




预应力混凝土梁应怎样加固混凝土凭借其优质的力学性能与耐久性,在各种土木工程中,都有广泛的应用。混凝土具有较高的抗压强度,而抗拉强度却较低,在实际工程中,易受拉导致开裂。为避免混凝土因拉应力过高而开裂退出工作,施加预应力形成预应力混凝土构件,有效提高混凝土抗裂性能,已成为大跨径梁主要采用的形式。
预应力混凝土梁随着使用年限的上升,由于前期设计、施工的缺陷以及荷载的不断增加,同样也会产生病害。如今预应力混凝土梁病害发生正呈现上升趋势,应当引起重视。
预应力混凝土梁病害影响
与常规混凝土结构类似的是,预应力混凝土梁病害发生的直观表现也是裂缝。不论何种原因产生的裂缝,都会对桥梁安全性产生影响。混凝土的开裂,机房改造工程,会造成保护层失效,内部钢筋外漏,加快钢筋锈蚀。钢筋锈蚀体积膨胀同时承载力降低,会进一步加速裂缝的开裂,***终甚至导致梁体的完全***。
而当预应力混凝土梁由于承载力不足,产生结构性裂缝时,往往证明结构已经受到了较大的安全威胁。预应力梁体裂缝出现,有可能是梁体预应力损失、或结构承载力已无法满足现今使用要求,而部分裂缝的出现甚至是承载力达到极限的标志,预应力梁体可能随时发生脆性***,必须及时进行加固处理,避免安全事故发生。
预应力混凝土梁病害治理
在未施加预应力的混凝土梁加固中,有多种加固方法可供选择。各种加固方法各有所长,而其中粘贴碳纤维布与粘贴钢板两种方法得到了较多的使用。二者共同点居多,施工方便且力学性能较好,在预应力梁加固中表现如何呢?
首先,预应力梁因采用预应力技术,承受荷载往往较高,在加固中需要采用高强度的加固方式。粘贴碳纤维布与粘钢等方式,存在一大缺点,只有桥梁进一步产生变形时,才会抵御变形产生拉力起到加固效果。而混凝土的抗拉强度很低,极有可能在梁上部荷载不断增加的过程中,碳纤维布或钢板未完全发挥强度,达到理想加固效果,而混凝土优先开裂退出工作导致整体结构***。
另一方面,规范中强调,采用粘钢加固、碳纤维布加固等方法需要首先卸载,以减弱加固材料受力滞后带来的不利影响。而大跨径梁自身自重较高无法忽视,在加固时,必须考虑到梁体混凝土自重导致的加固材料受力滞后。另一方面,针对于桥梁来说,若采用禁止车辆通行的方式降低荷载,难免会对交通造成影响,因此在大跨径预应力梁的加固中,应当结合实际采用更***率的加固方法。
加固中的表面处理,真的那么重要?随着结构使用年限的增加,结构的安全性能会存在不同程度的下降,为了延长结构使用寿命,提高结构安全储备,就必须对其进行加固处理。结构加固是一项复杂的工程,无论是前期的设计还是后期的施工,都与结构的安全直接关联,因此在实施的过程中要保持严谨的态度与高度的重视来保证加固的质量。
结构加固从施工方法的角度看,已经有多套成熟的工艺,各种工艺都有其独特之处与不同的适用条件。然而在对不同的工艺进行对比中,可以看出其中存在很多相似之处,表面处理就是在不同工艺中均有提到的工序。
加固前基材的处理
可以说,在碳纤维加固、粘钢加固等需要利用结构胶进行加固的方法中,基材表面的状态会直接影响到后期的加固效果。这是由于基材表面处理不合格会直接导致结构胶的粘接性能下降,影响基材与加固材料形成整体共同受力。为了避免此情况,首先就要注意基材表面的洁净程度,包括表面灰尘、浮渣、污秽等都要彻底清理干净。
另外,由于基材所处环境复杂多变,环境因素也不容忽视。一般情况下,施工时基材应处于干燥的状态,若混凝土基材表面的含水率高于4%,那么无论是碳纤维加固还是粘钢加固,粘接性能都会受到影响。因此,含水率超过要求的基材必须进行干燥处理,或采用水下/抗潮湿结构胶以保障粘接效果。
对于采用结构胶的加固方法来说,基材表面温度也是重要的影响因素。基材温度低,会直接影响到胶体的固化,施工困难的同时也无法保证后期的强度,导致常规结构胶只能适用于5℃以上的环境中。针对于这种情况,我们有两种解决思路,首先可以采用加热措施,保证基材处于温度适宜的环境下;如果需要操作简单,不影响施工的解决办法,就需要采用超低温结构胶了。
加固后材料的处理
如果说加固施工前的表面处理是为了结构胶能够顺利固化、发挥强度,加固后的表面处理则是为了结构长期安全性能的充分考虑。我们可以继续拿碳纤维加固与粘钢加固,这两种适用面***广泛的加固方法举例说明。
首先施工完毕的碳纤维复合材表面,必须进行表面防护处理。这是因为虽然碳纤维复合材耐久性好、抗腐蚀性能强,但出于延缓材料老化与延长使用寿命的角度考虑,仍要避免长期的阳光照射或介质腐蚀,以保障碳纤维复合材能够长期、稳定的与基材共同受力。另外,由于配套结构胶可燃的性质,若原结构有防火要求,尚需在表面进行防火处理。
粘钢加固施工后的表面处理,主要是由于钢板自身耐腐蚀性能较差的因素。粘钢加固采用的钢板一般较薄,一旦发生锈蚀,钢板的截面将被显著削弱,影响钢板整体性;另一方面,锈蚀还可能引起钢板与基材粘合面的剥离***,产生严重安全隐患,因此,粘钢加固后的表面处理是极为必要的。
综上所述,表面处理在加固中具有重要的意义。结构加固事关建筑安全,表面处理仅是其中的重要环节之一,只有设计、材料、施工全部环节的认真对待,方可保障结构安全。
板加固当建筑结构梁、板、柱、墙发生病害时,我们往往采取措施对其进行加固。那么,对于板的加固应该如何进行?
楼板可分为预制板和现浇板,预制板又分为条形板、肋形板、空心板等。但现在的建筑规范已不提倡使用预制板,使用现浇混凝土板,受力好,更结实,抗震性能强。
板加固适用范围
什么情况下板需要进行加固?
楼板加固在已施工完毕的混凝土楼板上开洞是经常的事,开洞后板的受力条件发生了变化,板的刚度和承载力都要降低。开洞对楼板影响比较大,一般都需要加固;楼板上局部增加荷载(例如增设设备),楼板承载力或刚度不够时,也是必须要进行加固的。
总结一下板在三种情况下需要加固:1.楼板承载力不足;2.楼板混凝土强度不合格;3.楼板开洞。
板加固施工
当两种性能的楼板需要提高承载力的时候,采用哪些加固方法对楼板进行加固补强呢?
增大截面加固法是于板面或者板底增做不小于40mm厚的钢筋混凝土后浇层,为了方便施工多采用板面浇筑以形成刚性楼盖和屋盖。如若必须采用板底浇筑叠合层,需对板底进行凿毛处理采用喷射法进行施工。加固用的钢筋,应采用热轧钢筋,板的受力钢筋直径不少于8mm。
粘贴碳纤维布加固板是通过结构胶将碳纤维布顺着板跨方向粘贴于板底受拉部位,并在其端部须有可靠锚固。其优点是碳纤维布具有质轻高强,可多层粘贴,加固后基本不增加原构件重量,且不影响结构外形,不仅仅能提高结构承载力还可以增强结构的刚度。
粘贴钢板法加固受弯构件板,除应符合正截面承载力的基本假定外,尚应符合下列规定:
1.当考虑二次受力影响时,应按构件加固的受力初始情况,确定钢板的滞后应变。
2.在达到受弯承载能力极限状态前,外粘钢板均不能与混凝土之间出现粘结剥离***。
3.钢筋混凝土结构构件被加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度,不应超过40%,并应验算其受剪承载力,避免受弯承载力提高后而导致构件受剪***先于受弯***。
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