受力温度变化时所产生的位移对古建筑结构威胁较大, 同时也给后期修缮工作带来一定难度。归根结底, 主要是大部分木材在长期使用中老化问题较为严重。发生挠度的木质结构随时可能发生破损情况, 而由于没有事先预兆, 仅根据挠度变化无法准确判断出损毁的位置, 进而加大古建筑的危险系数。
1.5 梁柱节点的拔榫, 脱榫
榫在古建筑中较为常见, 是连接木材梁柱的连接点。在古建筑中, 脱榫情况尤为严重, 其也成为诸多古建筑发生坍塌的主要原因, 脱榫一般与榫子并没有直接关系, 主要原因在于榫卯, 该位置的摩擦力随时间的推移而逐步降低, 拉力也随之下降, 容易产生脱榫及拔榫的现象。拔榫与脱榫现象的发生, 进一步加剧了古建筑建构的松散程度, 在外力作用下极易产生坍塌问题。
1.6 柱子倾斜
通常情况下, 在古建筑结构完好的情况下, 柱子的倾斜情况较少, 而即使出现柱子倾斜的情况, 也并不会产生较大的倾斜, 除非受到较强外力影响。榫卯对柱子倾斜的影响较大, 在受到外力影响而倾斜的柱子中, 榫卯的影响占有较大比重。作为古建筑主要的重量承载体, 柱子的倾斜所造成的影响是整体性的, 在不平衡的结构条件下, 一根柱子的倾斜极有可能导致古建筑的整体倒塌。
1.7 地基破坏
地基破坏主要是选址或地理环境问题, 地理环境对地基的破坏尤为严重, 自然灾害及虫灾等, 均是地基破坏的主要诱因。含沙层的沙土流失与地下积水也是不可忽视的重要影响因素, 大部分受到地基破坏的古建筑均会出现倒塌现象并难以修复与加固。
2 古建筑木结构残损的修复加固方法
2.1 屋面破坏
以揭瓦檐头方法对木结构的檐头望板、飞椽等构件糟朽或弯垂进行处理。步骤:拆开瓦面, 铲除灰背, 更换或修正木构件, 恢复瓦面。
2.2 干缩裂缝
柱子的裂缝宽度小于3 mm可采用腻子勾抹严实;裂缝宽度在3 mm~30 mm可用木条嵌补, 并用耐水性胶粘剂粘牢。
2.3 糟朽
节点处轻度糟朽可剔除腐朽部分, 接种新木, 后以螺栓及U型钢板加固;节点处糟朽严重则应及时更换梁头, 使用螺栓等加固, 以便提高结构强度与稳定性, 严重的糟朽要能够及时察觉, 进而避免带来严重的安全隐患。
2.4 挠度
下撑式拉杆法:在木梁下部增设拉杆, 组成桁架与木梁的形式。在加固前要确保木梁两端的材质完好, 如有腐朽或虫蛀则不能采用此方法;支顶加固法:对梁架进行支顶, 减小其挠度, 提高受荷性能。
2.5 梁柱节点破坏
扁钢加固:用短钢包裹住已有裂缝的梁截面, 再用木钉或螺栓将扁钢固定在梁上;木夹板或钢夹板加固:在木柱与梁架的交接部位用木夹板或钢夹板加强连接, 或采用U型钢加固。
2.6 柱子倾斜
添加胶合板抗震墙:日本属于多地震地区, 日本的古建筑木结构加固均具有良好的抗震性能, 因而采用日本古建筑木结构修复加固方法效果较好, 需要将胶合板进行固定, 固定位置在梁柱的连接处, 进而加强框架的的稳定性;增设钢铁构架:钢铁构架的使用, 在世界范围内较为广泛。在增设钢铁构架过程中, 需要注意的是首先要保证结构框架的结构强度, 其次要确保其能够承受钢架构架的重量, 最后通过增加架构连接点的方式, 增强结构的抗侧移刚度。在多种加固方式中, 该种方式优势较为明显。
3 结语
残损古建筑木结构加固技术较多, 需要选择适合古建筑结构稳定性的加固方式。古建筑木结构加固专业性质较强, 对技术与加固水平要求较高。随着科技的不断革新, 加固技术也随之有了显著的提升, 采用新型材料进行木质结构的加固势在必行, 将古建筑木结构加固技术与现代新型材料进行有效融合, 对提高古建筑修复行业的稳定发展有着积极作用。
摘要：近年来, 古建筑木结构修复工作越发繁重, 修复技术也随着科技的进步不断更新, 需要古建筑木结构修复人员, 根据古建筑的残损特点, 择优选择不同的古建筑木结构加固方式, 是古建筑木结构加固工作的关键所在。本文基于残损特点的古建筑木结构修复加固技术展开探究, 并总结出基于残损特点的古建筑木结构的主要方式及应用较为广泛的加固技术。
关键词：残损,特点,古建筑,木结构,加固
参考文献
混凝土表层加固技术 第9篇
混凝土表层损坏将导致混凝土强度降低、局部剥蚀、钢筋锈蚀等。如任其发展, 势必向内部深入, 缩短建筑物的使用年限甚至直接导致建筑物失稳和破坏。
虽然新浇筑的混凝土具有高碱度来钝化钢筋形成保护层, 但大气中的酸性气体, 特别是二氧化碳将每时每刻中和混凝土表面的碱性, 这个过程被称为碳酸化过程。最后, 当非碱性的碳酸化区域抵达钢筋并破坏它的钝化保护层后, 大气中的氧气和湿气就开始锈蚀钢筋, 钢筋生锈时体积大大增加, 膨胀力引起混凝土层从钢筋上剥落, 导致对混凝土的严重破坏。此外, 风力和结构性负重也是对桥梁等混凝土结构产生作用的重要因素之一。
2 混凝土表层损坏的加固
在混凝土表层损坏的加固之前, 不论采用什么办法, 均应先凿除已损坏的混凝土, 并对修补面行凿毛和清洗, 然后再进行修补加固。
凿除的方法, 主要包括人工凿除, 人工结合风镐凿除, 小型爆破为主结合人工凿除, 机械切割凿除等。在清除表面混凝土时, 既要保证不破坏下层完好混凝土、钢筋、管道及观测设备等埋件, 又要保证破坏区域附近的机械设备和建筑物的安全。
3 混凝土表层加固技术
3.1 水泥砂浆修补法
对凿毛、清洗过的湿润表面, 用铁抹子将拌制好的砂浆抹到修补部位, 反复压光、养护。当修补深度较大时, 可掺适量砾料, 以增强砂浆强度和减少砂浆干缩。砂浆强度不得低于原混凝土强度, 以相同为宜。
3.2 预缩砂浆修补法
修补处于高流速区的表层缺陷, 为保证强度和平整度, 减少砂浆干缩, 可采用预缩砂浆修补法。预缩砂浆, 是经拌合好之后再归堆放置30~90min才使用的干硬性砂浆。预缩砂浆配置时, 水灰比为0.3~0.34, 灰砂比为1:2~1:2.5, 并掺入水泥重量1/1000的加气剂, 以提高砂浆的流动性。修补时, 对凿毛、清洗过的湿润表面, 先涂一层水泥浆, 然后再填人预缩砂浆, 分层以木槌捣实, 直至表面出现浆液为止。每次铺料层厚4~5cm, 捣实后为2~3cm, 层与层之间用硬刷刷毛, 最后一层表面必须用铁抹子反复压实抹光, 并与原混凝土接头平顺密实。施工完成4~8h内进行养护。
3.3 喷浆修补法
喷浆修补法, 有于料法和湿料法两种。湿料法是将水泥、砂、水按一定比例拌合后, 利用高压空气喷射至修补部位;干料法是把水泥和砂的混合物, 通过压缩空气的作用, 在喷头中与水混合喷射。工程中一般多用干料法。
喷浆修补法, 按其结构特点, 又可分为刚性网喷浆、柔性网喷浆、无筋素喷浆三种。剐性网喷浆, 指喷浆层有承受结构中全部或部分应力的金属网;柔性网指金属网只起加固连接作用, 不承担结构应力;无筋素喷浆, 多用于浅层缺陷的修补。
当喷浆层较厚时, 应分层喷射, 每次喷射厚度, 应根据喷射条件而定, 仰喷为20~j Omm, 侧喷为30~40mm, 俯喷为50~60mm。层间间歇时间为2~3h。每次喷射前先洒水, 已凝固的应刷毛, 保证层问结合牢固。
竺浆修补工效快、强度大、密实性好、耐久性高, 但由于水泥用量多、层薄、不均匀等因素, 喷浆层易产生裂缝, 影响使用寿命, 因此使用上受到了一定限制。
3.4 喷混凝土修补法
喷混凝土与普通混凝土相比, 具有密实性大、快速、高效、不用模板以及运输、浇筑、振捣结合在一起的优点, 因此得到广泛应用。
喷混凝土工作原押、施工方法、养护要求与喷浆基本相同。一次喷射层厚, 一般不宜超过最大骨料粒径 (一般不大于25mm) 的1.5倍。为防止混凝土脱落, 可惨用适量速凝剂。
3.5 钢纤维喷射混凝土修补法
钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土, 属于一种新型的复合材料, 其抗裂性特强、韧性很大、抗冲击与耐疲劳强度高、抗拉与抗弯强度高。
搅拌是保证钢纤维在混凝土中均匀分布的重要环节。由于钢纤维混凝土在拌制过程中容易结团而影响混凝土性能, 故在拌制过程中要采取合理的投料顺序以及正确的拌制方法。在施工中采用以下投料顺序:砂、石、钢纤维、水泥、外加剂、水。采用强制式搅拌机拌合。先加砂、石、钢纤维干拌, 钢纤维逐渐洒散加入, 再加入胶凝材料和外加剂干拌, 最后加水湿拌。加料时不允许直接将钢纤维加到胶凝材料中, 以防结团。
3.6 压浆混凝土修补法
压浆混凝土, 是将有一定级配的洁净骨料预先埋入模板内, 并埋入灌浆管, 然后通过灌浆管用泵把水泥砂浆压入粗骨料的间隙中, 通过胶结而形成密实的混凝土。压浆混凝土与普通混凝土相比, 具有收缩率小、拌合工作量小、可用于水下加固等优点。同时对于钢筋稠密、埋件复杂不易振捣或埋件底部难以密实的部位, 也能满足质量要求。
3.7 环氧材料修补法
浅谈钢筋混凝土加固技术 第10篇
摘要：由于建筑物使用过程中，所处的自然环境经常会发生变化，从而导致建筑部分受损或大范围的发生不利“病变”。己建成的房屋结构常由于各种原因出现损伤、缺陷或隐含不安全因素，往往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。
关键词：既有建筑结构；可靠性鉴定；加固技术
1引言
随着科技发展，人们的生活水平越来越高，对已有建筑物目前拥有的功能感到不能满足新的使用要求，但又未达到其该报废的阶段，于是综合考虑经济和安全后提出对旧有建筑结构进行功能上的改造。因建筑物用途改变导致结构使用功能发生变化，从而使得结构实际使用的荷载工况（荷载大小和分布以及荷载的种类）都可能与原设计方案不一致，导致原结构的强度和刚度不一定能够满足之后正常的使用要求。在建筑的施工过程中应业主的后期需求的不断提升，开发商对建造过程中的建筑结构同样会经常进行调整。
2钢筋混凝土结构加固理论
科学技术的迅猛发展，新新材料、工艺的不断涌现使得结构加固的方法也越来越多，综合总结学者们的研究，可将现有的加固技术按照加固原理大致分为提高建筑结构的构件性能和改变结构受力体系这两种加固方法。提高建筑结构的构件性能，常见的加固方式有大截面法、外包型钢法、粘贴型钢法、粘贴碳纤维复合材料加固法等；改变建筑物的结构受力体系的方法有增加新支点、改变传力途径、托高梁拔长柱、节点铰接改刚接等等，目前应用较多的是提高建筑结构的构件性能的加固方式。
3增大截面加固法
增大截面加固法是较为经典的一种建筑物加固技术，主要是借助在建筑物的构件外表面增大其截面面积或增配钢筋来提高建筑物的构件承载能力和整体刚度的目的，增大截面加固法可广泛的应用于一般的梁、板、柱、墙等混凝土受弯、受压构件，其工艺简单、适用面较广泛，是目前建筑行业最为广泛的一种建筑结构加固形式。根据结构构件受力特点、加固目的、构件尺寸等，可将既有建筑结构的增大截面加固方案设计分为单侧加固、双侧加固、三侧加固、四面包裹四种；根据不同的加固目的和要求又可分为以增大截面面积为主要形式的加固方式和以增加钢筋用量为主的加固方式以及增大截面同时增加钢筋的加固形式。
科技的进步推动着各种机械设备被应用到土木工程中，增大截面加固技术的施工工艺在高科技的推动下得到了迅猛发展，描喷混凝土技术即是增大截面法在新新科技作用下的产物。喷射混凝土是通过高速旋转的一个喷射机械将已经搅拌均勻的预拌混凝土高速、均匀的喷射到处理完成的原有建筑构件待喷外表面，待喷射的混凝土凝结硬化、和原有建筑物外表面原有混凝土粘结，喷射上的混凝土形成了一个外包裹裹着原有建筑物的钢筋混凝土层，从而增大混凝土构件的截面刚度、整体承载力等等。
4外贴型钢加固法
外贴型钢加固法是一种在既有混凝土结构构件四周包以型钢进行加固的方法，分干式外贴型钢和湿式外贴型钢两种施工形式。外贴型钢法主要是通过在既有混凝土结构的外表面粘贴型钢，让新增的型钢与被加固的原构件共同作用形成一个受力体系，以增强被加固构件的抗弯能力和抗剪能力，从而进一步提高结构的安全度。外贴型钢加固法适用承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯构件的加固，是近年来发展最快的一种加固方法。这种方法适用于需要大幅度提高承载力、增大延性和刚度，但不允许过大的增大结构构件截面尺寸的混凝土结构构件的加固。一般较适用于混凝土柱、梁、屋架、特别是大型结构和大跨度结构的加固。
外贴型钢加固法施工方便、现场工作量少、工期短、受力可靠、对房屋外观和净空影响小，施工时只需卸荷和按要求对原有构件外表面进行除锈等处理后即可，现场的湿作业少，构件被加固后24h便能夠使用；外贴型钢技术对原建筑结构的自重、外观、截面面积、净空无明显的影响，能显著提高结构构件的强度、刚度和承载能力，并且价格低廉。但外贴型钢法通过增加体外配筋来提高原构件的配筋量，加固施工对粘贴钢板这一环节要求严格，粘贴时候所用的结构胶要求强度高、粘结力强、弹性模量高，加固质量在很大的程度上取决于这些胶粘剂的质量及粘贴工序施工的水平，粘钢完成后旦发现连接处存在空鼓再进行补救十分困难，结构胶必须具有强度高、粘结力强、弹性模量高等特性，并且其用钢量也较大，相对于增大截面加固法，其加固后期维修费用较高：当釆用化学灌装外包钢加固时，型钢表面温度不应超过60℃，当环境具有腐烛性介质时，必须采取可靠防护措施提高其耐久性。
5粘贴碳纤维复合材料加固法
纤维聚合物具有强度高、刚度大、优异的耐腐烛、抗疲劳性能并且剪裁方便，碳纤维的主要组成部分是碳元素（一般为90%以上），不同种类的碳纤维含碳量个不相同，碳纤维耐高温、耐腐烛、具有显著的各向异性、可加固各种形状的构件。碳纤维的比重仅为铁的1/4-1/5，但是它的强度和重量比却是钢板的3-5倍，碳纤维拥有与钢材相近甚至比钢材更高的的强度和刚度，而且具有钢材所不能比拟的耐腐烛性和各向异性、耐螺动性、耐热性、抗疲劳能力，碳纤维增强材料能在具有高腐烛危害的环境中使用，碳纤维复合材料在延续了碳纤维材料各种性能的同时添加了部分新新材料（树脂、陶瓷、特殊金属等）以提高材料自身性能，因其具有的优越性而越发受到土木工程行业的重视。碳纤维复合材料加固既有的混凝土结构构件，使得新、旧组合构件的后期强度大幅度提高，并且加固的施工速度也大幅度上升，加固后的组合结构构件比钢材具有更好的的耐腐烛性、耐久性；碳纤维复合材料加固技术适用面广、施工质量容易保证，对结构的影响小。
自碳纤维纤维复合材料在土木工程领域受到广泛关注，发达国家兴起将玻璃纤维复合材料及新新碳纤维复合材料粘贴于混凝土构件的外表面进行混凝土构件加固试验纤维复合材料具有轻质、高强、耐腐烛、施工简便、几乎不增加构件截面面积、加固修补效果好、耐久性好、可以显著提高被加固结构构件的受力性能等优点。碳纤维复合材料加固的施工周期短，加固质量易保证，对被加固构件自重、截面面积等影响小；目前，在许多领域；碳纤维（CFRP）加固技术已经取代了粘钢加固技术，但因为碳纤维的弹性模量低（常用的一般只有230GPa左右，高弹性模量的也不过380～640GPa），外贴碳纤维复合材料加固受弯混凝土构件，被加固的结构构件能提高其自身的强度方面，但刚度（尤其是其早期刚度）的提高相比较小，故碳纤维复合材料加固技术不适合于加固需要提高刚度的混凝土构件。目前施工的碳纤维复合材料辅材粘接胶主要是以有机树脂为基体的，这使得被加固的构件在粘结界面上的延性、耐火性、耐久性等都不理想，不适用于柱的轴压比不满足要求的构件承载力加固，且材料的成本较高有待改进。
6结论
既有建筑结构的加固设计和施工均需要对既有建筑结构进行结构调查和质量检验，以及材料的力学性能的检测，在确定了原设计和施工及现场的各种情况后，根据得到的鉴定结果做出相应的加固方案。加固设计必须最大限度的保证新旧建筑结构间的共同工作。
参考文献：
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混凝土结构加固技术综述 第11篇
关键词：混凝土结构,加固技术,上部结构,基础
近年来随着生产投资的不断加大,改造工程不断增多,诸如为扩大生产进行的旧厂房的改造;为增加经营面积和改变经营模式而进行的旧商场改造;为增加建筑物的使用寿命而进行的一些住宅、学校、办公楼的加固改造等。这些原有建筑物都已不能再适应现代的生产、生活和经营需要,如果全部拆除后重新建造又需要很大的投资,而且原有建筑物的使用年限又不是很长,所以将旧建筑物进行局部拆除后再进行加固改造已成为必然的趋势。文中对混凝土结构加固技术在设计中的应用做了初步探索和理解,阐述了各加固技术的特点。
1 基础加固技术
1.1 钢筋混凝土独立基础
这种基础的加固方式是通过计算对原基础采取同时加宽、加高的方法。首先是根据结构计算和构造要求确定加固后基础各部分的尺寸;然后,具体做法是将原基础表面通通凿毛,每隔300~500左右在基础上凿一深洞(直径50 mm,深度为L),以便插入拉结筋和灌浆。为保证原结构的安全,同时施工方便,通常是采取保持底板配筋不变(钢筋等级、直径和间距不变),对原基础同时加宽、加高,以提高基础承载力。这样底板钢筋需要加长,凿掉原基础底部局部混凝土,露出钢筋端部,根据计算结果确定是隔根加长或根根加长,加长采用焊接,同一截面处接头面积不宜超过该截面处钢筋总面积的25%。建议采用内光对焊,这种方法效果较好,同时对原基础底部破坏最小。然后将结合面冲洗干净,采用比原基础混凝土标号高一级的混凝土浇筑,拉结筋通常采用Υ6~Υ10@300~500,La为钢筋受压区的锚固长度。这种方法适用于钢筋混凝土柱下独立基础和墩式基础。
1.2 钢筋混凝土梁式基础
由于该种加固方案常常要对原基础进行部分拆除,即打掉梁上部部分混凝土,露出梁中钢筋,这样对基础和上部结构的正常工作产生了很大影响。因此在施工前必须对原有结构采取可靠的临时支撑措施,以保证结构安全。为方便施工,临时支撑一般采用钢结构或木结构,不宜采用钢筋混凝土结构。临时支撑必须根据部分卸荷或全部卸荷的原则通过结构计算方能确定。
这种基础加固的方法与钢筋混凝土独立基础加固方法类似,即通过计算决定基础的加宽、加高尺寸。基础底板加宽的同时还要加厚,这样才能保证在原配筋不变的情况下提高翼缘板的承载能力,施工方法和过程同独立基础加固方法。梁的加固是关键的,为保证结构安全,一般是增加梁高以提高承载力,不宜同时对梁进行宽度方向的拆除性加固。
1.3 钢筋混凝土筏板基础
该种基础加固方法的原理基本同上。主要是采取增加板厚并在保持板底配筋不变的前提下重新配置上部钢筋网的方法,这一切必须通过结构计算方可确定。原基础表面充分凿毛,并在表面每隔500 mm凿出坑洞露出原板上部钢筋网,将拉结筋钩或焊在其上。将新的钢筋网配置在计算所定之处,以拉结筋兼支撑钢筋固定,而后浇筑比原基础混凝土标号高一级的混凝土,拉结筋一般为Υ8@500~Υ10@500。
2 上部结构加固技术
2.1 增大截面法
当混凝土梁、板设计与实际承载力相差较大且其刚度也不满足要求时,采用加大截面来加固较为有效。加大截面加固法在构造方面必须解决好新加部分与原有部分的整体受力问题。
在新旧结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪力和拉力。为确保结合面能满足抗剪要求,设计中应注意几个方面:1)原混凝土构件与新混凝土粘结部位表面应凿毛,板表面不平度不小于4 mm,梁表面不平度应不小于6 mm,并在原构件的浇筑面上每隔一定距离凿槽,使新浇混凝土形成剪力键。2)原混凝土构件浇筑面凿毛后冲洗干净,并涂覆丙乳水泥浆,再浇筑混凝土。丙乳水泥浆的强度是普通水泥砂浆强度的2倍~3倍。3)在新浇混凝土中加配箍筋及负弯矩钢筋(或架立筋),并注意其连接。加固的受力纵筋与原构件的受力纵筋采用短筋焊接,尤其在加固筋的两端及其附近处必不可少。
2.2 增补收拉钢筋加固法
此法是指在梁受拉力较大区段补加受拉钢筋,以提高梁承载能力的一种加固方法。这种方法比较适用下述情况:当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足要求,而仅是弯曲抗拉强度不能满足要求,且抗拉钢筋的增补数量不是很大时。增补筋与梁内原筋之间的连接方法主要用焊接法和粘贴法等。增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象,使增补筋的屈服迟于梁内原筋,当增补筋屈服时梁出现较大的变形和裂缝。所以,增补受力钢筋的直径不宜小于12 mm,最大直径不宜大于25 mm。用补浇混凝土对增补筋进行粘结保护时,增补筋宜采用带肋变形钢筋。增补受力钢筋与梁中原筋的净距不应小于20 mm,在弯矩变化较大区段,焊接短筋的中距宜大于500 mm;弯矩变化较小区段,可适当放宽。每根增补筋的焊点不少于4个。
2.3 预应力加固法
用预应力筋对建筑物的梁或板进行加固的方法,称为预应力加固法。这种方法不仅施工简便,而且在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下,可提高梁、板的抗弯、抗剪承载力和改善其在使用阶段的性能。根据预应力筋的工作情况,一种是在原梁的体外,通过锚固端与支撑点传递力,另一种是张拉后再浇混凝土,通过新旧混凝土之间的粘结来传递力。
2.4 粘贴钢板加固法
粘钢加固是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘结钢板,是提高结构承载力和变形能力的一种加固方法。其优点是简单、快速,施工时对生产活动和居民生活影响较小。所用的建筑结构胶是以环氧树脂为主,钢板能否有效地参与原构件的工作,起到加固效果,主要取决于所用结构胶的抗剪强度和抗拉强度。
2.5 置换混凝土法加固
受火灾或因施工差错等原因引起混凝土柱的强度下降,承载力不足,需进行加固。有时不宜增大柱子尺寸,或者只需要进行局部加固等可以采用置换混凝土法加固。该法宜优先采用喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土,特别当置换深度较小且受条件限制时,适当采用人工浇筑混凝土。
2.6 喷射混凝土技术
喷射混凝土技术是借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将一定比例配合的拌合料,通过管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土。
2.7 粘贴CFRP加固法
碳纤维是目前世界上已知强度最高的工程材料之一。其突出特点是具有极高的抗拉强度和弹性模量、自重轻、厚度小、突出的抗疲劳能力及抗腐蚀性好。其抗拉强度是普通钢筋的10倍以上,弹性模量略高于钢筋。碳纤维没有类似于钢筋的屈服点,在达到极限抗拉强度之前,应力应变关系为线弹性。与传统的其他加固方法相比,采用碳纤维布加固能最小程度改变原有结构的应力分布,保证在设计和在范围内与原结构共同受力。
3 结语
在具体工程中应用这些措施时,必须结合各自工程的特点,通过结构计算并按有关构造要求,确定适宜的实施方案,同时应采取适当的临时支撑措施,以保证结构安全。随着材料的发展和加固技术的深入研究,加固技术必然带来更加巨大的社会效益和经济效益。
参考文献
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