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早期人防工程抗震加固技術
雙擊自動滾屏 發布者:qldl 發布時間: 閱讀:4455

早期人防工程大多建于上世紀六七十年代,經過幾十年自然老化,出現了結構混凝土面層脫落、開裂,風化露筋、鋼筋銹蝕,砌體沉降裂縫、表層脫落等嚴重病害。特別是“5·l2”汶川大地震發生后,災區早期人防工程的病害進一步加重——工程裂縫、裂紋數量明顯加大,滲漏水處和流量明顯增加。這些病害嚴重影響到工程的戰術技術性能,急需進行抗震加固處理。近年來,全國部分城市相繼對早期人防工程進行了抗震加固,雖取得一定成效,但并沒有完全達到預期的目標。為延長工程使用壽命,提高或保持工程原有的戰術技術性能,筆者認為有必要加強早期人防工程抗震加固技術研究。
 
病害原因分析
 
早期人防工程出現病害的原因主要有以下幾點:一是經過幾十年的自然老化,混凝土面層風化脫落,形成局部露筋;砌體表層風化脫落,甚至造成局部強度降低。二是潮濕空氣不斷滲入與混凝土中的主要成分硅酸鈣發生水化反應,形成游離鈣、硅酸和氫氧根,再與空氣中的二氧化碳反應在混凝土表面結晶形成白色硬塊,最后形成堿蝕,引起鋼筋的銹脹、銹蝕。三是外界環境因素作用,如大地震、地面超荷載作用、工程地質條件和周邊建筑環境發生較大變化等,造成工程結構、砌體的沉降、裂紋、裂縫,甚至出現局部坍塌。四是原工程設防標準過低、抗震規范條款變動、地面荷載增加等因素,不能滿足新的戰術技術要求。
 
混凝土結構抗震加固常用方法
 
  加大截面加固法。該方法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗,適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固,對混凝土結構還可以增加支承加固,但現場施工的濕作業時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
  置換混凝土加固法。該方法的優點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點。該方法適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
  有粘結外包型鋼加固法。即濕式外包鋼加固法。采用該方法施工簡便、現場工作量較小,且建筑物受力可靠,但用鋼量較大,適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
  粘貼鋼板加固法。該方法采用環氧樹脂將鋼板粘貼于結構表面,使其緊密粘貼在一起,形成共同應力,適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。采用該方法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,連接處受力均勻,不會產生應力集中。
  粘貼纖維增強塑料加固法。該方法是對纖維增強塑料施加預應力后,再粘貼到結構表面上。此法除具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、耐用、維護費用較低且幾乎不增加結構自重等優點,適用于各種受力性質的混凝土結構構件。
  化學錨栓錨固法。該方法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固,不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
  粘碳纖維布加固法。該方法是利用碳纖維布和專用結構膠加固修復混凝土結構,并用配套粘結樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面。其特點是自重輕、高強度、高彈性、耐腐蝕、施工方便、不受構件外形限制。該方法廣泛適用于梁、板、柱、墻、橋梁、隧道、豎井及曲面、節點的結構補強及抗震加固。
  鋼絲(筋)網水泥砂漿加固法。即以鋼絲網或鋼筋網和加筋為增強材料,水泥砂漿為基材組成薄層結構。其特點是配筋分散性好和骨料顆粒粒徑小,抗裂、抗滲,韌性和耐腐蝕、耐久性能強,可廣泛適用于多種結構類型、結構形狀及多個結構部位的加固修補。
與混凝土結構抗震加固配套使用的技術一般有:植筋技術——利用結構膠將鋼筋植入混凝土孔內,膠固化后,鋼筋與混凝土產生握固力,對混凝土結構進行連接與錨固。裂縫修補技術——根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,還應采用相應的加固措施。混凝土表層密封技術——采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法,對混凝土進行防水、防潮和防裂處理。
 
砌體結構加固常用方法
 
  鋼筋混凝土外加層加固法。該方法施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,適用于柱、帶壁墻的加固。但現場施工的濕作業時間長,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
  鋼筋水泥砂漿外加層加固法。該方法優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者,適用于砌體墻的加固,也可用于壁柱墻兩側穿墻箍筋的封閉。
  增設扶壁柱加固法。該法的優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區應用。
  無粘結外包型鋼加固法。該法的優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠,適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固,并需采用類似鋼結構的防護措施。
  預應力撐桿加固法。該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠,適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固。
砌體結構構造性加固與修補方法一般有:增設圈梁加固——當圈梁設置不符合現行設計規范要求,或縱橫墻交接處咬茬有明顯缺陷,或構筑物的結構整體性較差時,應增設圈梁進行加固。增設梁墊加固——當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現局部豎直裂縫時,應增設梁墊進行加固。砌體局部拆砌——當局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。砌體裂縫修補——根據砌體構件的受力狀態和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。
 
早期人防工程抗震加固對策
 
  口部偽裝房的抗震加固。對磚砌體結構房屋的梁,可采用增設圈梁、梁墊;對強度不夠的磚柱、帶壁墻,采用鋼絲(筋)網水泥砂漿、鋼筋混凝土外加層或無粘結型鋼支撐加固;對鋼筋外露的梁柱接頭處,采用CGM高強無收縮灌漿料加固。
  砌體通道的抗震加固。對車行道下的通道處,宜采用鋼筋混凝土、鋼筋網水泥砂漿外加層方法加固,輔以使用CGM高強無收縮灌漿料植筋;人行街道下的通道處,除采用鋼筋混凝土外加層加固外,還可采用鋼筋混凝土扶壁柱帶或無粘結型鋼支撐方法加固;一股通道,可采用鋼絲網水泥砂漿外加層方法加固。對于損毀的砌體,應局部拆砌;對砌體的裂縫,應視情進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理;對風化嚴重的砌體面層,應將表而的殘缺、破損及風化層部分清除干凈,再抹水泥砂漿保護層。

  鋼筋混凝土結構的抗震加固。一般可以采用粘貼纖維增強塑料、粘碳纖維布、鋼絲()網水泥砂漿等方法加固,也可以用加大截面、置換混凝土、有粘結外包型鋼、粘貼鋼板的方法加固。對結構的裂縫,可視情況進行CGM高強無收縮灌漿料和滲漏水處理。對風化嚴重的混凝土面層,則應首先清除結構構件表面的殘缺、破損及碳化層部分,達到結構密實部位,而后再抹水泥砂漿保護層。對鋼筋外露的結構處,可在清理表層并對外露的鋼筋進行防腐處理后,采用CGM高強無收縮灌漿料加固、修復構件殘缺部分。

 
 

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