1. 受压构件加固的重要性
- 受压构件(如柱、墙等)是建筑结构中的关键部分,承担着建筑物的竖向荷载。当受压构件的承载能力不足时,可能导致结构变形、开裂甚至破坏,危及建筑物的安全。因此,受压构件加固对于保障建筑结构的稳定性和安全性至关重要。
2. 常见的加固方法及原理
- 增大截面加固法
- 原理:通过增加受压构件的截面面积,并配置相应的钢筋,使构件能够承受更大的压力。新增加的混凝土和钢筋与原构件协同工作,提高构件的抗压强度和刚度。
- 适用范围:适用于混凝土柱、墙等受压构件。例如,当建筑物因加层或改变使用功能导致竖向荷载增大,原有受压构件的截面尺寸不足以承担增加的荷载时,可采用此方法。
- 外包钢加固法
- 原理:在受压构件的外侧包裹型钢(如角钢、槽钢),型钢与原构件之间通过粘结剂(湿式外包钢)或螺栓、焊接(干式外包钢)连接,使型钢与原构件共同承受压力。外包钢可以约束构件的横向变形,提高构件的抗压能力和延性。
- 适用范围:常用于对外观尺寸增加有限制,且需要快速提高抗压能力的受压构件加固。比如在对一些古建筑或室内空间有限的建筑中的受压构件加固时较为适用。
- 粘贴纤维复合材料加固法
- 原理:将纤维复合材料(如碳纤维布、玻璃纤维布)粘贴在受压构件的表面。纤维复合材料在构件受压时,通过与构件的粘结作用,对构件产生横向约束,阻止构件的侧向膨胀,从而提高构件的抗压强度和延性。
- 适用范围:适用于对自重增加较为敏感,且外观要求较高的受压构件。例如,在对一些有历史文化价值的建筑或空间有限的现代建筑中的受压构件加固时,由于纤维复合材料重量轻、强度高,不会对建筑外观和空间造成较大影响,是一种很好的选择。
3. 施工步骤及要点(以增大截面加固法为例)
- 施工准备
- 材料准备:准备好符合设计要求的混凝土、钢筋。混凝土的强度等级应比原构件高,钢筋的规格和型号要符合加固设计。同时,准备好模板、支撑等辅助材料。
- 设备准备:配备混凝土搅拌机、振捣器、钢筋加工设备(如弯曲机、切断机)等施工设备,并确保设备正常运行。
- 原构件表面处理
- 对原受压构件表面进行清理,去除疏松混凝土、油污、浮浆等杂质。可采用人工凿毛或机械打磨的方式,使原构件表面粗糙,以增强新旧混凝土的粘结力。
- 钢筋加工与安装
- 根据加固设计要求加工钢筋,将新钢筋与原构件中的钢筋进行连接。连接方式可以是焊接或机械连接,要保证连接质量,满足钢筋锚固长度要求。
- 模板支设
- 在需要增大截面的部位支设模板,模板应牢固、严密,防止混凝土浇筑过程中出现漏浆。同时,要预留好混凝土浇筑口和振捣口。
- 混凝土浇筑与养护
- 浇筑比原构件混凝土强度等级高一级的混凝土,采用机械振捣,确保混凝土密实。浇筑完成后,按照混凝土养护要求进行养护,一般在浇筑后的12小时内进行覆盖和浇水,养护时间不少于7天。
4. 质量控制与验收
- 质量控制
- 材料质量:对用于加固的混凝土、钢筋等材料进行严格的质量检验,检查产品合格证、质量检验报告等文件,确保材料符合设计要求。
- 施工过程控制:对钢筋加工与安装、混凝土浇筑等关键工序进行旁站监督。检查钢筋的规格、数量、连接方式是否正确,混凝土的配合比、振捣情况是否符合要求。
- 验收要点
- 外观检查:检查加固后的受压构件外观,应无明显的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。
- 尺寸检查:测量加固后构件的截面尺寸,应符合设计要求。
- 抗压强度检测:通过回弹法、钻芯法等方法检测混凝土的抗压强度,应满足设计规定的强度等级。对于外包钢或粘贴纤维复合材料加固的构件,还需要检测其粘结强度等相关指标。