对工程结构与加固改造的认识

对工程结构与加固改造的认识摘要：随着建筑科学技技技术的不不断进进步，新新型建建筑材料料不断断出现，更更好好的加固固施工工方法将将会有有更大的的发展展。与之之同时时发展的的建筑筑结构的的鉴定定也日益益重要要。本文文根据据作者的的施工工经验，介介绍绍了目前前混凝凝土结构构工程程加固施施工中中所遇到到的加加固施工工方案案及施工工方法法，并对对不同同方案进进行优优化比较较。同同时也对对建筑筑结构的的鉴定定作了一一些讲讲解。在发展迅速的城城城市建设设中，建建筑是城城市即即现代建建筑都都诉说着着城市市的演变变，而而对不同同时期期的建筑筑群出出现的结结构问问题，或或是功功能性的的改变变需要不不同的的维修加加固方方法来延延续建建筑的价价值，而而建筑结结构的的鉴定也也是密密不可分分的。混凝土建筑物、构构筑物因出现现功能性改变变，如接建、增增加荷载等，或或出现质量问问题，如混凝凝土强度不够够、配筋不足足、灾后修补补等，都需要要进行加固。其其加固施工及及加固方案的的制定尤为重重要，对于需需要加固的建建筑物、构筑筑物，应根据据建筑物、构构筑物的不同同情况制定不不同的加固方方案。方案的的确定要遵循循安全、经济济、快捷、施施工方便的原原则，只有这这样，加固工工程才能收到到良好的社会会效益和经济济效益。建筑筑结构的鉴定定与之密不可可分，是保证证加固成果的的重要手段和和措施。一、建筑结构加加加固概述述优秀的加固方案案案具体体体现在在其施工工作业业方便、施施工工技术先先进、经经济效果果好、加加固质量量高等等四方面面的特特点。1、不同类型加加加固工程与与加加固方案案分析析一般来说，加固固固工程常常采用用的方法法有外外包钢加加固法法、加大大截面面加固法法、预预应力加加固法法和改变变结构构传力途途径加加固法等等，随随着科学学技术术的不断断进步步，应用用新技技术、新新材料料、新工工艺进进行工程程加固固的方法法开始始广泛应应用于于各类加加固工工程中。具具体体哪个方方案最最能体现现加固固工程所所要求求的短、平平、快快、省的的特点点，应根根据需需要加固固的构构件情况况，综综合确定定加固固方案。以框架梁的加固固固为例，较较为为合理、经经济济、技术术先进进的加固固方案案当属粘粘钢锚锚固法和和碳纤纤维加固固法，前前者以造造价低低、施工工简单单、占有有空间间小、加加固效效果好等等优点点优于加加大截截面法和和预应应力加固固法，后后者除材材料费费用高外外，则则各种优优势尽尽显其中中，重重要表现现在自自重轻，材材料料自身几几乎不不增加重重量；；强度高高，固固化后的的碳纤纤维强度度比钢钢材高达达十几几倍；劳劳动强强度小，一一个个作业面面只需需一至两两人操操作即可可；施施工工期期短，熟熟练工人人每人人每天可可完成成近200㎡左右。但但但是，应应用其其在负弯弯矩部部位进行行加固固效果不不如钢钢板性能能好。2、良好的施施工性性是加固固工程方方案必必须考虑虑的条条件之一一加固工程方案的的的优劣，首首先先要把是是否具具有施工工作业业方便作作为必必要条件件，没没有良好好的施施工性是是阻碍碍加固工工程施施工的一一个拦拦路虎。有有的的加固方方案虽虽然具有有解决决问题的的可行行性，但但是由由于其方方案在在施工过过程中中增加了了一定定的施工工难度度，而造造成施施工工期期长，劳劳动用工工大，安安全系数数低的的弊端，结结果果是将影影响到到加固质质量。在在冬季施施工中中，如掺掺加不不合格防防冻剂剂，超标标的氯氯离子破破坏了了钢筋钝钝化膜膜，致使使十架架大梁产产生严严重裂缝缝，需需要进行行加固固，方案案之一一是采取取简易易补修法法；方方案之二二是采采取截面面加固固法。经经对设设计方案案分析析，此两两种方方案除具具有工工程造价价低的的优点外外，还还有以下下不足足之处：：（1）技术可可行性差差，由由于梁跨跨度大大，凿除除混凝凝土梁则则需分分段进行行，要要用大量量的临临时支撑撑进行行安全防防护，造造成周转转材料料不必要要的浪浪费。（2）劳动强强度高，在在凿凿出混凝凝土梁梁时，因因分段段施工时时，只只能凿一一米挪挪一米，成成倍倍增加了了劳动动强度。（3）功效低，大大大量的重复复劳劳动和落落后的的施工作作业方方法，延延误了了施工工工期并并导致劳劳动效效率下降降。（4）安全性差差，因因所有大大梁必须须将钢钢筋凿除除外露露，大梁梁承载载力减小小，在在施工时时，需需时刻注注意防防护措施施是否否到位，麻麻痹痹大意则则易出出现意外外事故故。（5）产值效益益小小，大量的的的周转材材料和和人工费费用的的浪费，加加大大了生产产成本本，减少少了生生产效益益。基于这些原因，改改变加固方案案，采用先进进的外包钢加加固施工方法法，应用建筑筑工程结构胶胶粘锚技术，对对大梁进行加加固，由于技技术先进，加加固性能好，占占用空间小，施施工周期短，材材料消耗少，工工艺简便、安安全并减轻了了劳动强度，提提高了加固质质量，取得了了良好的综合合效益。3、加固工程程方案案要在新新技术、新新材材料、新新工艺艺上下文文章优秀的加固工程程程方案要要在工工法上体体现出出其可行行性、科科学性、先先进进性。化化学补补强法不不失为为当前加加固工工程中首首选的的一种最最为先先进的工工法。众众所周知知，一一些加固固工程程采用过过时的的加固方方法需需要大量量的人人力、物物力和和时间，已已不不能满足足当前前加固工工程质质量、工工期、安安全、经经济的的要求，而而化化学补强强加固固方法越越来越越以其明明显的的优势成成为加加固工程程中的的优选方方案。可见，选择加固固固工程方方案要要有针对对性，不不同的加加固工工程应采采取相相应的加加固措措施，其其方案案需要在在进行行价格比比、性性能比、质质量量比的同同时，还还要体现现出其其工艺技技术的的科学性性和先先进性，这这样样的加固固方案案才是优优秀的的加固方方案。二、建筑结构的的的鉴定的的常见见的方式式1、混凝土钻芯芯芯取样检测测从结构中钻取的的的混凝土土芯样样应加工工成符符合规定定的芯芯样试件件，芯芯样试件件混凝凝土的强强度应应通过对对芯样样试件施施加作作用力的的试验验方法确确定。芯芯样试件件宜使使用标准准芯样样试件，其其公公称直径径不宜宜小于骨骨料最最大粒径径的3倍；也可可采采用小直直径的的芯样试试件，但但其公称称直径径不应小小于70mm且不得小小于于骨料最最大径径的2倍。钻芯芯法法确定检检测批批的混凝凝土强强度推定定值时时，取样样应遵遵守下列列规定定：（1）芯样试件件的的数量应根根根据检测测批的的容量确确定。标标准芯样样试件件的最小小样本本量不宜宜少于于15个，小直直径径芯样试试件的的最小样样本量量应适当当增加加。（2）芯样应从从检检测批的结结结构构件件中随随机抽取取，每每个芯样样应取取自一个个构件件或结构构的局局部部位位。芯样试件的数量量量应根据据检测测批得容容量确确定。标标准芯芯样试件件的最最小本量量不宜宜少于15个，小直直径径芯样试试件的的最小样样本量量应当适适当增增加。钻芯取样样确确定单个个构件件的混凝凝土强强度推定定值时时，有效效芯样样试件的的数量量不应少少于3个；对于于较较小构件件，有有效芯样样试件件的数量量不得得少于2个。芯样宜在结构或或或构件的的下列列部位钻钻取：：（1）结构或构构件件受力较小小小的部位位（2）混凝土强强度度具有代表表表性的部部位（3）便于钻芯芯机机安放与操操操作的部部位（4）避开主筋筋、预预埋件和和管线的的位置置钻芯检测混凝土土土强度时时一种种直接测测定混混凝土强强度的的检测技技术。直直接对芯芯样试试件施加加作用用力得到到混凝凝土强度度的检检测方法法检测测结果的的不确确定性（偏偏差差）源于于系统统、随机机和检检测操作作三个个方面。钻钻芯芯法检测测混凝凝土强度度的系系统偏差差较小小，而强强度样样本的标标准差差相对较较大（随随机性偏偏差与与样本的的容量量少有关关）。间间接检测测方法法可以获获得较较多检测测数据据，样本本的标标准差可可能与与检测批批混凝凝土强度度的实实际情况况比较较接近。钻钻芯芯法与间间接检检测方法法结合合使用，可可扬扬长避短短，减减少检测测工作作中的不不确定定性。结构工程检测有有有时需要要确定定混凝土土的抗抗拉强度度，对对芯样试试件施施加劈裂裂力和和轴向拉拉力的的方法可可以测测试混凝凝土的的抗拉强强度。结结构或构构件混混凝土强强度检检测可采采用下下列两种种方式式，其适适用范范围及结结构或或构件数数量应应符合下下列规规定：（1）单个检测测：：适用于单单单个结构构或构构件的检检测；；（2）批量检测测：：适用于在在在相同的的生产产工艺条条件下下，混凝凝土强强度等级级相同同，原材材料、配配合比、成成型型工艺、养养护护条件基基本一一致且龄龄期相相近的同同类结结构或构构件。按按批进行行检测测的构件件，抽抽检数量量不得得少于同同批构构件总数数的30%且构件数数量量不得少少于10件。抽检检构构件时，应应随随机抽取取并使使所选构构件具具有代表表性。每一个结构或构构构件的测测区应应符合下下列规规定：每每一个个结构或或构件件测区数数不应应少于10个，对某某一一方向尺尺寸小小于4.5m且另一方方向向尺寸小小于0.3m的构件，其其其测区数数量可可适当减减少，但但不应少少于5个；2、统一回弹检检检测统一回弹仪检测测测方法，保保证证检测精精度是是本规程程制定定的目的的。回回弹法在在我国国使用已已达四四十余年年，国国外在使使用回回弹法时时精度度并不高高，有有的只能能定性性判断混混凝土土质量，不不能能定量给给出具具体的强强度数数值。但但回填填法在我我国却却越用越越广泛泛，这不不仅是是因为回回弹法法简便、灵灵活活、符合合国情情，更是是由于于我国已已解决决了回弹弹法使使用精度度不高高和不能能普遍遍推广的的关键键问题，为为了了解决使使用回回弹法时时出现现的混乱乱状况况，如有有的按按照国外外进口口仪器使使用说说明书使使用，有有的不知知回弹弹仪要检检定成成标准状状态，有有的不测测量碳碳化深度度值等等等。因因此有有必要统统一检检测方法法，保保证检测测精度度，使其其在监监督、检检验结结构工程程和混混凝土质质量重重发挥应应用的的作用。目目前前国内常常用于于检测混混凝土土抗压强强度的的回弹仪仪，其其标准状状态下下的冲击击能量量为2.20077J、示值系系统统为指针针直读读式。由于回弹法测试试试具有快快速、简简便的特特点，能能在短期期内进进行较多多数量量的检测测，已已取得代代表性性较高的的总体体混凝土土强度度质量，故故作作此规定定。原原规定按按批进进行检测测的构构件，抽抽检数数量不得得少于于较小的的构件件，只需需布置置5个测区如如果果强调不不少于于100个测区的的话话，则被被测构构件数量量过大大。因此此将其其改为构构件数数量不得得少于于10件。此外，抽取试样样样应严格格遵守守“随机”的原则，并并并宜由建建设单单位、监监理单单位、施施工单单位会同同检测测单位共共同商商定抽样样的范范围、数数量和和方法。原规程对长度不不不小于3m的构件，规规规定其测测区数数不少于10个，对长长度度小于3m且高度低低于0.6m的构件，规规规定其测测区数数可适当当减少少，但不不应少少于5个。例如如柱柱子就应应按高高度决定定其测测区数。此此外外经多年年实践践，认为为长度度不小于3m的构件其其测测区数不不允许许少于10个测区数数的的规定过过于严严格，加加大了了检测工工作量量。一般般民用用建筑，尤尤其其是砖混混住宅宅，梁、柱柱尺尺寸不大大，不不必拘于于原规规定测区区数。因因此改作作某一一方向尺尺寸小小于4.5m，另一方方向向尺寸小小于0.3m时，作为为是是否需要10个测区数数的的界线。检测时必须为混混混凝土原原浆面面，已经经粉刷刷的须将将粉刷刷层除京京，注注意不可可误将将砂浆粉粉砂层层当做混混凝土土原浆面面进行行检测。三、常见的一些些些加固方方法近些年，结构加加加固方法法取得得了非常常大的的进展。工工程程加固的的目的的就是通通过加加固施工工达到到修复、补补强强、提高高承载载力、增增强使使用功能能、满满足使用用要求求，因此此，选选择加固固方案案要以提提高加加固工程程质量量为根本本目的的。对于于不同同的加固固方案案也有不不同的的施工方方法和和质量评评定标标准，依依照施施工经验验，不不同的加加固方方法在施施工时时应重点点做到到：1、混凝土结结构的的加固混凝土结构加固固固的主要要方法法有[8]：（1)增大截截截面加固法法：：增大原原构件件截面面面积或或增配钢钢筋，以以提高其其承载载力和刚刚度，或或改变其其自振振频率的的一种种直接加加固法法，适用用于混混凝土受受弯、受受压构件件的加加固。（2)置换混混混凝土加固固法法：用高强强度度等级的的混凝凝土置换换原结结构中受受压区区强度偏偏低或或局部有有严重重缺陷的的混凝凝土的一一种加加固方法法，适适用于承承重构构件受压压区混混凝土强强度偏偏低或严严重缺缺陷的局局部加加固。本本方法法的关键键是新新旧混凝凝土结结合面的的处理理效果必必须达达到使新新旧混混凝土协协同工工作的要要求。（3)外加预预预应力加固固法法：通过施施加加体外预预应力力，使原原结构构、构件件的受受力得到到改善善或调整整的一一种间接接加固固法。原原来主主要采用用普通通钢筋施施加体体外预应应力，近近些年无无粘结结钢绞线线在体体外预应应力加加固中得得到了了应用。本本方方法注意意对预预应力钢钢筋、钢钢绞线的的防火火保护。（4)外粘型型型钢加固法法：：对钢筋混混凝凝土梁、柱柱外外包型钢钢、扁扁钢焊成成构架架并灌注注结构构胶粘剂剂，以以达到整整体受受力、共共同约约束原构构件要要求的加加固方方法，适适用于于需大幅幅度提提高截面面承载载力和抗抗震能能力的钢钢筋混混凝土梁梁、柱柱结构的的加固固。（5)粘贴纤纤纤维复合材材加加固法：：通过过粘贴主主要承承担拉应应力作作用的纤纤维复复合材料(如碳纤维维、玻玻璃纤维维等)对钢筋混混凝凝土受弯弯、受受拉构件件、大大偏心受受压构构件等的的加固固。其基基材混混凝土强强度不不低于C15，纤维复复合合材表面面应进进行防护护处理理，处于于高温温(高于60℃)时或特殊殊环环境时，可可采采用无机机胶粘粘结剂。近近些些年采用用了预预应力纤纤维复复合材进进行加加固处理理的研研究和工工程实实践，将将进入入修订的的《混混凝土结结构加加固设计计规范范》。（6)粘贴钢钢钢板加固法法：：在钢筋混混凝凝土受弯弯、大大偏心受受压和和受拉构构件等等的表面面通过过粘贴钢钢板进进行加固固的一一种加固固方法法。与粘粘贴纤纤维复合合材加加固法类类似，其其基材混混凝土土强度不不低于于C15，处于高高温(高于60℃)时或特殊殊环环境时，可可采采用无机机胶粘粘结剂。此此法法施工较较为简简单，但但首先先需要着着重注注意混凝凝土和和钢板的的表面面处理，对对于于旧、脏脏严重重的混凝凝土构构件的粘粘合面面，应先先用硬硬毛刷沾沾高效效洗涤剂剂，刷刷除表面面油垢垢、污物物后用用水冲洗洗，在在对粘合合面进进行打磨磨，除除去2-3mmm厚表层，露露露出新面面和平平整，将将粉尘尘清除干干净；；对于混混凝土土表面较较好的的，则可可直接接对粘合合面进进行打磨磨，去去除1-2mmm厚表层，使使使之平整整，清清去粉尘尘，再再用丙酮酮擦拭拭表面即即可；；钢板表表