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混凝土梁***形态不同,加固措施如何做?我们通过对外粘FRP加固混凝土梁受弯性能试验结果的观察发现,加固梁出现多种***模式,但是,无论发生何种***模式,加固梁具有两个重要特征:正截面受弯承载力提高和延性降低。
FRP加固混凝土梁的***模式主要与原构件配筋率、FRP加固量、粘贴底胶质量以及锚固措施有关,在试验中我们观察到的主要***模式有下列几类:
1、受压区混凝土压碎***Ⅰ
这类***的特点是受拉钢筋先屈服,此后拉应力主要由FRP承受,当 FRP拉应变较高或接近极限拉应变时,受压区混凝土随后压碎。这类***发生时,混凝土、钢筋和FRP均得到充分发挥。
尽管加固梁与未加固梁相比,截面***时延性会降低,但梁的弯曲裂缝仍可以给予人们***征兆,此类***模式为加固设计的期望***模式。
2、受压区混凝土压碎***Ⅱ
这类***的特点是受压区混凝土压坏时受拉钢筋没有屈服,***时显脆性。***主要与未加固前梁的配筋率、FRP加固量有关。当受压区混凝土***时,受拉钢筋没有屈服,FRP拉应变较小,其高强性能远远未得到发挥,加固效率和经济效益较低。
3、FRP拉断***
如果FRP端部锚固可靠,当未加固前梁的配筋率较低,FRP材料的加固量不足时,发生FRP拉断***。***的主要特点是受拉钢筋屈服后FRP突然拉断。
在FRP拉断***前,裂缝条数较少,裂缝间距较大,跨中弯曲主裂缝开展较宽,钢筋已达到屈服,荷载继续增加,FRP拉应变增加较快,当FRP拉应变超过自身的极限拉应变时,在跨中附近FRP拉断***。由于FRP是弹性材料,FRP拉断***较为突然,属于脆性***类型。
4、端部剥离***
这类***主要由于FRP端部区域界面的剪应力和正应力存在明显的应力集中,当界面应力超过相对薄弱层的强度时,发生端部剥离***,一般情况下,由于胶层强度高于混凝土强度,剥离往往发生在混凝土表层,***后FRP 表面会黏附一层混凝土颗粒。发生这类***时,加固梁的承载力提高程度较小。
5、中部裂缝引起的剥离
这类***发生在远离FRP端部的弯曲裂缝或弯剪混合裂缝处,并向一侧端部发展。一般情况下,由于胶层强度高于混凝土强度,剥离往往发生在混凝土表层,***后FRP表面会黏附一层混凝土颗粒。
这种***主要由于弯曲主裂缝处的混凝土拉应力释放,导致FRP与混凝土之间的界面应力集中,而当界面应力达到一个临界值时,裂缝处发生剥离,随看裂缝宽度的增加,剥离向一侧近端部扩展。
6、胶层***
当结构胶黏剂质量较差时,端部剥离和中部弯曲剥离将发生在胶层界面,***时加固梁的承载力和延性非常低,这是FRP加固中不允许出现的***。目前规范中设计公式主要针对***模式,即受拉钢筋屈服后,FRP应变基本达到设计值,然后混凝土压碎,尽管这类***的延性与未加固梁相比降低很多,但是,在发生***前弯曲裂缝较宽,可以给出***的征兆。
对于第二类***模式,受压区混凝土压碎前受拉钢筋未屈服,使得FRP的高强特性远远没有发挥,加固效率较低,所以设计时应尽可能合理配置 FRP,避免这类***的发生。
对于第四、第五和第六类***形态,通过构造措施和对结构胶物理力学质量的检测加以防止。
锚杆静压桩施工技术对加固软地基建筑物基础的作用锚杆静压桩施工技术是近年来开发出来的一项新的地基加固技术,前期主要应用于老厂或用于建筑物改造工程中的地基加固,也应用于调整建筑物因不均匀沉降而产生的倾斜;近几年开始把这项技术应用到新建工程的地基加固处理上。本文就应用锚杆静压桩施工技术进行分析,探讨沉降、裂缝原因。
锚杆静压桩托换基础设计
1、根据工程地质情况,在地面以下16~18m深处有一层承载力较高的混合土及强风化安山岩,这是良好的桩端持力层,对于***隧道净空内的静压桩,在隧道开挖初支结束后再割除,使桩端与隧道初支及二衬砼结合在一起共同承担上部荷载。
2、锚杆静压桩在压桩施工中,可以较直观地显示单桩承载力,且是在房屋基础内预埋反力锚杆及开压桩孔,锚杆静压桩机具简单、操作方便、施工迅速、无振动、无噪音等污染,便于信息化施工,当建筑物出现较大不均匀沉降时可随时增加桩数。
3、根据楼房产生裂缝沉降的部位及地质条件,要对楼房西侧9m长范围的基础进行托换处理,桩长16~18m,用146mm×5mm钢管加工,单桩竖向承载力180kN,建筑物基础共布置41根桩,单节桩长2.0m,接桩采用电焊焊接,焊接内插318L150导正钢筋,焊接时,焊缝应饱满、连续,无虚焊现象,钢管桩内压浆处理,以提高桩身承载力,注浆材料为水泥浆,水灰比0.5,控制压力为0.3~0.5MPa。钢管桩施工结束后,在桩顶部浇筑250mm厚微膨胀C30钢筋砼桩帽,以加强基础与桩身的整体连结,桩头交叉筋与螺杆及钢管焊接。
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锚杆静压桩施工工艺流程
施工准备→挖开基础→引孔→安装鱼尾锚杆→静压钢管桩→注浆→封桩→回填基础夯实
1、施工准备:施工准备期做好居民的安抚工作,清理出工作面,配置2台锚杆静压桩机,2台风泵,2台注浆泵、风镐、铁钎、铁锤、电焊机、及相应的鱼尾锚杆,150mm×5mm的钢管桩,18mm钢筋及普硅42.5级水泥,硫磺胶泥等,锚杆静压桩机。
2、挖开基础:根据加固的房屋基础,在施工场地内放出挖基础边线及标高。由于场地所限,土方必须及时运出,基础挖开后,量测基础实际标高及尺寸,做好基础记录,基础表面浮土及杂物要清理干净并在基础测定的位置上引出150mm的孔。
3、安装鱼尾锚杆及压桩孔,在基础内按锚杆静压桩的布置图开呈倒锥形压桩圆孔,上口直径150mm,下口直径200mm。在距钢管桩孔口中心15cm的位置上,用手持风枪凿出4个25mm孔径,深30cm的锚杆孔,用预先熬制好的硫磺胶泥将鱼尾锚杆锚进孔内,待24h强度达25MPa之后,再进行下道工序施工,锚杆上的螺纹及螺距根据施工机具及反力架来确定。
4、静压钢管桩:在锚杆上安装静压桩龙门架,龙门架必须铅垂,保证钢管桩垂直入土,将带有尖头封端的钢管扶正入引口内,在龙门架上安装油压千斤顶及顶梁,开动高压泵,开始静压,钢管桩在基础顶部0.5m时停机,连接下一节钢管桩再静压,如此循环,直到满足压力和桩长两项控制指标即可停机,压下一根钢管。
注浆封桩:注浆采用普硅42.5级水泥,单浆液,水灰比0.5,注浆压力控制在0.3~0.5MPa,主要目的是使浆液充填在钢管桩内部及周围部分土体中,以提高静压钢管桩的摩擦力和抗弯性能,注浆结束后在桩头上部用微膨C30钢筋砼(UEA外加剂)浇筑桩帽,桩帽高250mm,长×宽为500mm×500mm,以便使桩与基础连成整体共同承担楼房上部荷载。