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增大截面加固法施工的主要環(huán)節(jié)有:加固前的卸荷處理,連接處的表面處理,新增層的施工。施工中應(yīng)用到新舊混凝土截面處理專用技術(shù)。
(1)加固前的卸荷。加固一般都存在新加部分應(yīng)力滯后問題,為了使新舊結(jié)構(gòu)盡可能共同受力,加固前應(yīng)盡量卸去原結(jié)構(gòu)所承受的荷載,完全和精準的卸荷可采用千斤頂反向加載,簡單的卸荷可僅移去活荷載,并控制施工荷載。
(2)連接表面的處理。對原有混凝土的缺陷清理至密實部位,鑿去一切風(fēng)化酥松層、碳化銹層及油污層,并將表面鑿毛或打成溝槽。溝槽的深度不宜小于6mm,間距不宜大于箍筋間距或200mm,被包的混凝土棱角應(yīng)打掉,同時應(yīng)除去浮碴、塵土。原有混凝土表面應(yīng)沖洗干凈,澆注混凝土前,原混凝土表面應(yīng)保濕,擦干滯留水,刷凈水泥漿或涂刷界面處理劑進行處理。原有和新設(shè)受力鋼筋應(yīng)進行除銹處理;在受力鋼筋上施焊前應(yīng)采取卸荷或支撐措施,并應(yīng)逐根分區(qū)分段分層進行焊接,以盡量減少焊接熱量對鋼筋的影響。
(3)新增層的施工。模板搭設(shè)、鋼筋安置以及新混凝土的澆注和養(yǎng)護,應(yīng)符合國家標準《混凝土工程施工及驗收規(guī)范》要求。
(4)施工工藝。增大截面加固法加固施工時,推薦采用施工工藝是:
a噴射混凝土澆筑工藝,施工較為簡便,混凝土質(zhì)量和結(jié)合性能可顯著提高,與普通混凝土相比,噴射混凝土早期強度較高,常溫下一天的抗壓強度可達6.0~15.0MPa,與舊混凝土的粘強強度較高,粘結(jié)抗拉強度可達1.5~2.5MPa,接近混凝土本身強度,比普通混凝土粘結(jié)強度高2~4倍。
b混凝土灌漿料,按設(shè)計及規(guī)范、材料說明要求進行拌制灌漿料。將拌制好的灌漿料灌入模板內(nèi),并進行適當(dāng)?shù)恼駬v,使其達到密實可靠。
在加大截面法加固柱施工過程中如何保證新老混凝土整體工作就成為構(gòu)造措施的關(guān)鍵。為了確保結(jié)合面能有效的傳力,使新老混凝土能整體工作,在設(shè)計過程中就要考慮如何把外包混凝土的封閉箍筋,通過可靠的的方式與原混凝土柱聯(lián)系。要使眾多的箍筋能與原混凝土柱連接好,需要設(shè)計出可靠而簡單的連接方法。
根據(jù)現(xiàn)場情況考察比較多種方案,最后確定連接構(gòu)造,該方法有效且方便施工,容易操作。該連接構(gòu)造的傳力途徑為:
1.將原柱四面各安放兩根槽鋼,作為后加箍筋的支架。
2.槽鋼通過以下方式和原柱混凝土相連接:
(1)原柱施工時留下PVC套管,且槽鋼靠近原柱混凝土?xí)r,穿對拉螺栓固定槽鋼;
(2)對于沒有PVC套管但槽鋼靠近原有柱混凝土處設(shè)置膨脹螺栓,用膨脹螺栓固定槽鋼。
(3)對于槽鋼離原有柱混凝土較遠時,則應(yīng)預(yù)先根據(jù)現(xiàn)場實際尺寸把槽鋼和鋼板用鋼筋焊接成桁架形式,再把鋼板用膨脹螺栓固定在原有柱混凝土上。在正式施工前必須先對膨脹螺栓的抗拔性能進行試驗,以保證能達到原柱混凝土有效連接的效果。
3.槽鋼按放好后,根據(jù)圖紙安放好外包柱鋼筋,然后把后封閉箍筋和槽鋼焊牢。箍筋在豎向方向上每米設(shè)一個封閉加強箍與槽鋼焊牢。在基礎(chǔ)頂面及樓層面上設(shè)封閉加強箍。
采用增大截面對結(jié)構(gòu)受力部位進行加固是常見的一種方式,對于承載力和剛度不足的混凝土構(gòu)件來說,這種加固方式是很實用也很經(jīng)濟的一種方法,該方法通過增大原結(jié)構(gòu)截面面積和增大受力筋配筋率來達到提高構(gòu)件承載力和剛度。
通常需要加大截面面積法的構(gòu)件一般是在受彎部位,對此有三種加固方式來達到此目的。
一、在截面受壓區(qū)加固受彎構(gòu)件
加固構(gòu)件鋼筋應(yīng)力、承載力、抗裂度、撓度、裂縫寬度的計算和驗算,按照疊合式受彎構(gòu)件的規(guī)定進行。為減少新增混凝土面層產(chǎn)生溫度、收縮應(yīng)力引起的裂縫,需按構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋。需要注意的是,該種方法主要用于樓板的加固,對梁而言,僅在樓層或屋面允許梁頂面突出時才能使用。因此,一般只用于屋面梁、邊梁和獨立梁的加固,上部砌有墻體的梁雖然也可采用這種做法,但應(yīng)考慮拆墻是否方便。
二、在截面受拉區(qū)加固受彎構(gòu)件
這種方法主要針對受彎構(gòu)件受彎承載力不足的情況,由于受到二次受力的影響,其正截面受力性能與疊合式受彎構(gòu)件和混凝土受彎構(gòu)件正截面受力性能有所不同。
三、在截面受壓區(qū)和受拉區(qū)加固受彎構(gòu)件
這種加固主要針對受彎構(gòu)件的正負受彎承載力均不滿足要求的情況。
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