甘南州碳纖維布加固公司-建筑樓房加固新聞
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- 更新時間 2019/3/19 20:18:02
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甘南州碳纖維布加固公司-建筑樓房加固新聞,客服: 陸:159-49-27-28-09文昌建筑房屋加固公司 我們的企業(yè)宗旨是:質(zhì)量*,客戶*,產(chǎn)品*
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我公司專業(yè)從事碳纖維布,碳纖維膠,粘剛膠,植筋膠,灌縫膠等加固材料生產(chǎn)銷售,承接加固工程,具有特種專業(yè)加固資質(zhì)!我司擁有特種加固資質(zhì),可承接全國各類加固工程。購買我司產(chǎn)品可提供和加固資質(zhì)。
1 前言隨著城市化進程不斷加快,建筑、房地產(chǎn)業(yè)在較長的一段時期內(nèi)成為經(jīng)濟發(fā)展中的基礎(chǔ)和主導產(chǎn)業(yè),帶動并促進地方經(jīng)濟加速發(fā)展。同時,人們對房屋建筑的認識和了解也越來越多,越來越深,對建筑質(zhì)量要求也越來越高。樓板裂縫已經(jīng)逐步成為當前房屋建筑工程常見的問題,并且已成為商品房質(zhì)量糾紛和業(yè)主投訴的焦點問題。它不僅影響使用功能,有損外觀,裂縫暴露時間長了破壞結(jié)構(gòu)的整體,降低其剛度,引起鋼筋腐蝕,從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性。
那么,以下將根據(jù)本人的施工管理經(jīng)驗,并結(jié)合相關(guān)規(guī)范,從裂縫的特征出發(fā),就其產(chǎn)生的原因、防治措施和處理方法淺談一下自己的看法。裂縫的一般特征
根據(jù)用戶的工程質(zhì)量投訴,通過大量工程實踐證明和總結(jié)分析,現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫有如下幾種:
(1)墻角呈45度斜裂縫。這種裂縫出現(xiàn)在縱橫交接的十字、T型、L型連接處,與縱橫墻成45度角,并排多道,距墻角的垂直距離大多在1500之內(nèi),大多為貫通裂縫?!?/span>
平行與縱橫墻的直裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)在跨中部,平行于縱墻或橫墻,大部分為貫通裂縫?!?/span>
不規(guī)則裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫,此縫中間寬并且貫通,兩頭深度較淺。
(4)支座處板面裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)樓板與梁及墻相交部位的支座邊緣,此縫顯上寬下窄。
3 裂縫的成因分析
裂縫產(chǎn)生的原因很多,不同的裂縫特征,將由不同的原因造成。那么,本文將從以下幾個方面逐一作簡單的分析。
3.1 設(shè)計方面的原因
設(shè)計方面主要有建筑平面不規(guī)則、結(jié)構(gòu)體形突變;樓板配筋設(shè)計不合理;樓板厚度不夠;荷載取值不當?shù)鹊取?/span>
3.2施工方面的原因
在住宅建設(shè)中,有很大部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫,都是由于施工方面的原因造成,這些原因主要包括以下幾個方面:
(1)現(xiàn)澆板強度未到達1.2N/mm2即過早在上面施工或者加載引起的裂縫;
?。?)混凝土強度等級達不到設(shè)計要求、現(xiàn)澆板的厚度不夠、鋼筋放置不到位、配筋量不足等均造成現(xiàn)澆板的撓度過大,從而引起它在受彎抗拉處產(chǎn)生裂縫;
?。?)剛澆筑的混凝土樓板因模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定、下沉,使樓板撓度加大,拆模后出現(xiàn)裂縫;
?。?)像陽臺、雨篷、挑檐等懸挑構(gòu)件,往往由于工人在澆筑混凝土的過程中,將負筋踩到,使構(gòu)件不能承受負彎矩從而引起裂縫,嚴重時候可能會使懸挑構(gòu)件斷裂;
?。?)懸挑構(gòu)件鋼筋位置放置錯誤,懸挑構(gòu)件易產(chǎn)生裂縫甚至斷裂,造成工程事故發(fā)生;
?。?)混凝土養(yǎng)護不當引起的收縮性裂縫;
?。?)其他方面:混凝土坍落度、水灰比過大;混凝土過振或澆搗不密實;支模不嚴實、漏漿;夏季烈日暴曬、冬季受凍;澆筑順序、留置施工縫錯誤等等。
3.3混凝土的干縮
干縮主要由于混凝土水分蒸發(fā)引起了混凝土體形的干縮變形。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,當混凝土因收縮受到結(jié)構(gòu)外部支座和內(nèi)部鋼筋約束時,在混凝土結(jié)構(gòu)中會引起約束拉應力,約束拉應力超過混凝土的抗拉強度時,必然會引起現(xiàn)澆板開裂的現(xiàn)象產(chǎn)生。裂縫部位一般發(fā)生在應力比較集中的地方,而且與墻角線相垂直。
3.4溫度變化
鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的溫度裂縫有兩種原因:
?。?)混凝土結(jié)構(gòu)中水化熱散失速度不*引起的溫差裂縫,主要表現(xiàn)的是平面形狀突變的凹凸房屋陽角處的裂縫。
?。?)季度溫度和日溫度變化引起的裂縫,這種裂縫往往集中在屋面板和朝陽處房間的樓板,裂縫寬度也隨季節(jié)和日期的變化。
3.5混凝土原材料的質(zhì)量
在房屋建筑中,也有部分裂縫是因為原材料質(zhì)量不合格引起的。如水泥凝結(jié)和膨脹不正常,則產(chǎn)生既短又不規(guī)則的裂縫,這種裂縫多產(chǎn)生在混凝土硬化的早期;如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;有時堿-骨料反應也會引起裂縫。
3.6地基不均勻沉降
在房屋建筑中,有相當一部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫是因為地基不均勻沉降引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂。
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4 裂縫的防治措施
盡管混凝土現(xiàn)澆板在使用過程中存在裂縫的缺陷,但現(xiàn)澆板的優(yōu)點主要表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的性能方面,因為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),大大提高了房屋的整體性和抗震性能,在實際住宅建設(shè)中得到大大提倡。對于現(xiàn)澆板出現(xiàn)的一些裂縫問題可以采取從以下幾個方面的措施來減少或者避免裂縫的發(fā)生:
?。?)對于設(shè)計方面,應該注意建筑平面布局力求規(guī)則;采用普通混凝土時,強度等級不應超過C30;樓面板的厚度應該適當增厚;在房屋相應的部位現(xiàn)澆的混凝土樓面板應該設(shè)置收縮鋼筋抵抗溫度,且其間距不應大于100mm。
(2)對于施工方面,可通過加強施工管理實現(xiàn)。
?。?)對于混凝土的收縮、溫度變化,可以通過調(diào)整鋼筋的間距、加強混凝土的養(yǎng)護、合理地設(shè)置后澆帶、伸縮縫等措施來解決。
?。?)對于混凝土原材料質(zhì)量,可以采取嚴把材料進貨關(guān),認真、嚴格地按照規(guī)范做好材料的驗收和復試等措施來解決。
?。?)對于地基不均勻沉降,可以從設(shè)計角度來解決,主要是調(diào)整基礎(chǔ)的選型來控制或減少這類裂縫的發(fā)生。
5 裂縫的處理方法
5.1水泥安定性不合格導致的破壞裂縫
對混凝土中水泥安定性不合格或者不同品種水泥混用發(fā)生化學反應引起的破壞裂縫,須進行的處理,即將混凝土打掉重新澆筑。
5.2受力產(chǎn)生的裂縫
對受力產(chǎn)生的裂縫,可根據(jù)出現(xiàn)的原因,有針對性的采取加固補強措施。如果對已影響到結(jié)構(gòu)安全的樓板裂縫,除了沿縫鑿成V字形凹槽沖洗干凈,將環(huán)氧樹脂液用壓力灌入縫內(nèi)封閉外,還要用粘扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固。
5.3非受力產(chǎn)生的裂縫
對由溫度、混凝土的收縮、施工等因素引起的非受力裂縫處理如下:
?。?)一般混凝土板表面的龜裂,可先將表面裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧樹脂膠灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂,可用抹壓一遍處理。
(2)一般裂縫(寬度在0.05~0.2mm之間)的處理,其處理順序為:清洗板縫后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護,封閉以恢復觀感即可。(*于縫的數(shù)量少且非通長貫通的縫)
?。?)裂縫較大時,一般寬度大于0.2mm,應沿裂縫鑿成八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可采取環(huán)氧樹脂膠泥嵌補。(*于縫的數(shù)量少且非通長貫通的縫)
?。?)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結(jié)構(gòu)安全性,必要時在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性。
(5)通長、貫通的危險結(jié)構(gòu)裂縫,裂縫寬度大于0.2mm的處理方法除了沿縫鑿成V字形凹槽沖洗干凈,將環(huán)氧樹脂液用壓力灌入縫內(nèi)封閉外,還要用粘扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固。
6 結(jié)束語
雖然現(xiàn)澆板的微觀裂縫是難以避免的,一定程度上宏觀裂縫也無可避免,但現(xiàn)澆板的裂縫是可以預先控制的。我們應該做到用心設(shè)計、精心施工、嚴把材料關(guān)、嚴格執(zhí)行施工規(guī)范、加強現(xiàn)場管理,從而減少裂縫出現(xiàn)的概率,將裂縫出現(xiàn)在無害范圍之內(nèi)。一旦不可避免的出現(xiàn)裂縫,針對不同的裂縫采取不同的處理方案,達到不影響結(jié)構(gòu)的實適用性和耐久性的目的。
由于受自然環(huán)境中各種因素的影響以及設(shè)計考慮不周、施工質(zhì)量有欠缺和實際交通組成變化及超載車輛的作用等原因,使已建的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)承載能力不足、混凝土表面裂縫等病害問題。這些混凝土橋梁,絕大部分可通過加固或改善結(jié)構(gòu)受力性能。便可重新投入使用。目前,加固鋼筋混凝土橋梁常用粘貼鋼板法和粘
貼碳纖維法兩種簡便有效的方法。其加固機理為:采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板或碳纖維粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面,使之與結(jié)構(gòu)物形成整體,從而提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力,以達到抑制表面裂縫增長,提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。
由于鋼板和碳纖維是在橋梁投入運營后粘貼上去的.所以粘貼及固化階段橋梁的承載狀況不同。加固效果和加固設(shè)計計算方法也不同。下面擬以某鋼筋混凝土梁橋加固設(shè)計為例作一介紹。
1 概況
1.1 工程簡介
某鋼筋混凝土梁橋運營約8 a,外觀上梁體裂縫比較嚴重,其中匝道7 11軸之間一聯(lián)連梁需要加固。根據(jù)業(yè)主要求須有針對性地進行檢算并給出相應處理方案。
該聯(lián)連梁位于匝道曲線段.曲線半徑R=96 m,橋?qū)?.0 m,梁高140 cm,采用C35混凝土,跨徑組合為19.2+23.5+23.5+20 m。其中7、1 1軸均為下牛腿支撐,支座距離梁端4O cm,8—10軸均為固結(jié)墩。設(shè)計荷載:汽—超2O級,掛一12O級;設(shè)計車速:30--.40km/h。
1.2 檢測情況
檢測報告顯示:匝道8+9軸和9—1O軸箱梁梁體腹板內(nèi)外側(cè)均有豎向裂縫。底板有橫向裂縫,且橫豎向裂縫貫通;主筋重心處裂縫寬度分別在O.1O~O.25 mm和O.1O加.26 mm之間。檢測報告對相關(guān)病害的分析和建議如下:8+9軸和9 1O軸箱粱底板處存在大量受力裂縫,個別裂縫寬度較大。分析認為可能由于梁體內(nèi)有積水,同時固結(jié)墩剛度較弱.對梁體約束不夠?qū)е率芰α芽p比較寬。
1.3 裂縫成因分析
檢測報告分析表明,中間跨跨中裂縫是因抗彎承載能力不夠而產(chǎn)生的。采用西南交通大學開發(fā)的曲線橋分析系統(tǒng)ASCB V7.43對該聯(lián)連續(xù)梁進行內(nèi)力分析發(fā)現(xiàn).第二跨和第三跨跨中截面承載能力略有欠缺,分別為一13.5%和一14.6%。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和計算分析,裂縫成因包括以下幾方面:
(1)從裂縫產(chǎn)生時間看是運營后出現(xiàn)的。由此可見.后期荷載對裂縫產(chǎn)生起主要作用。
(2)從計算分析看,截面配筋略顯不足,這是造成受力裂縫的原因之一。
(3)從運營狀況看,本聯(lián)連梁曾遭油罐車強烈撞擊.其翼板及防撞墻嚴重損壞,對結(jié)構(gòu)本身造成了較大破壞.這在一定程度上影響了結(jié)構(gòu)承載能力,造成了裂縫的發(fā)展。
(4)從歷史原因看,該立交設(shè)計周期比較短,經(jīng)過數(shù)次優(yōu)化設(shè)計,受經(jīng)濟用鋼量影響較大,可能導致在設(shè)計計算過程中計算不夠精確,忽略了必須考慮的因素,從而造成個別斷面鋼筋用量不足。
2 加固方案
經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、檢測蘭方討論,*采用受力裂縫處底板和腹板貼鋼板或碳纖維法加固。
2.1 粘貼鋼板法
粘貼鋼板加固法是采用環(huán)氧樹脂系列粘結(jié)劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉或薄弱部位,使之與原結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力,以提高其剛度和強度,改善原結(jié)構(gòu)的鋼筋及混凝土的應力狀態(tài),限制裂縫的進一步發(fā)展。從而達到加固補強、提高橋梁承載能力目的的一種加固方法。
為提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力,一般在構(gòu)件受拉緣的表面粘貼鋼板,使其與原結(jié)構(gòu)形成整體受力,此時,則以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強度來控制設(shè)計。科學的設(shè)計應該控制在鋼板發(fā)生屈服變形前。粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。補強設(shè)計時,可將鋼板斷面視為鋼筋的斷面來考慮并加以換算,使原有構(gòu)件繼續(xù)承受恒載與活載,而增加的鋼板則承受原有構(gòu)件承*的那部分活載。加固構(gòu)件為二次受力構(gòu)件。需要考慮粘貼鋼板的滯后應變。用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應盡可能薄而寬,厚度一般為4-,6 mm,較薄的鋼板有足夠的彈性來適應構(gòu)件表面形狀。
鋼板兩端應延伸到低應力區(qū),以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應力集中,防止粘結(jié)部位構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板拉脫的現(xiàn)象。如何確保鋼板和被加固構(gòu)件形成整體受力是關(guān)鍵問題,為此,通常在端部采用夾緊螺栓固定或者設(shè)置U型箍板、水平錨固板等,并在鋼板上按一定距離用螺栓固定,以確保鋼板與混凝土之間的粘結(jié)力滿足抗拉或抗剪強度的需要。
加固采用的粘結(jié)材料必須強度高、耐久性好,并具有一定彈性。鋼板材料一般以Q345等型號鋼材為主。為防止鋼板銹蝕.延緩粘接劑的老化,鋼板表面應作密封防水防腐處理。
2.2 粘貼碳纖維法
碳纖維作為一種新型建材,因其質(zhì)輕、耐腐蝕、布很薄、抗拉強度高而被廣泛應用。碳纖維布加固法亦被視為梁式橋加固補強、提高承載能力。尤其是當橋高受限制時的可以選擇]加固方法.
加固混凝土構(gòu)件時,按構(gòu)件的不同受力特點,用粘結(jié)材料將碳纖維布有序地粘貼于構(gòu)件表面,實現(xiàn)對構(gòu)件變形的約束,并因此而提高構(gòu)件的極限強度和承載能力。碳纖維布的抗拉強度和彈性模量都很高,厚度一般小于2mm。
碳纖維布加固橋梁計算方法通常與鋼筋混凝土構(gòu)件計算方法類似。由于加固構(gòu)件屬于二次受力構(gòu)件,需要考慮碳纖維材料的滯后應變。碳纖維加固由于材料的特殊性.其*的受力特點為:
(1)與傳統(tǒng)的其他加固方法相比,能小程度地改變原有結(jié)構(gòu)的應力分布。保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力。
(2)沿橋梁的主拉應力方向粘貼碳纖維布,可約束混凝土表面裂縫,防止其再擴展,從而達到提高構(gòu)件抗彎剛度,減少構(gòu)件撓度,改善梁體受力狀態(tài)的目的。
(3)碳纖維布由于主受力方向不同,有單向受力和雙向受力布之分,可以根據(jù)不同的受力特性與方向,選擇不同的布。
(4)碳纖維布加固混凝土時,在提高其受彎承載力的同時.還可能影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時.構(gòu)件的破壞形態(tài)將由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷镣蝗粔核槠茐?;同時,由于碳纖維為*彈性材料,它與鋼筋共同作用會減弱鋼筋塑性性能對構(gòu)件延性的影響。碳纖維布用量過多,構(gòu)件延性將有所降低。因此,碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋的加固補強時。應根據(jù)實際情況合理使用。
(5)由于碳纖維布加固后,在后破壞時的突然性,其承載能力極限狀態(tài)不能按普通鋼筋混凝土來定義,所以,一般按碳纖維抗拉強度的2/3(或更低)進行抗彎承載力計算。
(6)碳纖維布也可用于提高混凝土梁的抗剪承載力,其作用機理同箍筋類似。同時還可以明顯改善和增強構(gòu)件的變形能力。
(7)碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)性能,本質(zhì)上是接觸面之間的相互作用。其宏觀上表現(xiàn)為液態(tài)聚合物浸潤表面后形成的機械鎖結(jié);微觀上表現(xiàn)為分子擴散后相互纏結(jié)作用、化學鍵作用、靜電吸引作用或其他復合作用。
2.3 加固設(shè)計方案的確定
(1)粘貼鋼板法主要是由鋼板和現(xiàn)有鋼筋共同承擔活載作用,所以擬定沿梁底橫向凈距5 cm,均勻粘貼長18 In、寬30 cm、厚6 mm的鋼板條,鋼板材料為Q345C。經(jīng)檢算,強度達到要求。鋼板用縱向間距為50 cm的MIO膨脹螺栓固定。由于腹板裂縫為底板裂縫的延伸,為防止裂縫進一步發(fā)展,于豎向裂縫范圍內(nèi)腹板兩側(cè)沿豎向粘貼碳纖維布。該布粘貼應覆蓋裂縫范圍,并向外延伸不小于30 cm。
(2)粘貼碳纖維布法主要是由碳纖維和現(xiàn)有鋼筋共同承擔活載作用??紤]到被加固混凝土梁裂縫發(fā)展比較嚴重,碳纖維達到鋼筋極限強度后鋼筋抵抗變形能力*失效,增大的彎矩則*由碳纖維承擔。而碳纖維拉伸模量與鋼筋彈性模量接近。同時碳纖維材料截面面積較小,當碳纖維承擔增大的彎矩時,力也隨之劇增,使裂縫發(fā)展嚴重,進而起不到預期的加固效果。如果為抵抗裂縫發(fā)展而加大碳纖維材料的用量,其強度利用率則偏低,這是不科學也不經(jīng)濟的。在經(jīng)過綜合經(jīng)濟技術(shù)比較后,*采用貼鋼板法加固方案。
4 結(jié)論與建議
(1)對因承載能力不足導致的混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫,采用粘貼鋼板加固法加固效果明顯;
(2)本設(shè)計采用公式均參照《碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程}(CECS146:2003)相關(guān)章節(jié).從計算原理上來分析是合理的。但是某些參數(shù)選取的準確性和合理性還有待進一步研究:
(3)由于原有結(jié)構(gòu)本身存在一定缺陷,采用這種方法進行設(shè)計計算時。承載能力需要有一定的富余。