小议竖井的加固与封堵论文

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小议竖井的加固与封堵论文

篇1:小议竖井的加固与封堵论文

小议竖井的加固与封堵论文

1竖井施工

1#竖井所处位置地下水位较高(超过洞顶高程以上10m),地下水出渗严重,土质为粉质壤土,地质条件十分恶劣。竖井施工采用倒挂壁法,上段位于地下水位以上,采用全断面开挖施工,每浇筑段高度为2.5m;下段受土体含水量增大影响不断发生塌方,浇筑段逐渐减小,由2.5m缩短为1.0m,特别在地下水位以下施工段,流泥、流沙现象频发,浇筑段最短减小为0.5m~0.7m,并且采取了分部开挖、分部浇筑的施工方法,施工难度很大,工期较长。竖井建成投入使用一个月后,发现下部20余米高度范围内的'麻花壁两长边方向各出现一条竖向贯通裂缝,位置在麻花壁中间,平均缝宽在2mm~3mm,最大缝宽达到5mm,并且还有发展趋势。同时,在下井口与两侧洞身衔接部位的洞身顶部出现环向裂缝,局部破碎,严重威胁竖井安全,情况十分危急。对此情况,建设、设计、施工单位及时召开现场会议,分析裂缝产生原因,认为裂缝段麻花壁受地下水位高、地质条件差等因素影响,加之采用了分部施工方法其整体性差,不能均匀受力,所以在井外土体和地下水共同侧压力作用下产生裂缝。问题不容忽视,为保证竖井安全和继续使用,必须对竖井裂缝段进行加固。

2竖井加固

由于竖井无法从外部进行加固,因而只能考虑内部加固的方案,同时还要尽可能减少加固麻花壁对井孔面积的占用。因此,通过计算,加固方案采取在原麻花壁内周再浇筑一层厚度为20cm的钢筋砼对原麻花壁进行支撑加固,并采用设置锚筋措施将两层麻花壁连成整体,共浇筑砼50m3。施工时考虑加固的麻花壁自重较大,原麻花壁无法承受,因此,为保证加固麻花壁稳定,在加固施工开始时,先在井下洞底浇筑6根40cm×40cm钢筋砼柱体对加固麻花壁进行临时支撑,然后再由下至上进行加固施工,加固麻花壁高度共26.6m。另外,对下井口两侧洞身顶部的环向裂缝采用洞内钢拱架进行临时支撑加固。竖井加固后,重新投入使用,直至工程结束一直安全运行。

3封堵方案

1#竖井承担的施工任务完成后,根据设计要进行封堵,以保证隧洞安全运行。由于竖井麻花壁加固时在洞底浇筑有6根临时支撑柱体,其位置处于洞身中间,侵占了洞身的过水断面,严重影响隧洞过流能力,因此必须对其进行拆除,才能达到隧洞扩建的目的。但由于柱体拆除后加固麻花壁失去支撑很可能会产生坍落,后果不堪设想,所以对加固麻花壁支撑柱体的拆除是进行竖井封堵关键。经过技术人员反复商讨,采用施工方案如下:先对加固麻花壁进行四周锚固,将麻花壁自重荷载分散于井外四周土体,排除麻花壁下沉的可能性。对下井口两侧洞顶环向裂缝进行加固处理,保证下井口洞身安全。拆除钢筋砼柱体。封堵井口。

篇2:桥梁加固探讨论文

桥梁加固探讨论文

1加固目的

随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,截止至,我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。因此,加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2加固方法

加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下,该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响,甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工,因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用,因此,一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维(CFRP)加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点,近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳,是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术,因其强度高,耐腐蚀,且施工简便等优点,目前已广泛应用于实际工程中。如广深高速公路福田互通立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固。然而,由于碳纤维本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。

增大截面与配筋加固法。增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而,由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行,施工难度较大且施工质量难以控制,因此,尽管在某些情况下费用并不太大,但以上因素制约了该技术的广泛应用,一般用于T型截面梁的加固维修。如河南南阳桐柏淮河大桥加固。

改变结构受力体系加固法。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理,增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大,目前极少单独采用。如湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)加固、福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)加固。

此外,结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法和增加横向联系加固法等。

2.2非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损,可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强,抗冲击耐磨耗等性能,可延长桥面的使用寿命,在不增加桥梁恒载的.情况下,改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中,以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用,效果明显;TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝,在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3U型高桥台加固

预应力锚索框架法。该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。

锚杆配合钢筋混凝土抱箍法。该加固法采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打入锚杆与槽钢抱箍,最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土,新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力不足,且施工处理不到位,造成桥台前墙下沉。

2.4桥墩加固

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤,可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构,其状态变化主要是由地基所引起,此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力,提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法,即在旧桩的两侧各增设一根桩,并通过植筋扩大承台,共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因,造成桩基缩径,采用的加固方法是清除桩体虚浮物,通过植筋后,外抱箍微膨胀混凝土。

目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

3加固方案选择

加固方案与诸多因素有关,常考虑的主要因素:3.1桥梁结构型式;3.2桥位地形、水文、自然状况;3.3桥梁现状分析研究结论;3.4施工技术水平;3.5能否封闭交通;3.6预期加固效果;3.7资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合,体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;

4加固效果评价

桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言,不方便进行荷载试验,通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。

桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国公路危旧桥的改造提供技术支持,确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全,使得桥梁加固做到“有法可依”。

参考文献

[1]《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中国计划出版社,1992.

[2]《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS146:)中国计划出版社,.

[3]《结构可靠性鉴定与加固技术》中国水利水电出版社..

篇3:管道不停输封堵技术研究论文

【摘要】管道不停输封堵技术是一种对管线进行维修的技术,是在管线正常使用的前提下,对管线进行改造、抢修,或者对部分管线进行方向的调整和对管线部分断路、更换阀门等管线内部故障进行维修施工作业的办法。此技术在很大程度上减少了建设单位的成本投入,提高了工作效率,是管道维修中的重要技术措施。本文通过对不停输封堵技术做了简单的介绍,阐述了具体的技术应用和注意事项。

【关键词l管道不停输封堵技术;基本原理;应用;注意事项

篇4:管道不停输封堵技术研究论文

1、组合封堵技术

某市要建立立交桥,在其中一个立交桥的桥墩位置霉好有某个燃气管道经过,通过精密计算,要解决问题必须对燃气管道进行改建。此位置附近都是居民区,改建管道的前提必须保证对居民的影响缩到最小化。针对这一情况,决定使用对旧管道进行组合封堵技术来实现,即在旧管道的两端同时进行不停输双封堵进行管道拆除,并完成新旁路管道的建立。

这个工程的施工过程主要是对老管道进行拆除,建设新的管道,不是以往的建设临时管道。这种永久性的燃气管道要利用四通零件下端与新敷设管道进行永久连接。在两端的四通零件把管道断开以后,实现新管道和老管道一起运输燃气,然后再对老管道济宁封堵,从而对其进行拆除。这个方式既可以保证按时完成管道拆除作业,同时也减少了施工时居民的正常用气。

2.重复气源封堵

不停输封堵技术既可以进行双向封堵,也可以进行重复单向的气源封堵。这种技术比较适用于对原有修改过的管道上进行二次封堵的施工作业。某一个管道在完成一次封堵施工后,经过一段时间需要对管道进行复原,就可以利用重复封堵技术来完成施工。某市为了完善本市的管道运输建设,需要在某个地段进行沉井作业。在作业的过程中,要放弃老管道的使用,而在沉井下沉施工完成后,要恢复原来老管道的使用。这种情况下的管道封堵技术就可以使用重复气源封堵的方法来完成。可以把原来管道施工时的四通件法兰盖打开,然后安装上膨胀桶把气源进行阻隔,再对原来的管道进行连接。此技术实施起来,程序简单,安全性较高比较适合于管道的复接。

3、单头封堵技术

单头封堵技术比较适用于对用户影响较小的范围。如果施工地段没有居民居住,或者是在截断燃气输送后没有对用户产生影响或者影响较小时,就可以利用此技术进行停气施工,能够对管道内的气体进行严密的阻隔,保证了施工中的安全性。另外,当单向气源管线上阀门下端的用户需要用气,由于管道内的压力高,阀门后的管线较长,利用此技术,可以在施工时能够保证有充足的气体流量供用户使用。当双向气源管线的上阀门与封堵管段距离较近时,也可以利用此技术,在作业完成后可以进行废管,然后进行其他维修工序。

三.管道不停输封堵技术应用时的注意事项

在管道施工作业中,必须注意相关事项,从而保证作业顺利进行。由于很多管线的距离较远,很多巡线人员由于疏忽会使管道产生破坏。同时,管道自身也存在着阀门等设备老化或者更换等现象,如果在停气的环境下作业,会给企业带来较大的损失。所以管道不停输封堵技术起到了关键的作用。在进行管道不停输封堵技术作业时,工作人员必须对此技术的流程进行熟练的掌握,了解此技术和所涉及到的仪器设备的使用方法。同时,要保证法兰堵塞和管件在母管上焊接的质量,保证不停输封堵作业的顺利进行。另外,在安装机器时,必须保证各个贴合面没有碰伤和凸点,使个个连接达到严密结实,同时也要做好作业中的安全防护措施,防止存在的隐患危及到工作人员的生命安全,从而达到企业经济效益的最大化。

结束语

随着我国经济的快速发展,西气东输工程的不断完善,高压和超高压线路的设置和维修成为重要的工作内容,也是保证工程正常进行使用的关键工作。对管线管理的不断改善成为当前管道工作中的重点。不断的对封堵密封适用压力和管径进行调整,使其适用于当肓#现代需求的高,中,低压的三级制,保证管线能够得到及时,快速的更新和抢修,从而保证企业的经济效益,为用户的正常使用提供有利的保障。

参考文献

[1]孙伟峰,吴绪贤,管道不停输封堵技术的应用【J】,莱钢科技,(06).

[2]牛健壮,输气管道不停输带压封堵技术的应用[Jl.油气储运,(12).

[3][踟黄麟淞,浅述管道不停输开孔封堵技术[Jl.广东化工,(08).

[4]李贵宾,管道不停输带压封堵施工新技术【J】,油气储运,2011(10).

篇5:管道不停输封堵技术研究论文

管道不停输封堵方式主要包括悬挂式、桶式、囊式和组合封堵等多种方式。

常见的管道不停输封堵技术的实施分为以下几个流程。首先,确定需要封堵的管道位置,对这个点所在的管线表面进行清洁,利用之前准备好的封堵管件进行焊接,利用测压计测量焊接口的压力,并对焊接的严密性进行检查,利用大约两个小时的时间检验旁通管线和封堵管处是否有气体泄露的情况。如果发现封堵不严的情况,要及时的提起封堵器,对夹板阀进行关闭,恢复原来管线的正常通气,并找出问题所在,加以解决,最终完成封堵施工。其次,利用放散孔把两边被封堵地方的余压排出。检查无误后安装夹板阀和开孔时所需要的机器设备,然后进行带压开孔作业,开孔后安装相关的封堵设备,进行旁通安装封堵施工,把两边不需要的管线进行割断。被割除的管线要利用泥土密封起来,防止有火源进行而引起着火。再次,管线切除后,把要焊接的'端口进行打磨,使其光滑平整,再进行焊接。进行焊接前,施工人员要掌握好风向,选择下风处进行动火,防止烧伤施工人员。同时要对管道周边进行检测,是否有其他地方在施工中遭到破坏。如果没有,要对接口采取相关防腐措施,然后进行新管线的安装和置换。再解除原来封堵的地方,拆除旁通和封堵时的仪器设备,使燃气能够正常输送。最后,把原来挖开的土进行回填,恢复原有的地貌。这就是一般的管道封堵技术的施工步骤和流程。

篇6:建筑加固技术论文

在人为影响中,主要由场地勘察,设计、施工、使用和维护管理等方面的不当所造成的。

1 建筑物裂损,倾斜的原因

1.1 设计工作的失误

设计工作失误:许多设计人员对地基基础问题的重要性认识不足,常把复杂的地基问题简单化处理。据建设部~的重大工程事故统计,由于设计工作失误导致建筑物发生质量事故的约占事故总数40%。

1.1.1 建筑物基础设计时,没有掌握地基土性,缺乏认真方案比选、专家论证,采用的基础形式不当而发生事故

1.1.2 在深厚淤泥软土地基上,错误选用沉管灌注桩、沉管夯扩桩等基础形式,经常发生缩颈、离析、断桩和桩长达不到持力层等事故。

1.1.3 在填土、软土或湿陷性黄土等厚薄不均地基上,采用条形或筏板等基础方案,导致建筑物倾斜。

1.1.4 采用强夯处理地基时。由于夯击能量不足,影响深度达不到加固深度的要求,没有消除填土或黄土的湿陷性,如果建筑物在使用过程中地基浸水,必然造成建筑物下沉、倾斜或裂损。

1.1.5 对于欠固结的填土、淤泥等软土地基,地面大量回填堆载,采用桩基方案时,如忽视负摩擦力的作用与计算,常发生布桩数量不足,导致桩基过量沉降、断桩等严重事故,使建筑物开裂或倾斜。

1.1.6 同一栋建筑物上选用两种以上基础形式或将基础置于刚度不同的地基土层上,易发生严重事故。

1.1.7 对于软土地基或建筑物形体复杂、高度变化较大时,必须按照变形与强度双控条件进行设计,以确保建筑物的整体均匀沉降。如只做强度验算,将会使建筑物发生不均匀或过量沉降。

1.1.8 设计人员不熟悉或没有认真学习、掌握国家颁布的现行有关技术标准。等等。

1.2 施工方面的失误

1.2.1 基础工程施工质量低劣:施工部门偷工减料,弄虚作假,随便减少配筋,降低混凝土强度等级,采用劣质钢材乃至缩小基础尺寸,减少基础埋深,基础施工放线不准确等。

1.2.2 地基处理方面的原因:目前地基处理手段多,这方面的问题也很多,如桩端未进到设计持力层;桩径未满足设计要求;强夯未达到有效的影响深度;振冲碎石桩未达到振密效果;检测手段不合理或未能正确反映实际情况等等。

1.2.3 地下开挖引起地面建筑物的裂损:城市由于修建地铁、地下街等地下建筑物,或者矿区开挖采矿、采煤巷道引发地面沉降,造成地面建筑物的下沉、开裂、倾斜等损害。

1.2.4 相邻深基坑施工引起建筑物的损坏:在高层建筑基础工程施工中,由于深基坑的开挖、支护、降水、止水、监测等技术措施不当,造成支护结构倒塌或过大变形,基坑大量漏水、涌土失稳,基坑周边地面塌陷,以及相邻建筑物基础工程的施工相互影响,都会对已建成或正在建造的相邻建筑物造成威胁与损坏,引发严重的事故。

1.3 工程勘察方面的失误

1.3.1 如若勘测点布置过少,或只借鉴相邻建筑物的地质资料,对建筑场地没有进行认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件,如岩溶土洞、墓穴等没有被发现,甚至旧的人防地下道也被忽视,使新建的建筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。

1.3.2 勘察资料不准确,结论不正确、建议不合理,给结构设计人员造成误导。

2 裂损,倾斜建筑物治理技术

2.1 制定建筑物正式纠倾扶正和加固方案时,应当充分掌握并具备以下各项条件:业主的要求和建筑物重要程度;实际倾斜和开裂情况;建筑物纠倾时是否有人居住,周围环境条件;地基土质和新补充的勘探资料;基础的损坏情况;原建筑物发生倾斜原因的分析结论;原建筑物检验鉴定结果及纠倾可行性的报告;经现场试验验证的纠倾技术的可行性;与纠倾工程有关各方的协议书等。

2.2 制定纠倾扶正和防复倾加固技术方案,要在有经验的专家指导下,进行反复分析比选。承担纠倾工程的技术主管应当充分熟悉各种纠倾方法,并对其适用条件有正确判断。对于重要建筑物已确定的纠倾工程技术方案还应通过专家论证,充分听取各方面意见,不断改进充实完善,尽可能避免疏忽漏洞。

2.3 在制定纠倾时,应按照建筑物的结构特征和高度条件,分别依据相关规范对其纠倾后允许残留值作出规定,以便确定纠倾工程的实施标准与计算工程量值,同时也是纠倾工程验收的技术标准。

3 纠倾技术

根据纠倾工程设计方案应编制施工计划,并要注意以下内容:

3.1 对整体刚度较差的建筑物,纠倾施工前先进行破损部位或建筑物整体的加固施工,防止建筑物在施工时发生倒塌。

3.2 要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降,并估计纠倾后建筑物地基可能持续的变形(即滞后的回倾量),在纠倾施工时及施工后要加强现场观测,并要采取有效的.处理措施。

3.3 施工前要对相邻建筑物及地下设施进行一次检查或测量,要与对方协商或签订协议,采取必要的保护措施。

3.4 对于纠倾后的复倾可能性,应根据防复倾加固设计,在纠倾施工前或施工后进行加固处理。

3.5 纠倾扶正施工前要进行现场试验性施工。以便选定施工参数,验证纠倾扶正的设计方案可行性,进行必要的调整与补充,使其更臻完善。

3.6 应当具体安排现场监测方式,监测点,监测内容和手段,布设回倾率的控制装置,以便通过监测,控制回倾速率,调整施工进度与施工方法,掌握纠倾复位结束的时机,预留滞后回倾量。密切观测建筑物裂缝变化情况,根据裂缝变化规律,调整纠倾速率或采用相应的辅助措施。

4 防复倾技术

为了防止纠倾后建筑物再度倾斜,应在纠倾施工前或施工后,进行防复倾的加固。防复倾加固有以下几种常用的方法:

4.1 抬墙梁法:采用预的钢筋混凝土梁或钢梁,穿过原房屋基础下,置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上。

4.2 锚杆静压桩法:利用房屋自重,在原房屋基础两侧,凿压桩孔,埋入锚杆,借锚杆反力,通过千斤顶进行压入预制桩加固地基,该法适用于有钢筋混凝土条形基础或钢筋混凝土筏板基础的建筑物加固。尤其对地下水位较高不便于开挖加固的地基更有效。如原为砖基时,应首先对砖基础进行外包钢筋混凝土套加固,为压桩创造条件

4.3 静力压入预制桩法:以房屋自重和基础底面作为反力托,利用千斤顶直接在原房屋基础下将桩压人土中,以便托顶住房屋,该法适用于地下水位较低地区,基础下地基有软弱层,基础具备支托条件的房屋。施工时需在基础下分别开挖压桩坑。

4.4 双灰桩或双灰井桩法:双灰桩可在房屋基础边缘,用特制洛阳铲或成孔机具做竖直或斜向孔(可单排或多排布置),填人的粉煤灰及生石灰(按3:7配合拌匀),也可根据当地经验选配。此类桩体具有膨胀性、吸水性,发热及离子化固结作用。双灰井桩的直径可选80~100cm,在房屋各单元条形基础之间开挖桩孔,夯入双灰料,并将条基最后改为筏基,通过双灰料膨胀挤抬墙下基础,达到加固目的。

篇7:水利水电工程加固与治理研究论文

水利水电工程加固与治理研究论文

摘要:目前我国在用的水利电力工程,部分都需要高边坡加固的问题,高坡加固施工是一项专业性比较强的作业,通过多年的治理目前我国在高边坡加固技术方面基本成熟。本文就水利水电工程高边坡的加固进行深入的研究和探讨,提出高边坡加固的科学方法和治理措施。

关键词:水利水电工程;高边坡加固;治理措施

边坡的加固是水利工程中比较常见的问题,在我国水利工程施工中经常发生边坡失稳的问题,如漫弯水电站左岸坝肩高边坡和龙羊峡水电站下游虎山边坡等都出现国边坡失稳的问题,在治理过程中花费了大量的资金,同时使工程无法按时交工,因此边坡的加固成为水利工程中最为关键的技术问题。在边坡加固过程中,要根据边坡工程地质条件,首先确定坡体结构及不同的边坡变形破坏模式,在此基础上,进行稳定性分析与计算,根据计算结果确定边坡加固工程规模及类型,针对不同的边坡变形破坏模式,分别采用不同的加固工程措施。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

1、高边坡加固的治理方法

1.1采用混凝土抗滑桩的治理方法。混凝土抗滑桩的作用是对高边坡起到加固的作用,具体的工艺过程是在土层或者岩层内建筑桩基础,将桩柱穿过需要固定的滑坡体内,将坡体进行稳定和支撑。抗滑桩的位置一般设计在滑坡的前缘附近,桩的1/3~1/4作为基础埋在完整基岩或稳定土层中,经过多年的实践将抗滑桩周围岩土浇筑成一体效果最好,抗滑桩对阻止浅层和中层出现滑坡效果比较好。

1.2采用混凝土沉井方法沉井施工作业质量十分关键,在施工过程中一定要把好每个环节的质量关。沉井施工作业的具体操作如下:按照设计要求,在沉井施工的地点对场地进行平整,之后对沉井进行制作,最后进行沉井下沉及封底作业。在沉井施工过程中,沉井下沉和封底施工两项作业是施工过程中的重点和难点,也是混凝土沉井施工中水分关键的施工工序,施工质量的优与劣直接影响工程的总体质量和工程进度,其施工的关键点是:

(1)应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力。

(2)要在混凝土强度达标准时才能开始挖土下沉。

(3)在下沉过程中一定要缓慢进行,在下沉时要注意防偏问题,并做好防偏应急措施等。

在封底作业时,假如封底不成功,就可能会发生沉井内部发生渗漏的现象,将会影响沉井的使用寿命,所以在封底前,要做好清洗基面工作;当混凝土强度基本达到70%时,浇筑混凝土进行封底。

1.3采用混凝土挡墙方法在防止滑坡的方法中,混凝土挡墙方法是一种较为常见的也是较为有效的,此方法的原理就是借助自身的重量支挡滑体的下滑力,要求与排水措施联合使用。在设计混凝土挡墙基础时,基础的砌置深度一定需要根据最低滑动面的具体形状和位置来设计;设计排水措施时,要在档墙后面设计一定的泄水孔,使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力,还能防止档墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。

2、锚固技术的治理措施

2.1采用锚固洞法

锚固洞加固法是治理边坡失稳的一种十分有效的技术措施。在锚固洞加固时,要按照技术要求的顺序进行施工,如先上后下,先内后外,逐步施工的基本原则,最后一起进行捣制施工。

2.2采用喷混凝土护坡措施

喷混凝土护坡一般采用机械喷洒,因为生产比较高效率高,施工速度比较快,既节约人工费用,又能降低施工成本。在施工时,把尽量把混凝土的运输、浇筑、捣固一起进行,形成连续的施工作业。因为是依靠一定的冲击速度喷射而成的,相比之下,比木制结构的强度要高,与钢制结构相比,成本更低。如果与锚杆一起使用,就可以一些不必要的`洞室开挖量,还可以减薄衬砌厚度,降低成本。在机械喷混凝土的施工时,不用模板,不立拱架,可以有效的加大了洞内的空间,施工时一边开挖一边面喷射,可以有效的减少岩石暴露风化的时间,能够有效的控制围岩的风化变形。

2.3采用预应力锚固加固措施

预应力锚固加固措施就是在坡底岩层或者固定土层做基础,之后在基础上做固定锚,通过锚索传给混凝土框架,再由框架对不稳定坡体施加压力,在多处锚索的作用下,使不稳定松散岩体滑坡得到固定,其作用原理是增加岩体间的摩阻力和正压力,有效的限制不稳定液体的发育,从而起到稳定和加固边坡的作用,施工方法要按照以下步骤进行。

2.3.1锚孔的钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置:钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平角为20度。锚素钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、空深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚素安装。在完成后,应24小时内进行锚筋体安装和锚孔注浆,以避免长时间搁置造成塌孔。

2.3.2锚素(杆)制作

2.3.2.1材料选用。锚素材料要选择高强度、低松弛预应力钢铰线,锚筋在将长度对应准确。

2.3.2.2锚索制作施工。预留张拉断钢铰线绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管低端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记。制作好的锚素体在存放、装卸和运输过程中,杜绝碰撞、挤压,以免造成死弯折,影响锚索的正常安装,同时不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

2.3.3锚孔注浆。锚杆注浆材料的使用。注浆材料应按照取样化验的材料进行选择,配比也要按照试验时的比例进行施工,在施工中采用孔底返奖法进行注浆,并且要做到一次注浆完成,杜绝中间间断,经过养生后,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。

3、减载及排水等措施的应用

3.1减载反压

减载反压是防止滑坡的常规固破方法。减载的目的是降低坡体顺势下滑力,具体做法是将滑坡体后缘的岩土垂直削去一部分,然后将减裁下来的石土堆于垂直以下的部分,使之即能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果,此措施应用于上坡下缓的滑坡效果更好。

3.2表里排毒

3.2.1排除地表水,即是要拦截留入边坡变形破坏区的地表水流,包括泉和雨水。3.2.2排除地下水的方法。按照具体地质条件,一般情况下,地下水分成浅层地下水和深层地下水,排水工程也分成两种,浅层地下水的排放和深层地下水的排放。浅层地下水的排放可采用戴水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可用戴水盲沟、平孔排水、集水井、和排水廊道等方法。

参考文献

[1]宋胜武,冯学敏,向柏宇,邢万波,曾勇.西南水电高陡岩石边坡工程关键技术研究[J].岩石力学与工程学报,(1).

[2]常杰.浅析水利工程中边坡加固的处理措施[J].中国水运(下半月刊),(12).

篇8:土木工程建设与地基加固技术研究论文

摘要:当土木工程大兴的时候,对质量的要求越来越高.目前建筑行业对地基加固的技术越来越重视,笔者对该行业地基加固技术进行一番研究之后,在本文先对土木建设工程中地基的硬度状况、地基加固技术在土木工程建设中的作用、土木工程建设时地基加固技术的特点以及土木工程建设时地基加固的原因进行了分析,最后根据具体的情况提出了一些加固措施:换填法、排水固结法、挤压法、化学固法以及加筋法等.

关键词:土木工程;结构;地基;加固

我国经济的快速发展,为我国房地产行业的大规模发展奠定了物质基础,与此相伴的建筑行业也得以快速发展,建筑行业中的土木工程建设项目是建筑行业的一个重要组成部门,其结构的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建设质量的重要保证.土木工程的建设和广大人民群众的日常生活和工作有着密切的关系,它不但关系着人们的生命安全、财物安全,还和人们物质生活、精神生活的质量有着巨大的关系,在社会正常发展过程中的意义重大、深远.所以笔者在本文对土木工程建设中的结构和地基加固技术的应用进行简略的分析,为我国建筑行业的稳定发展提供理论上的保障.

1土木建设工程中地基的硬度状况

在土木工程建设中,施工地段的地基硬度的强弱程度决定了土木工程建设的质量好坏.土质不好的软性地基无法满足建筑的需要,特别是在城市超多层楼面的建设中,如果地基过于软弱,则其对房屋的支撑力非常弱小,容易出现下陷或塌方等一些意料之处的事故.当土层中的土质条件不好时,对地基的构成和加固会形成很多不稳定的因素,从而造成更多的安全隐患.软土最大的特性就是粘性非常大,那么压实软土时的可能性非常小,如果加以超强的压力,地面极有可能下陷,对地面上的建筑就会形成很多不必要的伤害,包括人员的伤亡.带有砂性土质的软土,其粘性相对来说较弱些,通过物理作用或者借助化学作用改良土质的特性,可以促进地基的加固性.但是在采取振动压实的方法对土质进行改造时,不能采用“大动作”,否则就会降低土质的强度.软土地的厚度决定了其层次性.对于浅层次性的软土只需要进行表层的处理,把地基中表层的软土全部取出来,填入另一种性质的土质,有利于地基的加固.如果地基中的软土较厚,采用此简单的“换血”方法根本起不着丝毫作用,则要采取其它的方法才能加固地基,在后文会加以详细的阐述.总而言之,对于软土地基进行处理时,要把握好软土地基的层次性,分别对待,设定不同的方案,采取不同的方法加以处理,从而增强软土地基的稳定性,提高软土地基的使用效果.在土木工程建设过程中,有时也会遇到土质较硬的土壤,也就是岩体.岩体通常分为易溶性岩体、膨胀性岩体、崩解性岩体以及盐渍性岩体.对岩体的处理不当,也会形成造成土木工程建设中土体不稳定的问题,所以土木工程施工阶段时,要对岩体的密度、毛体积密度、孔隙率、吸水的状况、抗冻性以及固体性进行分析,了解其性能之后,才能有序地安排土木工程的建设进度,以免延误土木工程的进程.

2地基加固技术在土木工程建设中的作用

因为地基具有不同的强度和硬度,所以对其采取一些人工措施具有必要性,以此来改变地基的物理特性,适应土木工程建设需要,从而保证土木工程建设的质量.在改变地基物理性质的所有人工措施中,地基加固措施是最常用、最有效的措施.只有改变了地基的物理性质,使之越来越牢固,才能确保土木工程建设的基础,土木工程在建设时才可以“高枕无忧”,不会导致一些不可设想的后患;才能确保进展如期进行的同时还能保证土木工程的建设质量.

篇9:土木工程建设与地基加固技术研究论文

在使用地基加固技术时,通常存在着下列特点:复杂性、关联性以及困难性.

3.1地基加固的复杂性

我国地域广大,南北地质存在着巨大的差异性.地质以及土壤的差异性给地基的加固增加了复杂性.我国东北地区的土壤以黑土为主、华北地区以黄土为主、华南地区多盐渍地和水洼地、西南地区以冻土为主,这些土质除了有自身的特性之后,还会受到多种外界因素———地震、洪水、泥石流的影响.这些不可预测的外界因素给地基的加固增加了很多难度,所以,在土木工程建设的整个过程中必须严格把好每一道工序的质量关,才能避免天气等复杂外界因素所造成的损失.

3.2地基加固的关联性

千里之堤,毁于蚁穴.土木工程建设的过程中,必须要注意每一个细小的操作步骤,否则就会影响到其它环节的操作过程,最终导致土木工程不能按时、按量以及高质量地完成.土木工程的建设就像多米骨诺牌一样,具有很大的关联性,只要在其中任何一个环节中出了些许小差错,则就会在整个土木工程建设中引起一系列的连锁反应,牵一发而动全身.这就要求土木工程每个环节的施工人员都必须把自己的事情务必做得完美,不能留下丝毫瑕疵,并且要考虑好如何为下一操作程序的施工人员作好各种铺垫,使每个关联点能够有序地结合和联系起来,形成一个有序的地基加固体系,从而高质量地完成整个地基加固任务.

3.3地基加固的基础性

万层大楼平地起,如果没有牢固的基石,则万层大楼就像“随风飘浮”的云层一样,随时会“云崩瓦解”.这个形象的比喻道出了地基加固的基础性,地基加固是所有土木工程建设中的重要基础,它不像土木工程建设其它环节一样,出了点小错误,可以随时加以改正.可是地基加固工程一旦完工之后,不可能把上面已初具规模的建筑体推翻重来.由此可见,地基加固的基础性决定了地基加固的基本功必须要做扎实,才能减少无用功,才能减少地基加固的复杂性,才能降低地基加固时的难度,从而保证地基的质量和整个土木工程建设的质量.

篇10:土木工程建设与地基加固技术研究论文

在土木工程建设中,牢固的地基可以使土木建筑物的质量更加上乘,经久耐用.在质量差的地基上建筑土木工程,经过一段时间之后,建筑体的墙面因为无法承受上面所施加的压力可能会出现开裂,甚至会出现墙体倾斜或者是建筑物倒塌的情况.土木工程建设时需要加固地基的原因主要有:

4.1地下地表构造的未可知性

在土木工程建设中,难于掌握和控制的不是地面上的建筑体,而是地底下的根基工程.因为在地下地表构造中存在着很多不可预见的突发情况,在施工过程中存在的问题也难于及时发现,工程完成之后,验收的过程中也不容易检查出来,在使用一段时间之后,其安全隐患性才逐渐暴露在住户的面前,并将产生一系列的事故,造成灾难性的后果.

4.2建筑物材料的老化性

现代化的土木工程建设不像传统的建筑物,采用纯木建筑而成,而是和钢筋混凝土等材料混合使用,多种材料的混合使用,会加剧建筑材料的老化,必然会降低建筑物的使用寿命.所以,在土木工程建设之初,未雨绸缪,把地基进行加固处理,除了提高土木工程建设的质量之外,从另一角度来说,还可以增长这些建筑物的寿命.

4.3建筑物的本身存在着质量的问题

土木工程建设的不同施工单位在建筑时,由于技术力量、建筑材料等各种因素的影响,工程完工之后极有可能会出现或大或小的质量问题.所以为了避免土木工程的建设造成不必要的后果,就有必要在地基加固上下功夫,确保土木工程建设的质量.

篇11:土木工程建设与地基加固技术研究论文

土木工程建设中,地基加固工作的内容牵涉面非常广泛,地质地貌的选择、施工环境的创造、地基加固技术的使用以及地基加固材料的使用等都必须根据地基加固的质量要求作出合理的控制.从而有效地控制地基加固的整个进程,保证地基加固建设工程能够符合地基的要求.目前所使用的地基加固技术主要有:换填法、排水固结法、挤压法、化学固法以及加筋法等.

5.1换填法

这种方法在地基加固中使用的频率最多.当建筑地段的自然地质无法满足当前土木工程建设需要时,例如前文所说的粘性太强的地基,无法给它施加压力,使之更加坚实,适用于土木工程建设的需要,为此只有对此采取换填法.换填法包括换土垫层法、振冲置换法、强夯置换法、碎石桩法、石灰桩法以及EPS轻填法.例如使用换土垫层方法时,把所要置换的软土层全部挖出来,向内填充一些质地较硬的土石,与下卧层的土质形成双层地基,确保土木工程建设的'质量.

5.2排水固结法

排水固结法通常由加载预压法和超载预压法组成.加载预压法适用于软土、粉土等土质中.超载预压法适用于粘性土和粉土中.这两种方法的原理基本上相同,给地基施加一定的压力,地基承受相应的压力下,密度越来越大,地基固结起来,其强度逐渐提高,为了加快地基固结的速度,满足地基上部建筑的要求,可以设置排水装置.加载预压法和超载预压法的区别在于:加载预压法和上部建筑的压力相当,而超载预压法远远超过上部建筑物的承载量.相比而言,超载预压法的效果更佳,能够有效地降低地基的次固结沉降.

5.3挤压法

该种方法通常也叫做振密挤密法,包括强夯法、振冲密实法、挤密碎石桩法以及土、灰桩法.适用于松散碎石土、砂土,低饱和度的粉土和粘性土以及地下水位以及的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基.强夯法是传统土木工程建设中最常用的方法,对一个重量超大的夯锤施加外力,在重力和外力的双重作用下,从很高的地方落下来,对地基产生强大的冲击力和振动力,增强地基的固结性,其密实度增加了,可以承受上部建筑物更大的压力,有效地降低地基的次固结沉降.振冲密实法是指通过振冲器的强力振动,使灌入地基的饱和材料发生变化,材料中的各个成分重新排列结合,紧密度越来越高,物质成分之间的孔隙率得以降低,地基对上部建筑物的承受能力越来越强,从而达到防止上部建筑物沉降的目的.

5.4化学固法

此种方法包括深层搅拌法和灌浆法.深层搅拌法适用于有机物较高的泥炭土或淤泥土,灌浆法适用于类软弱土或岩体土地基.深层搅拌法是一种常用的方法,把水泥、石灰等建筑材料进行搅拌之后,灌入到原地基结构当中去,与其组合成牢固的复合地基,增加地基对上部建筑物的承受力,可以有效地防止上部建筑的墙体开裂、倾斜、断裂等现象的产生.因为有些岩石地基的内部是空洞的,所以必须采用灌浆法填充,灌浆的方法有渗入灌浆法、高压灌浆法等,所用的材料不仅仅是水泥和石灰,通常还会使用其它配料.

5.5加筋法

加筋法由加筋土法、锚固法以及竖向加固体复合地基法组成.加筋土法适用于浅层软弱地基,竖向加固体复合地基法适用于深层的软弱地基,而锚固法主要是对上部建筑的边波进行加固.使用加筋土法时,必须在土体中加入能够起抗位作用的钢筋等材料,减少、抵抗或缓冲上部建筑物所施加的压力.使用锚固法时,必须使用土钉等减压材料,缓冲或减少水平方向的作用力.使用竖向加固体复合地基法时,一定要使用桩柱,在桩柱内添加各种混凝土材料,形成复合地基,提高地基的抗压力,有效地降低地基的次固结沉降.

参考文献:

〔1〕张丽.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].江西建材,(04):56-57.

〔2〕汪伟明.土木工程中结构与地基加固技术分析[J].黑龙江科技信息,2016(06):25-27.

〔3〕李影.土木工程结构的设计与施工策略在土木工程技术上的应用[J].黑龙江科技信息,2016(19):36-37.

篇12:浅说建筑结构火灾后的检测与加固论文

摘要:建筑物遭受火灾后,除查明起火原因外,还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大小和范围,建筑物受损部位和受损程度,根据火场各处温度,分析失火时和失火后结构的状况,对结构受损程度提出正确评估,以便确定建筑物的修复加固方案,保证结构的安全,本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法,以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。

关键词:建筑结构 检测 加固 修复

引言:纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右,而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高,就此类火灾而言.建筑结构均遭到不同程度的损害,有的需要简单修复或需要进行加固,有的则需要拆掉重建。目前,由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步,现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范,而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况,本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。

1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用

对建筑结构实施科学的检测和加固,首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料,加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺和料、外加剂等用水和,硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:第一,表面受火处温度升高比内部快,内外温差引起混凝土开裂。火灾时,混凝土中各种水分迅速汽化,体积明显膨胀,冲破障碍迅速逃逸,导致强度下降;第二,水泥石受热分解,使胶体的粘结力破坏,出现裂缝,表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;第三,骨料和水泥石间的热不相容,水泥石受拉,骨料受压,导致应力集中和微裂缝的开展。破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时,浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度,而高于600℃时,浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响,表现在原子热振动加剧并扩散.产生软化,到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时,原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形,减少了抗滑能力。在1 400℃时,钢筋进人液态,失去了抵抗荷载的能力。火灾时,钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势,且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定,砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小,热膨胀比砖大,因而在高温受压时产生比砖块更大的'横向变形。

篇13:浅说建筑结构火灾后的检测与加固论文

建筑结构加固前的检测十分重要,它可以避免加固中的盲目性。但是,通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。为此,鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料,以便对结构的现状作出较客观的判断。鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。

2.1资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查,包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。

2.2现状的检测具体到建筑结构材料的检测,主要有:

2.2.1回弹法:用回弹仪弹击混凝土表面,由反射面的硬度决定回弹值。在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体,当水泥标号较高时,水泥石强度高,回弹值也高,混凝土强度也高。

2.2.2拉拔法:通过专门的工具锚人混凝土中,通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。

2.2.3超声法:在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系,超声波通过发射、接收装置测出波速,波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。

2.2.4钻进法:在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面,由钻进速度确定混凝土的内在质量。

2.2.5岩芯取样法:是一种较好的强度测量方法,但取芯太小影响测量,取芯太大易加大损害。

2.2.6动力法:通过激振或脉冲动测出结构的动力特性,由频率可以确定弹性模量,进而评定其强度:

2.2.7现场结构加载试验:是一种费用较高的检测方法,一般要加到超过设计荷载的5%~10%,但要小于极限荷载,否则易引起结构损坏。

2.2.8敲击法: 回弹法和钻芯法是基本的检测方法,可以定量地测出混凝土的强度变化数值。由于这两种方法的检测点有限,而结构各部位的火灾温度相差很大,且没有规律,所以当测得数据后,在具体确定加固范围、加固深度时,又往往采用敲击法验证。混凝土抗压强度与敲击后的状况见。

上述方法,由于检测工具、操作方法等原因,检测结果往往有较大差异,需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。

发生火灾后,首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测,主要内容应包括:火灾温度,结构材料性能,受损结构外观及变形情况等见。

2.3抗力的验算

对现有结构的抗力进行验算,以确定加固的水平:

2.3.1结构材料的现有强度,火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。

2.3.2结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。

2.3.3混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时,按砌体规范验算其抗力。

2.3.4当结构无法测定其配筋时,可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后,才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等,作出鉴定结论.提出一个或几个方案,从而进行加固设计。

3建筑结构的加固和修复

3.1火灾损害大致可以分为下列几类:①轻度损害:在局部范围内的表面损害,边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:结构部件没有塑性变形,但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:承重构件部分或完全失去作用,但不致倒塌; ④.化学损害:目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。

3.2受损构件的修复加固

3.2.1基本原则

修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法,保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。

在确定方案时有两种倾向值得注意:

(l)掉以轻心。认为火灾后构件并未完全丧失承载力,未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响,不予认真处理。

(2)过于保守。任意加大处理范围,任意决定“打掉重建”。其实,“打掉重建”有时是不安全的,比如连续梁,随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。

3.2.2确保施工质量

由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同,故必须强调精心施工,确保质量。如某一框架梁用“加大截面法”修复加固,要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土,施工难度较大,需采用专门的施工设备和工艺,如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。

3.3结构加固方法

3.3.1各种结构加固方法的原则是,铲除损坏的混凝土,必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力,按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原,加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害,只要铲除松弛的混凝土部分,再进行填补,作好混凝土表面,以保证钢筋不受锈蚀。火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等,使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化,导致混凝l土内部出现微细裂缝,降低混凝土强度,增大其三塑性变形。为确定混凝土被破坏的程度,采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测,采用拔出法辅以钻取混凝土芯样,对梁、柱混凝土强度进行检测。对于能够造成结构承载能力降低的中度损害,应小心地铲去损害的混凝土层。这种混凝土层从火烧的颜色即可看出,不必对其强度作精确的调查,而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。一般来说,受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低,需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间必须有良好结合,钢筋必须有良好结合,并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性,根据结构部件的不同。大多采用喷射混凝土或者模板浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理,常常需要局部加固或拆掉重建,上述原则也可以在这类情况下酌情处理:

3.3.2各类建筑部件的加固有不同的特点。

3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套进行的,圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋,并能顺利浇灌混凝土:圈套大都做成模板,柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土,保证柱子中不留内部裂缝,必要时采取加支架等安全措施。柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋,要采用细钢筋做箍筋,布置密度要大。

3.3.2.2梁,尤其是板梁大多总是在下侧被烧损,即火灾损害主要在受拉区。由于混凝土层剥落,常使钢筋外露,加固时应加必要的附加钢筋。在铲除松弛受损的混凝土层后,再将附加筋放置到梁上,保证附加钢筋的良好锚接:另外在梁上应优先采用喷射混凝土。在板上可能有两种情况:一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露,在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都应高度注意钢筋的强度,要配置足够的附加钢筋。对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。

3.3.2.3在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场,当温度120oC时,聚氯乙烯便分解,同时分离出气态盐酸,盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾,凝结在钢筋混凝土结构上,氯化物对钢筋产生化学损害,使结构强度降低。对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外,近些年来,经常采取“石灰修复法”,这种方法是在不出现结构火灾损害情况下,将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上,在石灰糊干燥时,把化学腐蚀物质氯化物吸出,然后随干燥的石灰层一同除去,这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下,从而提高结构强度。

篇14:建筑加固用胶粘剂与加固工程工学论文

建筑加固用胶粘剂与加固工程工学论文

摘要:本文介绍了建筑加固胶粘剂的性能特点、工作机理,并与传统的加固连接方式进行了有针对性的比较。同时根据不同的破坏类型将加固工程又进行了较细划分,从而对胶粘剂在各工况下的优良性能进行了更为细致说明。

关键词:胶粘剂、粘接、加固

目前,钢筋混凝土结构在全世界的各色的结构形式中扮演着举足轻重的角色。然而,由于使用年限的延长或其他如自然灾害等多种原因造成钢筋混凝土建筑构件强度、刚度不足引起的开裂、破损等情况频繁出现。在我国,许多建国后建成的建筑物经过数十年的使用已到了维修加固的高峰期,如何保证建筑物继续正常、安全的使用,是建筑行业经常碰到的问题。另一方面,近年来因用途变更而对建筑物原有结构、构件进行改造、加固补强的工程也日增多。经过工程技术人员长时期的努力,逐渐形成了一套较为完善的切实可行的工程加固方法,在实际的加固工程中的到广泛的应用和发展。与此同时,随着科学技术的飞速发展,各种各样的新型建材的出现也为加固技术、方法的不断创新、升级提供了有利的条件。

利用建筑结构胶粘剂对需补强、加固的建筑物进行加固,就是近来应用比较广泛的一类加固方法。这类方法主要是采用结构胶这一粘接材料,将补强用的钢板或型材,或是其他补强材料牢固的粘接于各种钢筋混凝土的构件上,使补强材料和原有构件形成协同工作模式从而满足结构、构件原有设计强度、刚度、耐久性要求。应用建筑结构胶粘剂对各类构件进行连接、加固或修补,相比传统的'连接加固方法有很多突出的优点:

1、用合成树脂胶粘剂来连接、加固构件,比一般的铆、焊法受力均匀,材料不会产生应力集中现象(如焊接时的热应力等),使之更耐疲劳,尤其能更好地保证构件的整体性和提高抗裂性,而整体性在基本程度上关系着构件的承载能力和稳定性。

2、结构粘剂可以将不同性质的材料牢固地连接起来,这对建材多样化的今天,也是传统方法无法比拟的优点。

3、使用胶粘剂进行施工,工艺简便,可大大缩短工期,往往在1―2天或更短时间就可以使用,尤其在各类构件的加固方面更是如此,可使一些传统方法无法加固的构件得以修复加固;对于某些重要军事工程、交通设施尤为重要。且其耐老化性能优良,能满足各种要求;在施工中还可以提高效率、降低成本、节约能源等。

长用的加固胶粘剂按照其基本性能分为A级胶和B级胶,对重要结构、悬挑构件、承受动力作用的结构、构件,采用A级胶;对一般结构构件可采用B级胶。同时按照胶粘剂索粘接材质的不同大致可分为,碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶粘剂安全性能指标、粘钢及外粘型钢用胶粘剂和锚固用胶粘剂等。表1中归纳了几种常用加固胶粘剂的性能指标。

表1

性能项目碳纤维用胶粘剂粘钢用胶粘剂锚固用胶粘剂

A级B级A级B级A级B级

抗拉强度(MPa)≥40≥30≥30≥25≥8。5≥7。0

受拉弹性模量(MPa)≥2500≥1500≥3。5×103(3。0×103)

伸长率(%)≥1。5≥1。3≥1。0

抗弯强度(MPa)≥50≥40≥45≥35≥50≥40

抗压强度(MPa)≥70≥6560

建筑结构胶粘剂从20世纪80年代问世以来,已经有二十多年的发展历程,开辟了越来越广阔的应用领域:

1、建筑结构胶粘剂在粘接加固中的应用

这类应用范围主要是用结构胶作为一种粘接材料,讲补强用的钢板或型材,或者是其他补强材料(如碳纤维、芳纶、氯纶)牢固粘接在各种钢筋混凝土的构件上,如梁、柱、节点、托架板面、隧道及拱形顶等,已施工完成的加固工程均获得满意结果。以梁为例,可以是建筑物上的普通承重梁,也可以是起重吊车用梁,还可以是公路桥梁的梁及板梁、铁路桥的钢筋混凝土梁等。通过精心设计施工加固补强厚的效果非常良好。

2、建筑结构胶粘剂在化学栓或锚筋上的应用

这是另一个广泛应用的领域,是作为后锚固技术中的化学胶粘材料,它将螺栓、钢筋、塑料杆及其他锚固用材,埋于混凝土、岩石、砖、石材等基材中,发挥建筑结构胶粘剂的粘接强度,使后锚固件牢牢地埋植于基材里,在外力作用下,起到承载作用。这是近几年来发展和快的应用领域之一,大到抗震用钢筋的植牢,小到一个装修用螺杆的粘接埋入,建筑结构胶粘剂都有用武之地。

3、建筑结构胶粘剂在灌注与修补粘接上的应用

它可以是对外包钢加固用钢板,与混凝土构件之间灌胶粘接应用,建筑结构胶粘剂将钢板与混凝土牢固的连成一体,起到共同工作的效果。也可以用于一般构件中裂纹的封堵,使之达到原来的设计要求,并且防止了裂缝继续扩大。这类应用同样是量大面广的一个领域,不但可以在建筑构件中应用,同样可以用在水力工程和军事工程等各种结构上的修补和修复。

4、建筑结构胶粘剂在现场施工粘接构件中的应用

此项应用范围是结构胶刚刚开始不久的。在澳大利亚悉尼歌剧院混凝土屋盖的拼接拼装中曾经使用过,在我国也有柱子接长和地基桩接长的实际事例,但因其设计理论与计算方法的基础研究尚属起步阶段,目前还处于使用期,但这个领域的方展和应用前景是非常广阔的。

5、建筑结构胶粘剂在粘接修补各类建筑物上的应用

胶粘剂还可以对各类老建筑、古建筑(木结构、混凝土结构、石结构及砖结构等)进行粘接修复,也可以对某一单元构件进行修补修复。其修复工艺简便,修补修复效果良好。此种应用实例是比较多的。另外在公路面、机场跑道的修复中已有几十年的应用历史。水工水下中的粘接也有广阔前景。

6、建筑结构胶粘剂在其他方面的应用

这方面是在建筑及工程上的应用。如各类工程的应急抢险、防水堵漏、密封防潮以及防腐蚀等方面的应用。

建筑结构胶粘剂综合了化学、力学、材料、结构、光电测等先进技术的成果,应用于建筑结构粘钢补强、锚栓植筋、现场灌注施工上,显示出其突出的优点与重要性。国内公司经过多年不懈的努力,已成功的掌握了它们的技术,并应用于实际建筑施工中,解决了一些建筑加固中用传统方法难以解决的课题,创造了巨大的经济效益和社会效益。相信建筑结构胶粘剂此类材料与技术会有美好的发展前景。

参考文献:

1、黄世强彭慧孙争光,胶粘剂及其工程应用,机械工程出版社,2006。7。

2、贺曼罗,建筑结构胶粘剂施工应用技术,化学工业出版社,2001。1。

3、GB50367―2006混凝土结构加固设计规范2006。6。

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