真人一对一直播,chinese极品人妻videos,青草社区,亚洲影院丰满少妇中文字幕无码

0
首頁 精品范文 加固技術論文

加固技術論文

時間:2022-12-04 20:43:56

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇加固技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

加固技術論文

第1篇

與新建橋梁工程相比,服役橋的維修加固施工有不少特點。首先,維修加固的標準與設計時所采用的標準往往會有不同。由于服役有建筑物的存在,以及未來使用年限要求的不同,橋梁加固或改建的標準不可能與設計時所采用的標準完全相同。比如,服役橋的荷載等級假設是汽車-13級,而經加固后,其荷載等級可能會提高[1]。故應在保證行車安全的前提下,根據使用要求和耐久性要求的具體情況,正確地掌握和提出加固或改建的有關標準要求。其次,維修加固工作的難度要比新建時大。維修加固橋梁建筑物的工作必須在不妨礙交通的條件下進行,因此,往往會增加不少困難。即使會使施工產生困難,也必須盡量照顧交通。為此,在橋梁維修加固工作中,應從設計上和施工組織上采取有效措施,盡量減少對交通的影響。再者,橋梁的維修加固工作應充分利用原有結構。橋梁的維修加固,應在對原有結構作周密、細致檢查評定的基礎上,合理利用原有結構,能不更換原有結構的就不更換,能充分利用服役橋的,要充分利用。

2.橋梁加固的工作內容及步驟

2.1橋梁加固的工作內容

橋梁加固與改建工作的主要內容:對發生重大病害和不能滿足運輸要求的橋涵設備徹底進行整治加固、改善和更新。目的是恢復原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長使用年限;提高原有橋梁建筑物的荷載等級和通過能力。橋梁加固與改建工作的主要內容有:

對服役橋上部構件進行加固;對服役橋下部構件進行加固;拓寬橋梁的行車道或人行道;升高橋梁上部構造的高度;更換橋梁行車道路面或引橋路面的結構;部分或全部更換橋梁損壞或破服役了的結構物。

橋梁的加固與改建工作,應充分利用原有的部分,凡能加固的,則不宜改建。如能部分改建的,則不應全部改建。

2.2橋梁加固的工作步驟

對服役橋進行維修加固,一般可采用如下的步驟:

(1)檢查橋梁現狀及損壞情況;

(2)調查橋梁歷史技術資料及現有交通狀況;

(3)提出維修加固或改建方案并進行分析比較;

(4)確定方案并付諸實施,即進行維修加固或改建施工。

3.橋梁加固的原則及方法

3.1橋梁加固的原則

(1)橋梁加固是一種借加大或修復橋梁構件來提高局部或整座橋梁承載能力或通過能力的措施。因此,橋梁加固工作一般以不更改原建筑形式為原則,只有在復雜的情況下,才更改其結構。

如僅加固仍不足以適應交通運輸的需要,必須進行重建橋梁的一部或全部時,則重建橋梁需考慮到將來的發展,并按現行橋梁設計及施工規范進行設計與施工。

(2)橋梁加固可以有各種不同的方式,視服役橋的情況,承載能力的減弱程度以及今后的任務而變。橋梁的加固一般有如下幾種[2]:

1)擴大或增加原結構構件截面,以提高原結構的強度和剛度。

2)以新的結構代替服役的應力不夠的結構。

3)改變原結構的受力體系,使原結構減少受力。

4)對原結構施加外應力(如預應力),以改變原結構的受力圖形,達到提高橋梁剛度和強度的目的。

(3)采用擴大或增加橋梁構件截面的方法進行加固時,應特別注意新加部分與原有部分的結合,使其成為一個整體起到加固作用。

(4)不管采用何種加固方案,都應考慮投資少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好的耐久性等方面的要求。

3.2橋梁加固的主要方法

3.2.1擴大或增加構件截面法

(1)橋面補強層加固法

通過一定的工藝和結構措施,在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,達到加厚主梁高度和增大梁的抗壓截面的目的,以提高橋梁的承載能力。其特點是:

1)施工簡便,亦較經濟,但加鋪梁面層后,靜載增加,承載能力提高不顯著;

2)施工需鑿除原有橋面鋪裝,同時考慮到新服役混凝土相結合,新澆混凝土的干燥收縮影響等,尚需設置連續鋼筋和鋼筋網等;

3)此法利于在抗壓截面較小的場合使用;

4)澆筑后混凝土須經養護,故必須對交通加以限制。

(2)增大梁截面和配筋加固法

在梁底或側面,加大鋼筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗彎截面加大,提高梁的承載能力,其特點是:

1)為加強新服役混凝土的結合,需對服役梁面鑿毛工作,操作麻煩、鑿除工作量大,常需在橋下搭設腳手架;

2)對T形梁有采用底面及側面同時加大,以及底部馬蹄形加大兩種加固形式;

3)加固效果顯著,適用于梁橋及拱橋對拱圈的加固。

(3)鋼板粘貼或增設其他鋼梁,以作成組合梁的加固法

用環氧樹脂類粘結劑,將鋼板(或槽鋼)粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位,使其與結構形成整體,以鋼板代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是:

1)不需要破壞被加固的原有結構物;

2)加固工程幾乎不增大原結構的尺寸;

3)盡管工程質量要求很高,但施工時并不要求高級的專門技術人員操作;

4)能在短期內完成加固工程;

5)幾乎可以不改變具有歷史價值建筑物的原有藝術特點。

(4)粘貼炭纖維布加固法

碳纖維是一種高新材料,它有著優異的力學性能,是在幾千度的高溫下經特殊工藝制造出的一種高科技產品。用環氧樹脂類粘結劑,將炭纖維粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位,使其與結構形成整體,以炭纖維布代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是[1]:

1)優異的力學性能。可有效應用于多種形式的結構補強,包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風、控制裂縫和撓度的擴展等等;

2)優異的化學穩定性。碳纖維片具有極強的抗酸、堿、鹽、紫外線和防水能力,具有足夠的適應氣溫變化的能力,外加防火涂料后可以有效地防火。因此,可以大大增強結構對惡劣外部環境的適應能力,延長構件壽命;

3)材料本身質輕高強。可以不增加結構體積和不改變結構外形,增加的結構重量可以忽略,便于用所需的色彩涂裝,而不留補強痕跡,這是其他方法不可比擬的;

4)施工工序簡單。可用小型電動工具操作,工種少,用工少,工期短,進度快,更有資料表明能在持續交通有震動的情況下施工,而不影響補強效果,從而大大縮短施工斷交的時間,具有較大的經濟效益和社會效益。

3.2.2改變結構體系法

(1)增設縱梁法

在墩臺地基安全性能好、并有足夠承載能力的情況下,可增設承載力高和剛度大的新縱梁。當基礎承載力不足時,必須對基礎采取加固措施。新增主梁與服役梁連接,共同受力,從而達到提高橋梁承載力的目的。當新增主梁位于兩側時,則兼有加寬的作用[3]。

(2)增設立柱或橋墩,使簡支變連續,或改橋為涵的改變結構體系法

通過改變橋梁結構體系,如在簡支梁下增設支點(墩臺),縮短橋跨,或把相鄰兩跨簡支梁加以連接,從而使簡支梁變成連續梁。對于小橋,還可采用改橋為涵的形式,來提高橋梁的承載能力。前者,一般為臨時通過重車的應急措施,后者則必須視通航及排洪灌溉而定。

隨著我國公路交通運輸事業的蓬勃發展,新建橋梁不斷涌現,而原有橋梁也在不斷地老化。服役橋的加固是一項具有現實意義而又復雜的工作,它所需要考慮的因素及涉及到的問題很多,從某種意義上,無論是技術改造方案的擬定與設計計算,還是技術改造的具體實施,都是值得人們不斷地去研究的方向。

參考文獻:

[1]楊文淵,橋梁維修與加固[M],人民交通出版社,1997年

[2]李有豐,橋梁檢測評估與補強[M],機械工業出版社,2003年

[3]李亞東,既有橋梁評估方法[J],鐵道學報,1997年

[4]張書廷,服役橋評定和現有橋梁承載力的探討[J],國外公路,1984年

第2篇

本文作者:張弘南工作單位:北京鐵建工程監理有限公司

影響鐵路路基的因素

鐵路路基工程在建設過程中非常容易受到各種因素的影響,給工程的進展造成很大的麻煩,那么鐵路路基工程都會受到那些因素的影響呢,以下進行具體的介紹:(一)水分因素的影響在鐵路路基工程建設中經常會受到水分因素的影響,例如在地質巖性比較明顯的地段,由于土壤本身排水能力比較好,這時一旦出現大面積降水,則對鐵路路基的排水影響是非常小的。但是如果鐵路的周邊土壤的地質條件巖性較弱,土壤過于松軟,濕潤性較強,則會直接影響到鐵路路基的穩定性和安全性,對路基的沉降起到決定性的作用,對于水分較多土壤松軟的地質,一旦發生強降雨,則十分容易將鐵路路基兩側的土質沖刷掉,引發路基下沉,或者使路基的承受能力和牢固度受到較為明顯的下降。(二)土壤性質因素的影響鐵路建筑工程具有覆蓋面積廣泛,規模較為龐大,路線長等特點,所以在鋪設鐵軌過程中,會遇到各種各樣的土壤地質類型,這些土壤地質類型情況各異,是造成鐵路路基沉降的主要原因。例如,在黃土高原地區,因為黃土的濕潤性比較好,且較為松軟,所以很容易引發鐵路路基的塌陷。(三)邊坡因素的影響對鐵路周邊邊坡的毀壞,直接影響到鐵路路基的安全性,使路基的穩固程度難以受到應有的保證。影響邊坡的原因很多,主要歸結為兩個方面,分別為降雨和風蝕等等。在鐵路路基建設中,工程人員一定要設計出較為科學的邊坡結構,做好邊坡的維護保養工作,確保鐵路路基不受損壞,同時還能夠起到美化環境的作用。(四)路基工程的質量因素影響路基工程建設施工質量因素屬于人為因素,施工質量好壞能夠反映出路基的實際情況。因此在路基施工過程中,要做好路基材料的選取,填筑的厚度以及受壓能力等等,最大程度的確保鐵路運轉的安全性。

鐵路路基加固技術的探討

在鐵路工程建筑過程中,為了確保鐵路路基的穩定性和安全性,必須對鐵路路基進行必要的加固和防護措施。以下就目前幾種常見的鐵路路基加固措施展開討論,具體如下:(一)加固的方式鐵路路基在建設中加固的方式主要有兩個方面,一方面為路基預加寬,另一方面為路基預加高。路基加寬的方式一般是從鐵路下部開始,即和地面接觸的部位。鐵路下部路基的加寬過程,一般要求一次完成,并且按照層次分割明確。路基的預加高方式,一般是根據鐵路邊坡的穩定程度,由低處向高處,逐漸成收縮形狀,在預加高的過程中,要求路基之間要搭接牢固,同時對鐵路的界限要嚴格注意。(二)排水系統在鐵路路基加固的措施中,排水系統是非常重要的一部分,路基工程必須要保證鐵路四周排水系統的通暢。在路基加固中,應先建好延長涵洞,同時將沉降縫留出。(三)粘土固化漿液注漿加固技術粘土固化漿液注漿加固技術是目前鐵路路基加固工程中使用較為常見的一種新技術,這種技術可以發揮其強大的防滲堵漏的特點,為土質松軟的地區,進行鐵路路基改良和加固。粘土固化漿液具有較強的吸水性和抗流變能力,它能夠在地下水流動較快的情況下完成注漿過程。根據實驗表明,粘土固化技術具有較強的抗震性能,很好的保證了鐵路路基的穩定性和抗干擾能力。此外粘土固化漿液主要由十分細致的粘土顆粒組合而成,因此具有較好的滲透性,能夠稱帝深入到鐵路路基的巖層中去,起到良好的加固作用。

第3篇

項劍鋒是一位敢為天下先、勇于創新的結構加固領域著名專家,他畢生將“只求合理、不求合法、破舊立新、敢為天下先”作為自己的座右銘,時刻鞭策自己。經過不懈努力,他在結構加固改造技術方面已創造了多項新技術,把我國的加固改造技術提高到一個新的臺階。

上世紀70年代項劍鋒在浙江省寧海縣工作時,當時機械化施工水平較低,鋼材、木材和水泥的供應也相對匱乏,為了提高工廠化生產水平,節省三材,加快施工進度,他大膽創新,大力推廣適宜于縣城和農村使用的冷拔絲預應力預制構件,并創造了“冷拔絲預應力雙L形梁”新結構,在一九七八年召開的浙江省科學大會上榮獲三等獎,他負責編制的重復使用圖于1984年榮獲華東地區優秀標準設計三等獎。

1981年,項劍鋒從中國建筑科學研究院第一屆研究生班畢業,獲得了碩士學位。在研究生學習期間,他刻苦鉆研,對現行規范中一些不合理的計算方法進行了深入研究,提出了《部分預應力梁開裂以后截面應變和剛度的直接計算法――雙折線法》。分配到浙江省建科院工作后,他研制了“預應力帶翼圓孔板疊合板”、“預應力帶肋板疊合板”和“V級鋼配筋的雙匚形空腹組合框架梁”等新結構,這項技術獲得了“1987年度浙江省科技進步”四等獎。

科學是永無止境的,他總是在探索中不斷創新,從不畏懼困難。為了克服我國加固規范中以低強鋼筋作為補強拉桿的傳統預應力加固法的一系列缺點,1988年他創造了用光面高強鋼絞線作為補強拉桿的“鋼筋砼大梁高強鋼絞線預應力加固法”。該技術于1994年在上海舉辦的“94江、浙、滬城鄉建設新產品、新技術展示會”上榮獲金獎。當無粘結鋼絞線面市以后,他又用它取代光面高強鋼絞線,并將應用范圍擴大到樓面板加固和拔柱、拆墻、斷梁、減小梁截面高度等高難度的改造加固工程中,創造了一套較完整的“無粘結鋼絞線預應力加固改造技術”。該技術于2006年1月份通過浙江省建設廳組織的專家鑒定委員會鑒定,專家們一致認為該項技術達到國際先進水平。其中“無粘結鋼絞線體外預應力加固法”已被建設部納入我國混凝土結構加固設計規范的修訂稿中。

1995年,項劍鋒創造了“底層圈梁輪番頂升糾傾法”,成功地糾傾了2座八層磚混樓房,論文已被收入《中國建設科技文庫》。他還創造了截樁糾傾法,成功地糾傾了三座采用樁基的七層樓房。項劍鋒還將加固工程中使用的錨桿靜壓樁技術大面積應用到新建的多層房屋工程中,以取代傳統的砼灌注樁。

多年來,項劍鋒在國內各級刊物上和國際學術交流會論文集上共發表了10多篇論文,將他的技術傳授給別人。

2004年,項劍鋒退休后,為了使其多年積累的技術能更好地服務于社會,成立了浙江劍鋒加固工程有限公司,期望以此為平臺打造出我國工程加固與改造領域第一品牌。他還準備把新技術的推廣和應用作為今后工作的主要內容,以服務于全社會。

天道酬勤,項劍鋒在結構加固領域取得了眾多矚目的成就,也因此得到了不少榮譽。1978年在寧海工作時被評為“縣級先進工作者”,1986年在浙江省建研院被評為“中國城鄉建設環保部先進科技工作者”。今年4月在國家會議中心被中國經濟報刊協會和影響力人物雜志社等六家單位授予“中國驕傲,第10屆中國時代十大創新企業家”的稱號;今年9月在人民大會堂被中國發展研究院和感動中國人物雜志社等六家單位,授予“時代功勛一第七屆感動中國十大道德模范”的稱號。

第4篇

1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢

我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。

1.2纖維復合材料嵌入式加固技術

纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。

2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因

2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。

2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。

2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。

3.砌體裂縫的類型和防治方法

砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。

根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。

4.常用建筑補強加固方法

4.1 加大截面加固法

加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。

4.2 外包鋼加固法

外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。

4.3 外加預應力加固法

外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。

4.4 改變受力體系加固法

粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。

4.5 粘鋼加固法

粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。

4.6粘貼纖維復合材料法

粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。

5.結論

第5篇

關鍵詞:鋼筋混凝土,結構,裂縫,加固原則

 

1.鋼筋混凝土結構構件產生裂縫的機理

混凝土是由水泥、骨料、水及一些氣泡組成的多相非均勻復合材料。由于各種材料的力學性能存在差異,在混凝土硬化過程中,混凝土內部產生粘著細微裂縫,包括骨料與水泥漿粘結面上裂縫、水泥漿裂縫和骨料自身裂縫。這些裂縫呈現不規則分布,一般情況下不貫通。微觀裂縫的存在是材料固有的物理性質[1],是不可以避免的。民用建筑中,一般認為寬度小于0.05mm的裂縫無危害,故通常假定裂縫小于0.05mm的結構為無裂縫結構。論文參考網。

鋼筋混凝土構件在使用過程中,鋼筋和混凝土一起承受荷載,兩者的彈性模量E不同,導致變形不同。如果混凝土承受的拉應力大于混凝土的抗拉強度,這些細微裂縫會相互貫通,裂縫寬度迅速增大,當裂縫寬度超過0.05mm時,便產生了肉眼可以看見的宏觀裂縫。鋼筋混凝土可見裂縫的產生和展開,是混凝土與鋼筋之間不能再保持變形協調而出現相對滑動的結果[2]。

2.裂縫產生原因及裂縫形態

2.1設計因素

設計結構采用安全儲備偏小,不做撓度及裂縫驗算,結構體系變化顯著。結構構件配筋不合理,設計中剛度不足,僅按構造配筋,不能滿足構件的實際要求,容易出現應力集中,在薄弱處產生各種受力裂縫。

2.2材料引起混凝土裂縫

材料選配不當,如水泥品種選用不當,強度不足,容易在荷載作用下產生各種受力裂縫;采用水泥漿的配比不合理,粗骨料的用量大,易形成不規則網狀裂縫,繼而導致混凝土脫落;水泥、骨料含有過量的有害物質,如骨料含活性SiO2,隨時間增長,混凝土膨脹,出現裂縫呈龜背紋狀;水泥水化熱過高,出現等距離的直線形裂縫;外加劑使用不當,鋼筋銹蝕后,體積膨脹產生沿鋼筋縱向裂縫。

2.3施工引起混凝土裂縫

混凝土攪拌、運輸時間太長、氣溫高、風速大,使水分大量蒸發,引起混凝土澆筑時坍落度太低,混凝土出現不規則的網狀裂縫;塑性混凝土下沉,被上部鋼筋阻礙,形成沿鋼筋縱向的裂縫;施工時由于管理不當,施工人員踩塌已經綁扎好的上層鋼筋,澆筑時混凝土的保護層加大,構件橫截面的有效高度減小,形成沿構件支承邊緣并垂直于構件受力鋼筋方向的裂縫;在混凝土振搗不密實處,出現空鼓,易成為各種受力裂縫的起點;昆凝土澆筑速度太快,容易在柱、板、梁的交接處形成縱向裂縫;模板變形、模板支撐下沉混凝土都會在相應部位產生裂縫。

2.4 荷載作用引起混凝土裂縫

鋼筋混凝土構件受力狀態有拉伸、壓縮、扭轉、剪切、彎曲和因沉降、收縮、溫度變形產生的約束。中心受拉構件,垂直于受力鋼筋縱向出現裂縫,貫穿構件全截面,大體等間距;中心受壓構件,在平行于受力方向出現短而密的平行裂縫,混凝土保護層有脫落現象;受扭轉構件,在構件腹部出現多條450方向斜裂縫,并向周圍以螺旋狀展開;受剪切構件,與主筋約450方向產生相互平行的斜裂縫;受彎、大偏心構件,在彎矩最大的危險截面附近從受拉邊緣出現橫向裂縫,并逐步向中性軸發展。

2.5使用環境影響產生裂縫

環境溫濕度的變化容易在結構的節點處產生裂縫,如果構件(一般為墻體)兩側溫度、濕度差別太大,則容易在構件的一側產生裂縫;鋼筋混凝土構件受酸性、鹽類介質腐蝕,容易使混凝土里的鋼筋生銹,促使混凝土保護層縱向開裂,甚至大面積剝落;構件表面受火灼熱后,整個構件出現龜裂。

3.帶裂縫結構的加固

3.1加固原則

對于不影響結構承載力的裂縫,根據裂縫起因、性狀和大小采用不同的封護方法進行修補。對于因開裂而降低承載力的結構,應采用加固措施。結構加固是通過一些有效措施,使受損結構構件恢復原有的結構功能[4]。加固方案應合理可靠、經濟實惠、方便施工,盡量減少對原建筑的損壞[5]。根據裂縫的狀況,考慮結構上的荷載、使用環境、不同部位加固的難易程度及加固工程的各種制約條件,選用適當的加固方法和加固材料。

加固材料的選用應遵循如下要求:

加固用鋼材一般選用I級鋼和Ⅱ級鋼。加固用水泥采用普通硅酸鹽水泥,標號不應低于32.5號。加固的混凝土強度等級不應低于C20,還應比原結構混凝土等級提高一級。混凝土中不應摻人粉煤灰、高爐礦渣等混合材料。加固所用粘結材料及化學灌漿材料的粘結強度應高于被加固結構混凝土的抗拉、抗剪強度。

3.2增大截面法

增大截面法采用與原結構相同的材料,增大構件的橫截面尺寸,提高構件承載力和剛度的一種傳統加固法。這種方法工藝簡單、適用范圍廣。缺點是施工期間建筑結構不能正常使用且周期長。此外,由于增大構件截面,在增加構件自重的同時減少了使用空間;外包鋼加固法在結構構件的周圍包以型鋼進行加固。該方法在基本不增大構件截面尺寸的情況下增加構件的延性和剛度,提高承載力。這一方法特別適用于大跨度的受彎或受壓結構構件,但加固費用較高;預應力加固法采用高強度鋼筋或型鋼對構件增設預應力鋼拉桿或型鋼撐桿。一種在原構件體外通過錨固端與支撐點施加預應力,另一種先張拉構件再澆筑混凝土,通過新舊混凝土間的粘結來傳遞力[6]。加固時,通過施加預應力,使體外的拉桿或壓桿與被加固構件共同受力,改變原結構內力分布、降低原結構的應力水平,提高結構承載能力和剛度。論文參考網。該方法廣泛應用于梁、板等受彎構件。加固后減小構件的撓度、縮小裂縫寬度甚至可以使裂縫完全閉合;外部粘貼加固法是用粘結劑將鋼板或纖維等復合材料粘貼到構件需要加強的部位,常用于承受靜力作用下的受彎或受拉構件。該方法施工簡便、周期短、對環境影響小、加固后不影響結構外觀;輔助結構加固法直接用設置在被加固構件位置處的型鋼、鋼構架或其他預制構件分擔被加固構件的荷載。該方法避免拆除工作,施工簡單,大幅提高結構承載能力,但連接構造比較復雜,占用空間大;注漿加固法利用壓力把粘結性能較好的材料注入被加固構件內部的空隙中,以提高被加固構件的完整性、密實性,增加材料的強度。論文參考網。

3.3增設構件加固法

增設構件加固法是在原有構件基礎上增加新的構件,以減少原有構件的受荷載面積,達到加強結構的目的;增設支點加固法是在梁、板等構件上增設支點,在柱子、屋架間增設支撐構件,減少結構構件的計算跨度,減少荷載效應;增加結構整體性加固法通過增設支撐等將多個結構構件形成整體,共同工作。由于整體結構破壞概率明顯小于單個構件,該方法在不加固原有結構構件的情況下提高了結構的承載力;改變結構剛度比加固法通過改變結構的剛度比,使結構內力重新分布,達到改善結構受力狀況;卸載加固法采用新型建筑材料置換原有的建筑分隔或裝飾材料,以減輕荷載,提高結構的可靠性。

3.4加固后結構

加固工程結束后,應確認加固結構的承載力是否恢復。確定承載力恢復的方法有:裂縫追蹤調查,確認裂縫穩定不再擴展。采用預應力方法進行加固時,要確認裂縫是否已經閉合;測定鋼筋或混凝土的應變;測定結構的振動特性;測定構件的撓度。

參考文獻:

[1]陳士良.現澆樓板的裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.

[2]王濟川.建筑工程質量事故實例鑒定與處理[M].長沙:湖南科技出版社,1999.

[3]周國均.混凝土工程裂縫調查及補強加固技術規程[M].北京:地震出版社,1992.

第6篇

[論文摘要]地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點,常用的軟弱地基處理方法分四大類,應綜合考慮選擇合理經濟的方法。

我國《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)中規定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基。它是指基本上未受過地形及地質變動,未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質土、飽和松砂和淤泥質土等地層構成的地基。

1.軟弱地基加固處理方法

軟弱地基的加固處理[1],按其原理和作法的不同,可分為以下四類:

1.1排水固結法

排水固結法又稱預壓法,其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法;通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發生固結 ,土中孔隙體積減小,土體強度提高,達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。

1.2振密、擠密法

振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強度提高。

1.3置換及拌入法

置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法;采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未被加固部分的土體一起形成復合地基,從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。

1.4加筋法

加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁復合地基法、鋼筋砼樁復合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力,減小沉降,維持建筑物穩定。

以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。

2.軟弱地基處理方法的選擇

在地基處理中,我們要遵循的原則是:技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量[3]。可根據以下條件進行選擇:

2.1地質條件

不同的方法適用于不同的地質條件,可參看規范。

2.2設計施工條件

設計時應考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊;時間充分,施工時地基穩定性好,遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。

2.3場地環境條件

要考慮施工時對周圍環境的影響。如:新填土會擠壓原有道路、房屋,產生側向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調查或做隔水墻,并考慮施工后注水復原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地,會影響交通和環境衛生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應慎重對待。

2.4結構物條件

要考慮結構物的等級、結構體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響,特別是有地下結構物(地下室、涵洞、地鐵等),或者結構物高低不同、沉降不均時,應當特別注意。

3.地基處理技術的創新

近幾年來,世界各地因地制宜的發展了許多新的地基處理方法。

3.1。 添摻外加劑方面[4]

以前的地基處理方法大多從機械設備著手,從而建立某種工法,而從材料入手提高地基處理質量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后,特別是與高含水量和富含有機質的淤泥發生一系列物理化學反應,形成相互連接的網狀結構,從而提高固化土的強度,減少地基變形。通過室內實驗和現場試驗證明,用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此項技術在國外應用已相當普遍已有很成熟的研究機構和公司,但在國內尚屬起步階段。

3.2 綜合應用水平方面

重視多種地基處理方法的綜合應用可取得較好的社會經濟效益。

真空預壓法與高壓噴射注漿法結合可使真空預壓應用于水平滲透性較大的土層,而高壓噴射注漿法與灌漿相結合使糾偏加固技術提高到一個新的水平[5]。

單用動力固結法(俗稱強夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產生“橡皮土”現象,難以達到預期效果。為此,巖土工程界將強夯法和排水固結法結合起來,開創了“動力排水固結法”這項新技術[6]。

3.3.可持續發展方面

我國《建筑地基處理技術規范》JGJ79—2002已經將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。

渣土樁又稱“孔內深層夯擴擠密樁”,是一種新型地基處理方法,其充分利用建筑垃圾,變廢為寶,施工現場干凈無污染。

地基處理技術還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區域地下水的流動造成污染擴散。近期出現的處理新技術是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。

4.結語

我國地基處理技術發展很快,但還有許多方面需進一步研究:

(1)發展現場監測技術的研究。

(2)發展測試技術的研究

(3)促進地基處理理論方面的進一步發展。

(4)完善工法的質量檢驗手段。

(5)發展地基處理新技術,提高地基處理技術的綜合應用水平的研究。。

(6)要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。

(7)研制新機械新材料,提高施工工藝,實現信息化施工的研究。

(8)深化施工管理體制改革,重視專業施工隊伍建設。

參考文獻

[1] 顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊,汪時敏.地基與基礎[M] 北京:中國建筑工業出版社,2003,(15):576

[2] 殷宗澤,龔曉南 地基處理工程實例[M] 北京:中國水利水電出版社,2000(1):14~17

[3] 陳莞爾 軟弱地基加固方法的合理選擇[J] 地基基礎,2004

[4] 於春強,鄭爾康 高性能土壤固化劑及在地基處理中的應用[J] 第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集2003

[5] 朱祖梁, 黃光明 軟土地基處理方法的實例分析[J] 中國煤田地質,2005,6

第7篇

【關鍵詞】:振動打樁機;碎石;擠密樁

中圖分類號: TU521 文獻標識碼: A 文章編號:

一.引言

本單位使用振動打樁機施工碎石擠密樁, 還是最近幾年才開始的事,可以說是一項新工作,有很多問題還處在認識與摸索的過程之中。特別是對保證施工的質量, 還不能做到有完全的把握, 因此在這里只就本單位在具體施工過程中產生的問題以及相應的解決辦法來作簡單介紹。本單位所使用的振動打樁機是組合式產品, 立柱和錘頭是由浙江瑞安生產的DZ-30型號,機架底盤則是由我單位探礦修配廠仿造蘭建機械廠而生產的60型號滾杠式底盤,設計深度能夠打到21m,原來計劃安裝60型號錘頭,但是最終只買了13m立柱, 因此目前只能打到10m以內。

二.施工方法與措施

本單位使用兩種沉管,管徑為325mm 和377mm,側開活門式投料口。樁頭采用四活瓣式錐形樁頭,張開時其內徑和管子徑相同。封閉時呈現出一個密封的圓錐體。沉管后采用孔口投料和管內投料相結合的方式將碎石灌入到樁孔內,通過憑借打樁機產生的壓、擠、振的作用力將碎石擠密壓實,從而形成較大的碎石樁體并擠密樁間土形成復合地基,增強軟弱地基的承載力和穩定性。為了確保每條樁都能夠達到滿足設計承載力的要求,應該做到以下幾點:

1.首先要了解場位的工程地質資料。它包括各類土的物理力學性質, 土體結構、成分、含水量以及地下水位埋深。

2.設計要求復合地基承載力。

3.正式開工前應該要工程試樁,計算確定施工技術參數, 它不僅包括樁長、布樁形式、分設填料量、密實電流,也包括留振時間,提管高度,貫入度等。

4.確定施工過程中的檢測質量標準以及質量檢查方法。

4.1我們在施工過程中所采取的具體質量控制指標是:

4.1.1 密實電流: 通常要求振動密實電流應該要比沉管電流大20-25A。

4.1.2 分段填料量:要求應該從管內下料。每次填料用量要適中,過多則會導致降低擠密的質量,過少則會影響施工的進度,一次填料在孔內充填的高度不應該超過1m,一般應為0.14m。

4.1.3 提管高度:提管高度非常重要,若每段內下料的用量較多,則可以采取提管高度的方法來控制樁體密實的厚度,達到成樁質量的穩定可靠,提管高度一般我們要求在1~1.5m。

4.1.4 留振時間:應該控制在15~20s之間。

4.1.5 貫入度:應該在留振時間內不大于3cm。

施工過程中的檢測質量標準和質量檢查方法,應該采取有關文獻推薦樁身碎石密度的標準:

在樁中心處進行重型動力觸探,滿足全樁平均擊數N(63、5)> 8擊,存在有N(63、5)< 8擊的局部深度段情況時,按以下公式來計算局部欠密系數K’,K’=。

K’——局部欠密系數。

N(63、5)欠密段內的平均動力觸探擊數。

L——欠密段長度(m)。

合格標準為K’< 1.33。􀀁􀀁 􀀁

三.施工結果及分析

采用以上的標準,運用動力觸探施工過程中的質量監控手段,對于我們地質勘探單位來說設備不存在問題,方法也基本上可行,能夠保證施工質量。施工得以實踐證明,我們所采用檢測方法,技術指標以及檢測標準都是切實而可行的, 例如我們所施工的寧夏吳忠市物資局綜合樓碎石擠密樁工程, 總共布樁有874根, 采用上述的檢測指標和技術指標進行施工質量監控,在施工工程結束之后,經過寧夏自治區建筑質量監督檢驗站檢驗,處理后的復合地基承載力基本上滿足設計的要求,質量達到合格。吳忠市物資局綜合樓碎石擠密樁試驗的結果見下表:

稍密的砂類土振動打樁機沉管非常困難。原因在于砂土地層在振動錘的連續振動之下,土層顆粒在激振力的作用產生下下沉、位移、密集、重新排列組合成為新的更加密實的結構形式。軟弱粘性土施工過程中土層容易隆起。通常隆起約50~80cm。原土結構遭到破壞,導致強度降低,而且樁周土的約束力又小,影響到樁體的密實程度,失去了地基處理的意義。孔口下料時在沉管成孔的過程當中, 當樁管通過樁管提離淤泥、淤泥層成孔時, 淤泥又漏回到原處, 給施工帶來了很大的不便之處。 而在管內下料時,由于成樁直徑很大,基本上將相鄰各樁連接成為一個整體,而且在地面隆起嚴重時, 樁體密實程度很差。

四.施工中應注意的問題及對策

1.采用振動擠密樁加固后的沉降量和地基承載力在很大程度上取決于周圍土對樁的約束力。如果周圍土過于軟弱,會導致土的側向約束力始終無法平衡填料擠入孔壁的力, 就會始終不能形成樁體,也就不會達到復合地基強度。而對成樁所需土的最低強度意見不一。1979年2月,日本新吉見合在我國南京召開的振沖置換法加固技術鑒定會上提出地基強度不應低于20KPa,該法加固軟弱地基時要求地基土不排水抗剪強度應不小于19.6KPa。在這個問題上,還應該深入認真的研究,以便積累更多的經驗。如果地基強度小于20KPa,應該慎重選擇使用這種方法。

2.振動擠密樁還處在半經驗半理論的狀態, 其最終沉降量復合地基承載力以及計算方法均不成熟, 大都是以經驗數據作為設計參數。因此在應用中要依據現場的實際情況,通過參照前例,經過試樁來完善和修改設計。例如,太原某廠編織袋廠房地基處理, 原設計為振動擠密砂樁, 毛砂作真料, 充盈系數為1.3。但在施工過程中發現地表 1m 以下的土質呈現為軟塑狀,成樁以后的效果很差。在經過施工單位、設計單位以及建設單位共同研究后,決定改為振動擠密碎石樁, 充盈系數為2.0,原打完的砂樁進行重打,之后再經檢驗,符合設計要求。

3.樁距的確定是當樁徑選定后, 一般應根據天然地基的土質情況和設計承載力的要求,通過現場試驗來確定樁距和樁體的填料用量, 當由于施工工期等因素不具備試驗條件時, 可根據以往施工經驗來確定, 一般樁距 L =2.0~3.5倍樁徑,對軟質粘性土取較小的樁距, 對砂質,土取偏大的樁距, 對粘性土和填土地基置換率取值在0.1~0.25之間,對飽和軟土取偏高值, 對砂土地基取值可小于或等于0.1。在飽和粘性軟土地基中, 擠密樁置換面積和樁體的密實性對地基的加固效果起決定作用, 樁距小, 有利于樁間土的排水固結, 為了提高對飽和粘性土基的加固效果, 樁距不宜大于3.0倍樁徑。

五.結束語

綜上所述,通過本文的討論我們知道影響振動打樁機施工碎石擠密樁質量的因素非常多, 但是只要施工場區技術參數、地層條件適應確定無誤,振動打樁機施工碎石擠密樁處理軟弱地基的產生效果還是非常明顯的。

【參考文獻】

1. 劉軍玉.液壓振動打樁機設計[期刊論文]-農業裝備與車輛工程2007(12)

2. 蕭琴 漢欣利V系列高頻液壓振動打樁機[期刊論文]-工程機械與維修2006(5)

3. 盛蘭 V-250型高頻液壓振動打樁機[期刊論文]-工程機械與維修2006(10)

4. 王安德.高金川.胡郁樂.振動沉管中的一種"反常現象"的處理及原因分析

[期刊論文]-地質與勘探2000,36(2)

5. 李智 應用免疫遺傳算法優化設計防汛打樁機激振器[期刊論文]-中國農村水利水電2004(3)

6. 霍曉強.周傳立.李思鼎DZ60KS型振動樁錘的試驗研究及改進措施[期刊論文]-建筑機械2000(11)

7. 王玉興.羅錫文.鄒廣德.張為春汽油內燃式防汛搶險打樁機研制[期刊論文]-農業機械學報2000,31(5)

8. 陳建業.張希恒.包繼德.張海峰樁架過載保護裝置的設計及使用[期刊論文]-建筑機械化2004,25(10)

第8篇

關鍵詞:深基坑工程;復合支護;施工技術

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:

經濟發展速度如此迅猛,引發建筑行業的高速發展,在內,國家對于深基坑工程復合支護施工的技術已經熟知一二,并且在建筑的底層構建施工當中已經大量的使用,取得了一定的成效。但是,由于深基坑工程復合支護施工的結構較為特殊,因此,對于深基坑工程復合支護施工的技術施工需要一定的探索和深入研究,才能夠確施工技術的提升和結構的完好。

一、深基坑復合支護的類型與特征

深基坑工程復合支護的類型多樣,其中大致可以分為以下幾類:

樁排性結構

樁排性結構又可以分為:稀疏樁排、連續樁排、雙排樁以及組合式樁排,它主要的功能就是建立其共同受力的結構形式。這樣的樁排機構有較為良好的防滲透的效果,并且在建立起的時候較為的方面,更適合用于比較深的基坑當中,此外,不僅有防滲透的效果,還有防止泥土的效果,這樣在一些土質較好的基坑中就可以利用泥土來進行土供的修筑,這樣就能夠達到基坑支護的目的。

(二)構筑地下連續墻結構

地下連續墻對地層要求極低,能夠適用于任何的基坑的深度,此外,還能夠連接支護和主體從而增大其作用力,減少成本的投資,另外還能夠減少對環境的影響和交通帶來的不便。它的主要功能優點是具有極強的抗彎能力和防滲透性以及整體效果優良等作用,已經成為深基坑和高邊坡主要的建構方式。在連續墻中放置鋼筋等材料能夠加強支擋力度,最大限度地提高地下連續墻的使用。

(三)加固型的結構

加固型的結構也可分為四種類型,漿加固法、注水泥攪拌樁加固法、高壓旋噴樁加固法以及插筋補強法。一是漿加固法是利用水泥漿和化學溶劑加入到泥土當中,使其中改變化學的物理方式,讓泥土增強凝聚度和硬度;二是注水泥攪拌樁加固法,主要是利用水泥的硬度使滑坡的松質土質進行強化加固,讓其保持平衡穩定性,它的功能是能夠在施工的過程當中不污染環境質量,并且在投資方面極低且防滲透能力較強;三是高壓旋噴樁加固法,由于這樣的要求對水泥的要求較高,且強度比單純的水泥攪拌厲害的多,因此需要用高壓對泥土施加壓力,這樣能夠提高土地的粘性度,就能夠獲得較強的土質,達到加固地基的目的和構建防滲透墻;四是插筋補強法,主要是通過土體排插入一定的鋼筋,這樣就能夠形成一個復合的共體進行加固,這樣的方法可以提高結構的強度和剛硬程度,并且減少變形的發生,增強整體的穩定性的效果。

二、主要施工方法

探析深基坑工程中的復合支護施工技術的施工方法也可以分為以下幾大類:

(一)釘子釘入法

這個方法主要是依靠釘子釘入土地并將周邊的空隙進行全密的焊死,這樣就能夠防止土層泥土進入錨管當中,并在焊接的過程當中對土層空隙進行全方位的焊死,這樣就能夠防止釘子因為振動而導致脫落。

(二)打孔定位

主要在前期的施工過程當中將已經挖好的每層標高用空設置竹簽插入,并用線連接起來,標注出土層的標高位置,在設計好三腳架并對孔進行土釘打入,這樣就能夠正確的定位打孔的位置了。

(三)鋼筋鋪設

運用鋼筋網片進行與墻壁間的固定,這樣就可以不會讓網片隨之的晃動,此外加強對鋼筋的捆綁并與下一層鋼筋進行緊密的連接,這樣就能夠加強鋼筋壓在鋼筋網片上而達到固定的效果。

(四)攝入注漿填充

對注漿的漿進行攪拌均勻并隨時進行填充,在注漿的開始或者是中途停止以及注漿完畢之后應該及時對于管路的清洗,這樣能夠有效地在泥土墻上改變其物理的結構性質,增強墻壁的粘合度和堅硬程度。

三、現場管理施工技術的控制措施

在深基坑工程復合支護施工的過程當中,一定要對現場管理進行一定的監管和檢查,才能夠有效的保障的深基坑工程復合支護施工技術的正常運行。

加強管理和控制體系制定。

在進行對的深基坑工程復合支護施工的技術的實施過程當中,對于建筑工程師來說是個相對嚴重復雜且嚴密的工作,在現在,很少的施工現場會專門安裝觀測等專業的儀器設備,大部分都是采用雙控法來進行施工的控制,因此,這樣的現場施工存在明顯的不足之處,假如發現重大的疏漏,那么就會造成重大的建筑事故,甚至導致更加嚴重的質量性事故的發生,因此,現場的管理和控制對于施工現場來說是特別的重要,這也成為建筑的保質保量的重要手段之一。因此,的深基坑工程復合支護施工的現場管理當中必須建立一個較為完善的管理控制制度,將整個幾方面來進行控制面分布,如第一是控制材料設備;第二是張拉設備;第三是控制操作;第四是控制雙向回復等等;這樣才能夠保證的深基坑工程復合支護施工的技術在現場實施的過程中完好實行。

加強對原材料的控制

如今在的深基坑工程復合支護施工技術的實施工程當中,避免不了對于原材料的購買和控制,因此對于那些諸如線、鋼筋、水泥等等一系列必要的原材料進行管理用途控制之外,還得對其進行質量的分析和掌握,要求按其標準化的原材料進行購買和檢查,必要時應該安排一定的時間對原材料做定期的抽查,這樣能夠排除質量的低下,加大的深基坑工程復合支護施工的技術實施的可行力度。

加強對張拉應力的控制

在現場的施工工程當中,應該以千斤頂油壓表讀數進行標準的衡量,這樣對張拉的設備有著一定的關系,能夠在實際的運用當中測出張拉力與壓力的實際比值,從而測量出實際應力的損失量,這樣就能夠更加精確的減少誤差,得出更正確的測量結果。

四、結束語

在我國的發展過程當中,基坑工程技術越來越成為建筑行業當中的重要組成部分,特別是深基坑工程復合支護施工的技術的開發研究,已經成為建筑工程較為重要的施工探索。因為,如今的基坑的安全與質量上的保障已經影響著高層建筑的結構性與安全性以及持久性,因此,基坑的復合支護工程要確保其質量的提高,才是整個技術上的保障,才能夠成為深基坑工程復合支護施工的技術的核心力量,因此總結基坑的復合支付的類型與作用,從而達到其運用的一般方法,繼而深入對現場管理制度的完善和控制,才是本文研究探討的意義所在。

參考文獻:

[1] 彭明祥;鄭吉成;李君;周繼文;趙繼平;;中鋼國際廣場超深等厚水泥土地下連續墻施工技術[A];第二屆全國地下、水下工程技術交流會論文集[C];2011年

[2] 范云中;徐銘;楊立國;陳志強;;航道升級應用混凝土板樁岸坡支護技術[A];第二屆全國地下、水下工程技術交流會論文集[C];2011年

[3] 陽吉寶;胡德明;;某建筑物基礎設計與施工存在的問題分析與對策[A];第二屆全國地下、水下工程技術交流會論文集[C];2011年

[4] 王偉良;任曉崧;;大型實驗室基礎基坑圍護方案的綜合比較[A];第全國結構工程學術會議論文集(第Ⅱ冊)[C];2010年

第9篇

關鍵詞:砌體結構:裂縫;危害;加固;碳纖維布

中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)02-0080-02

0 引言

砌體結構是指用磚、石、砌塊等塊材通過砂漿砌筑而成的結構。雖然具有一定的抗壓承載力,但其抗拉、抗剪、抗彎強度均較低,極易在各種作用下出現裂縫,裂縫是砌體結構質量中最主要也是最難處理的問題之一。

1 砌體結構裂縫的種類及分布

砌體結構裂縫主要分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。在各種直接作用下砌體結構產生的裂縫稱為受力裂縫;而在各種間接作用下引起的裂縫為非受力裂縫,又稱變形裂縫。

1.1 受力裂縫多出現在抗震設防區的建筑物上,雖然有圈梁構造柱、鋼筋混凝土現澆板等整體連接,但這也不能完全保證不出現裂縫。比如發生在房屋底層窗臺處的豎向裂縫等。

1.2 砌體結構房屋的溫度裂縫一般多產生于房屋的頂層,裂縫沿屋頂圈梁與墻體交接面水平分布及墻體外角斜向分布,其次是門窗洞口45度斜向分布。

1.3 當地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當其超過砌體的強度時,砌體中便產生相對裂縫。這種裂縫一般都是斜向的,且多發生在門窗洞口上下。

1.4 當混凝土砌塊的收縮受到約束并且收縮引起的拉應力超過了塊材的抗拉強度或塊材與砂漿之間的抗剪強度時會出現收縮裂縫。此裂縫無方向性,裂縫較細為0.1mm~0.3mm。

2 各種裂縫對砌體結構的危害

砌體結構出現裂縫和產生變形對建筑物的危害主要表現在結構安全性和房屋使用功能兩個方面。砌體結構受力裂縫的出現預示著結構承載力可能不足。溫度裂縫危害并不大,但對房屋的整體性、耐久性和外觀影響較大。干縮裂縫不僅破壞了墻體外觀,而且在建筑上分布廣、數量多,裂縫的程度也比較嚴重。地基基礎不均勻沉降輕則引起房屋墻體開裂,重則引起房屋結構整體或局部傾斜甚至倒塌,威脅到房屋的正常使用及結構的安全。

3 碳纖維加固砌體結構裂縫的實驗研究

碳纖維加固技術是近年來興起的結構加固方法,在加固方面具有顯著優勢。但其在砌體結構加固領域的研究和應用還不是很多,進一步的研究很有必要,尤其是不改變結構形狀和不影響建筑外觀的技術特點,對歷史文化建筑的修復加固更有意義。

3.1 碳纖維材料的性能碳纖維即纖維狀碳材料,主要分為聚丙烯腈基碳纖維及瀝青基碳纖維。用作結構加固材料,主要有片材(布材和板材)、棒材、型材、短纖維等幾種形式,其中技術最成熟、應用最廣泛的是碳纖維布材。

3.2 碳纖維布加固砌體裂縫的試驗研究

3.2.1 試件設計與制作本試驗共制作3片無構造柱、無洞口的磚墻,墻的上下兩邊都設置了鋼筋混凝土梁。材料采用標準磚,規格為240min×115mm×53mm,強度等級為MUIO;混合砂漿強度等級為M5。墻片寬3m,高2.5m,墻厚240mm。

3.2.2 試件加固方案碳纖維布厚0.11mm,幅寬分別為150mm和200mm,在磚砌體兩面呈“x”形加固。首先將擬粘貼處的墻體表面打磨平整,并將浮灰清除干凈:然后涂一層基底膠,干燥后用摻入水泥的膠找平:最后均勻飽滿的涂一層粘結劑,將裁剪好的碳纖維布粘貼、壓實、排氣,并養護一周。

3.2.3 試驗裝置與加載制度試驗裝置由水平加載系統和豎向加載系統兩部分組成,在磚砌體頂部施加垂直荷載模擬上層豎向荷載,在磚砌體頂部施加反復水平荷載模擬地震力。往復作動器前端的拉壓力傳感器和墻體頂中部的機電百分表分別連接到動態電阻應變儀上,再輸出到函數記錄儀上,以繪制荷載一位移滯回曲線。垂直荷載的數值通過千斤頂上的壓力傳感器在電阻應變儀上顯示。本試驗在砌體的上下兩邊都設置了鋼筋混凝土梁,頂梁傳遞水平剪力,并使垂直壓力均勻地傳到砌體上。試驗時,先加豎向荷載按0.5Mpa一次加足。穩壓后啟動液壓往復作動器施加水平荷載,采用逐級加載的方式,每級按20KN遞增,每級循環一次,直至墻體開裂:開裂后按位移控制,每級增加一個裂縫單位,循環2次:達到極限荷載后,每級增加兩個裂縫單位,直至墻體破壞。

3.2.4 試驗測點布置及試驗數據的采集本試驗安裝了5個位移計,分別布置在墻的上部、中部和下部以及頂梁、底梁處。試驗時位移計的讀數、液壓往復作動器的荷載和位移值由計算機采集。并采用擬靜力試驗程序畫出荷載一位移曲線。以監控試驗進程并確定試件的屈服荷載。

3.2.5 試件的破壞形態試件w1(未加固墻體):當荷載達到破壞荷載的70~80%時,在近力端墻趾出現較小的水平裂縫,隨著荷載增加,裂縫逐漸增大并向墻底部的中間發展:當荷載達到破壞荷載的90%時,墻體突然開裂,出現一條明顯的階梯形裂縫,寬約0.2mm,隨著荷載增加,該裂縫寬度明顯加大至1mm左右,遠離受力端墻底的磚出現豎向裂縫,第一、二皮磚被壓碎,墻移急劇加大,試件破壞。試件W2、W3(加固墻體):當荷載達到破壞荷載的90%以上時,墻底兩側的磚出現豎向裂縫,這時可以聽到碳纖維布發出響聲,但尚未與墻體表面脫離:當位移控制加載到7ram時,墻體突然出現沿碳纖維布的斜向裂縫,并向墻體中部發展,此時碳纖維布在裂縫發展方向有局部被拉裂的現象,但并未拉斷;當位移控制加載到9mm時,墻體端部磚塊被壓碎,整個墻體受彎剪復合破壞。

3.2.6 試驗結果分析

從表3可以看出,加固后的試件與未加固的試件相比,其開裂荷載和極限荷載都有不同程度的提高,開裂荷載的提高率平均達到10%左右,極限荷載也有一定幅度的提高。同時,加固后的試件的極限位移增大,墻體延性較未加固墻體有顯著改善。

3.2.7 計算復核根據試驗結果證實碳纖維布加固磚砌體時,主要通過碳纖維布的受拉作用來提高構件的抗剪承載力。碳纖維布加固墻體的抗剪承載力(Pu加固)等于未加固墻體的抗剪承載力(Pu未加固)與碳纖維布受拉機制的抗剪承載力(Pu碳纖維)之和。即:

Pu加固=Pu未加固+Pu碳纖維

為簡化計算,取碳纖維布的長短向絲的應變均為定值。

Pu碳纖維=nc~Et(81bLsin0+l/2e2L’2)/h

n-碳纖維布層抗剪承載力數,α-碳纖維布抗剪承載力的影響系數,E-碳纖維布彈性模量,t-碳纖維布的計算厚度,ε1、ε2一碳纖維布長、短向絲的應變,b-碳纖維布寬度,L-墻體長度,L’-碳纖維布長度,θ-碳纖維布沿長向的水平夾角。

Pu未加固=(fv+0.140'O)A

fv―墻體非抗震抗剪強度,σ0-直壓應力。

由表4可以看出,按以上公式計算的結果與本文的試驗結果基本相符。

4 結語

以上進行的試驗及分析僅基于單片墻體,其對整體結構的影響需通過進一步的整體結構計算分析或整體模型試驗進行驗證,故只對試驗結果進行了基礎性處理和定性分析,采用碳纖維布加固砌體結構的裂縫是有效的。采用碳纖維布加固磚砌體,可提高其抗剪承載能力,提高墻體的開裂荷載、極限荷載,明顯改善墻體的變形能力,增加墻體的延性,開裂位移也有顯著的提高。

參考文獻:

[1]盧會芳,谷倩,孫成訪,彭少民.碳纖維布加固帶窗洞磚墻抗震性能試驗研究.武漢理工大學學報,2005.2

[2]李小生.碳纖維布加固磚砌體抗震性能試驗研究.重慶大學碩士學位論文,2004

第10篇

關鍵詞:軟巖,巷道,底鼓,普氏理論

 

巷道由于掘進或受回采影響引起其圍巖應力狀態發生變化以及在維護過程中圍巖性質的變化,使頂底板和兩幫巖體變形并向巷道內移動,底板向上隆起,這種現象稱之為底鼓[1]。一般來說,少量的底鼓對巷道穩定性并不構成危害,大多數礦井只是采用臥底來解決,但當底鼓量較大時就會妨礙生產,如果修復方式不當,不能有效的控制的底鼓,就會造成后期的二次乃至數次修復,進一步破壞了巷道圍巖,出現“越修越壞”的局面,最后導致整個巷道失穩。

目前,隨著我國國民經濟的迅猛發展,礦產資源開發力度持續加大,礦山開采技術水平迅速提高,開采深度逐漸向深部發展,使得巷道所處應力環境大為改變,所遇到的問題也大為不同,因此,巷道底鼓的問題將隨著技術設備的不斷進步以及開采深度的加大而變得更加突出,軟巖巷道底鼓的機理與控制對于巷道的穩定,乃至于煤礦高效安全生產起到至關重要的作用。

1.軟巖巷道底鼓機理

對于巷道底鼓的方式與機理,國內外學者做了大量的研究工作,從軟巖的物理,水理,力學性質等方面入手,取得了豐碩的理論和技術成果。

1.1 軟巖巷道底鼓的方式[1]

1) 擠壓流動性底鼓

此種類型的底鼓通常發生在底板軟弱破碎,而巷道的兩幫和頂板較為完整的情況下。底板破碎軟弱巖體在兩幫巖柱的壓膜效應下,擠壓流動到巷道內。

2) 撓曲褶皺性底鼓

此種類型的底鼓通常發生在底板為層狀巖石的狀態下。底板巖層在平行于層理方向的壓力作用下向巷道內撓曲褶皺而失穩,巷道跨度越大,底板巖體的分層厚度越小,越容易發生此種底鼓。

3) 剪切錯動性底鼓

此種類型的底鼓通常發生在底板為厚層巖體的狀態下。雖然底板較為完整,但是在高應力作用下將發生剪切破壞,破壞的鍥塊進一步錯動向巷道內鼓出。

4) 遇水膨脹性底鼓

此種類型的底鼓通常發生在底板巖層為膨脹巖的狀態下。當底板巖體含有伊利石,蒙脫石等粘土礦物時,一旦遇水體積就會劇烈增大,進而引起此種膨脹。論文參考網。

1.2 軟巖巷道底鼓的力學原因

對于巷道底鼓的力學分析,目前的方法很多,但是對于軟巖巷道,筆者認為兩幫對于底鼓的影響也不容忽視,在不考慮遇水膨脹性底鼓時,還可以將圍巖視為抗拉,抗剪,抗彎能力都極其微弱的松散體,引入普氏理論來解釋軟巖巷道底鼓的原因,力學模型如圖1所示。

圖1.巷道底部圍巖壓力計算圖

巷道底板巖體在兩幫內側受垂直壓力的作用下,發生破壞,破壞變形的部分如圖(a)中虛線包圍的區域所示。滑動面MG與水平線的夾角為,滑動面BG與水平線的夾角為。假定MG為理想中的擋土墻,那么根據土力學原理,CMG滑移體處于主動狀態,而BGC滑移體處于被動狀態,MG上所受的主動壓力p1和被動壓力p2之差即為推動BGC向左滑動的實際推力P。

(1)

(2)

(3)

再將推力P沿滑動面BG分解為法向力N和切向力T,則沿滑動面BG的有效滑動力為

(4)

同理,再對EFC進行分析,在滑動面FC上得出相同的有效推力T0,巷道底板滑動面以上巖體受此二T0的合力P’作用向上鼓起。

(5)

從受力分析,可以知道,軟巖巷道底鼓的過程大致如下:

(1)巷道在開挖后改變了巖體的初始應力狀態,引起底板巖層卸載,產生彈塑性變形,向巷道內鼓起。

(2)巷道兩幫在垂直應力作用下擠壓底板,使底板受水平應力作用沿滑移面向巷道內鼓起。

(3)底板巖體在向上鼓起的過程中破碎,體積擴大。

(4)底板巖層的流變性又導致底鼓量隨時間延長而增加。

(5)巷道底板出現拉應變,以及兩幫下沉導致底鼓。

另外,對于含有某些粘土礦物(如伊利石,蒙脫石) 的底板, 遇水后體積膨脹,并使圍巖強度降低,結構松散.易崩解,破碎,會形成膨脹地壓,對巷道由于力學效應引起的底鼓推波助瀾。

2.軟巖巷道底鼓的控制

底鼓控制技術,歸納起來可分兩個方面:一是清除底鼓,將巷道底鼓的部分巖石清除,恢復巷道斷面積。對于底鼓量不大的巷道,只需進行臥底即可,但是對于底鼓量較大的軟巖巷道,如果只是臥底,而不采取有效的控制措施,難以奏效。二是防止底鼓,即采取措施將底鼓量減少到允許范圍,如加固法、卸壓法、聯合法和加固巷道幫、角。論文參考網。在此,主要介紹防治底鼓的方法。

1) 加固法

加固法的基本原理是相對增大底板巖層厚度以及改變圍巖的力學性質,大致可以分為以下3種:一、增加對圍巖的支護力,如帶底拱的U型鋼可縮型支架,混凝土碹和弧板等全斷面支護法。二、提高圍巖強度,如底板錨桿,底板注漿,錨注結合等等。三、上述兩種方法結合,如全封閉閉錨噴聯合支護,噴網全封閉金屬可縮性支架聯合支護等。

2) 卸壓法

卸壓法的基本原理是將巷道周邊的集中應力向深部轉移來控制底鼓。大致可以分為兩類:一、巷道周邊卸壓,如切縫卸壓,松動爆破卸壓,鉆孔卸壓等。前蘇聯對此研究很多,但是此法的現場效果不太理想,實施起來也比較困難。二、降低巷道整體圍巖應力,如利用煤層開采引起圍巖應力重新分布的規律,在巷道頂部開槽卸壓,從而減少受采動的影響,使巷道位于卸壓區內。此方法是非常有效的,但是工程量太大。

3) 聯合法

聯合法即是將加固法和卸壓法有機的結合起來,主要在應力集中程度較大,底鼓情況較為嚴重的情況下使用。

4) 加固巷道幫、角

加固巷道幫、角的作用主要是減弱巷道局部的應力集中程度,提高圍巖的自承能力,減少兩幫的破壞和變形,進一步減少兩幫破裂圍巖壓縮下沉所造成的底鼓、體積膨脹、頂板的破裂和離層,從而減少巷道底鼓和頂板下沉。主要方法有幫角錨桿,幫角錨索,幫角注漿等。

5) 治水

對于巷道底板含有粘土礦物時,還需要治水,能排則排,能導則導,能疏則疏,一定要保證巷道內不積水。

3. 軟巖巷道底鼓控制研究存在的問題

1)特定的軟巖巷道需要進行具體的分析。幾十年來,雖然廣大的學者對底鼓的機理和控制做了大量的工作,但是鑒于巷道應力狀況以及圍巖性質的復雜性,目前還沒有統一的認識,每一種底鼓機理都有其適應范圍。因此對于特定的軟巖巷道來說,其底鼓機理還需要進行具體細致的分析。論文參考網。

2)所有的底鼓控制技術都只能適應一定的條件。在選擇軟巖巷道底鼓控制措施時,通常考慮兩個因素: 底鼓控制效果和技術經濟可行性,要將這兩個因素統籌兼顧,在具體分析得出了巷道底鼓的機理后,選擇合適的控制方案。

3)目前對軟巖底鼓的研究大多數只是停留在靜態的分析,對于受動壓影響巷道的研究還不夠充分。現有的考慮動壓影響的研究主要是針對回采巷道,有少量是關于底板巷道,且關于工作面超前支承壓力對底鼓的影響研究甚少,也末考慮巷道較大范圍內圍巖性質對底鼓的影響,對在支承壓力作用下底板巖層的運動規律尚沒有深入的研究。

4)對于受動壓影響的頂板巷道底鼓,學者研究較少。蔣金泉研究了采場附近頂底板中大范圍的應力分布,對于巷道的合理布置有著很大的意義。但是當巷道布置于頂板,動壓對于底鼓的影響程度與布置在底板中有何不同,現在還待研究。

5)大部分底鼓控制方法均圍繞底板進行,尚未深入研究加固巷道幫,角來控制底鼓技術。現在學者已經逐漸開始意識到巷道圍巖是一個整體機構,試圖找出關鍵點來控制底鼓,但是目前還沒形成相關系統的理論。

參考文獻:

[1] 姜耀東,趙毅鑫,劉文崗 等.深部開采中巷道底鼓問題的研究[J].巖石力學與工程學報,2004,23(14):2396-2401

[2] 李通林.礦山巖石力學[M].重慶大學出版社,1991.1:165-171

[3] 王衛軍.動壓巷道底鼓[M].煤炭工業出版社,2003.4

[4] 康紅普.軟巖巷道底臌的機理及防治[M].煤炭工業出版社,1993.6

[5] 李開學,王宏圖,劉正海. 巷道底鼓理論與防治技術[J].礦業安全與環保,2008,35(3):86-88

[6] 常慶糧,周華強,瞿群迪等.程村軟巖巷道底鼓控制技術[J].煤炭科學技術,2007,35(4):26-28

[7] 趙偉,許珂,蘭永偉.巷道底鼓的防治[J].煤炭技術,2007,26(9):87-88

[8] 張振普,郭軍杰.深井巷道底鼓防治技術研究[J].中國煤炭,2009,35(4):61-63

第11篇

[論文摘要]介紹使用碳纖維材料的廣泛運用,再次強調碳纖維材料在結構加固不可替代的地位。

一、高強碳纖維材料的特性

碳纖維是一種由有機母體纖維(例如粘膠絲、聚丙烯腈或瀝青)采用高溫分解法在1000~3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素制成的新型非金屬材料。具有高比強、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩定、導電、導熱、熱膨脹系數小、自和吸能抗震等一系列優異性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是鋁的二分之一,鋼的五分之一。盡管碳纖維質量輕,但它強度高,有很高的“比強度”(比強度=材料的強度極限/材料的單位重),碳纖維還有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數),一般僅約為19克;拉力高達300KG/MM2;目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優異寶貴的電學、熱學和力學性能。

二、高強碳纖維材料在生產生活方面的運用

碳纖維材料有著如此神奇的性能,理所當然地被人們廣泛應用于各個領域。

用碳纖維與塑料制成的復合材料所做的飛機輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維增強塑料來制造衛星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節約大量的燃料;用碳纖維制電子計算機的磁盤,能提高計算機的儲存量和運算速度;在體育器材應用中主要用于制作高爾夫棒、網球拍、賽車、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、賽艇、滑翔機、人力飛機、帆船桅桿、摩托車及登山用品,如登山杖、滑雪杖、攀巖頭盔等。

碳纖維利用其特有的力學特性,廣泛應用于航空、航天、軍工、體育休閑等結構材料;利用其振動衰減性,應用于音響器材;利用其耐疲勞性,應用于直升飛機的葉片;利用其耐高溫性,應用機剎車片和絕熱材料;利用其尺寸穩定性,應用于宇宙機械、電波望遠鏡和各種成型品;利用其耐藥品性,應用于密封填料和濾材;利用其電氣特性,應用于電極材料、電磁波屏蔽材料、防靜電材料;利用其生體適應性,應用于人工骨、韌帶;利用其X-光透過性,應用于X-光床板等。

三、碳纖維材料在結構加固方面的運用

利用碳纖維材料為主要原料的碳纖維結構加固技術是一種新型的加固技術。始于20世紀80年代美、日等發達國家,我國起步較晚,發展較快,建筑領域從80年代后半期開始把它作為鋼筋、預應力混凝土鋼材的替代材料加以研究,并作為預應力混凝土橋梁的張拉材料、建筑物的外墻材料、既有結構物的加固材料等加以利用,已經產生較大的經濟效益。

(一)碳纖維材料結構加固適用范圍

碳纖維材料適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、煙囪、筒體、殼體等結構;另外,磚砌體的某些力學性能也可以用碳纖維進行加固。

具體說來可以但不限制于:利用碳纖維加固公路橋敦結構、對既有鋼筋混凝土煙囪的加固;構件抗彎加固、梁柱構件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿斷裂加固、砌體的抗震加固、承載力不足加固、樓宇增層加固、框架柱軸壓比超限加固、樓板開裂加固、剪力墻開洞加固、樓面荷載增大加固、橋梁斷裂、舊橋大修加固和水塔加固等等。

(二)碳纖維材料結構加固施工過程中的技術特點

碳纖維比重小,施工便捷,加固以后不影響外觀和自重。碳纖維比重只有鋼鐵的1/4,厚度小于0.5mm,可以在基本不增加原結構自重及截面尺寸的狀況下,發揮強大的補強加固效果。補強功能全面,耐久性能好,還有優良的抗紫外線及抗環境老化性能。

(三)碳纖維片材加固修復混凝土結構規范

采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時,應通過配套粘結材料將碳纖維片材粘貼十構件表面,使碳纖維片材承受拉力,并與混凝土變形協調,共同受力。

(四)碳纖維片材可采用下列方式對混凝土結構構件進行加固:

在梁、板構件的受拉區粘貼碳纖維片材進行受彎加固,纖維方向與加固處的受拉方向一致;采用封閉式粘貼、U形粘貼或側面粘貼對梁、柱構件進行受剪加固,纖維方向宜與構件軸向垂直;采用封閉式粘貼對柱進行抗震加固,纖維方向與柱軸向垂;當有可靠依據時,碳纖維片材也可用十其它形式和其它受力狀況的混凝土結構構件的加固;采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時,應按國家現行有關標準采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法進行承載能力極限狀態計算和正常使用極限狀態驗算;鋼筋和混凝土材料,{根據檢測得到的實際強度,按國家現行有關標準確定其相應的材料強度設計指標;碳纖維片材應根據構件達到極限狀態時的應變,按線彈性應力應變關系確定其相應的應力;碳纖維片材應取生產廠提供的不小于95%保證率的極限抗拉強度作為抗拉強度標準值;當采用粘貼碳纖維片材對結構或構件進行加固時,應考慮加固后對結構中其它構件或構件的其它性能可能產生的影響;采用粘貼碳纖維片材進行結構加固時,宜卸除作用在結構上的活荷載。如不能在完全卸載條件下進行加固,應考慮二次受力的影響;在受彎加固和受剪加固時,被加固混凝土結構和構件的實際混凝土強度等級不應低于Cl5。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時,混凝土強度等級不應低于C10。

四、碳纖維材料發展前境

碳纖維的諸多優異特性,碳纖維應用的范圍越來越廣。從50年代主要應用在火箭、宇航及航空等尖端科學,到80年代被廣泛應用于體育器械、紡織、化工機械及醫學領域。同時,隨著高性能及超高性能的碳纖維的相繼出現,它應用的范圍越來越廣,如A380、波音777、美國新型主戰坦克,碳纖維比重占到15%以上。同時,隨著碳纖維加工技術的普及,它的應用范圍自80年代起逐漸涉及到民用方面。到目前為止,我國各種應用占碳纖維率需求比例分別為體育30%,航空10%,工業60%。

材料的比強度愈高,則構件自重愈小,比模量愈高,則構件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,綜觀多種新興的復合材料(如高分子復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料)的優異性能, 不少人預料,人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到一個碳纖維材料廣泛應用的時代。

參考文獻

[1]國家標準《混凝土結構設計規范》(CECS 146:2003 ).

[2]陳小兵,等.碳纖維加固鋼筋混凝土梁的實驗研究[J].工業建筑,1998,28(11).

第12篇

論文摘要:隨著交通量的迅猛增長和車輛的重型化,原有橋梁承載力明顯不足;各種病害影響發生強度、剛度降低;采取粘FRP的方法對鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁進行加固取得較好的效果。

引言

各種鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁結構在我國公路建設中被大量采用。近年來,隨著交通量的迅猛增長和車輛的重型化,許多原設計標準較低的橋梁承載力明顯不足;一些橋梁受各種病害影響發生強度、剛度降低;還有許多立交橋的梁跨結構被超高車撞壞,混凝土大塊脫落,主筋被撞彎甚至折斷,嚴重威脅運營安全。當梁的結構構件不能提供足夠的強度和使用性能時,必須進行加固。根據實際情況,可選用不同加固方法,如預應力加固、噴射混凝土加固、聚合物浸漬加固、粘鋼加固、粘FRP板加固等。其中粘鋼加固由于具有方便快速、增加自重少、所需施工場地小等優點,因而得到廣泛的應用。

一、加大截面加固法

加大截面加固法、顧名思義,是采用同種材料——鋼筋混凝土,來增大原混結構截面面積,達到提高結構承載力的目的。基本要求是:原結構結合面基層應堅實,表面應粗糙、清潔,新澆混凝土收縮小,粘結性能好。在梁底分段剝開縱向鋼筋的保護層,焊上短鋼筋后再焊上新增受力鋼筋,新加受力鋼筋與原受力鋼筋比較靠近,通過焊接短筋進行連接,短筋直徑應不小于5d,間距不大于500mm。

混凝土梁底面暴露出主筋工作量大,施工操作復雜,且對原梁有一不定期的損傷。現場濕作業工作量大,養護期長,對生產和生活有一定的影響,截面增大對結構外觀及房屋凈空也有一定的影響。該法施工工藝簡單,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;但現場施工的濕作業時間長,對生產生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

二、預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿多結構構件或整體進行加固的方法,特點是通過預應力手段強迫后加部分——拉桿或撐桿受力,改變原結構內力分布并降低原結構應力水平,致使一般加固結構中所特有的應力滯后現象得以完全消除。因此,后加部分與原結構能更好的共同工作,結構的總體承載力可顯著的提高。預應力加固法具有加固、卸載、改變結構內力的三重效果。適用于大跨結構加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果很不理想的較高應力狀態下的加固,施工設備簡單,可有效的提高梁的抗彎剛度,缺點是減小建筑凈空、影響建筑外立面,影響上層樓蓋結構或屋面防水構造。

三、粘鋼加固法

粘鋼加固法是在混凝土構件表面用特制的建筑結構膠粘貼鋼板,以提高承載力的一種加固法。混凝土結構加固用膠、強度高,粘結力強,耐老化,彈性模量高,線膨脹系數小,具有一定的彈性,膠本身強度及其粘結強度總是大于混凝土的強度。與其他加固方法相比,粘鋼加固技術有其獨特的優點,如不減小建筑凈空、不影響建筑外立面,不影響上層樓蓋結構或屋面防水構造,施工時對生產和冬小麥影響較小,無現場澆注混凝土的濕作業,施工設備簡單,可有效的提高梁的抗彎剛度,粘鋼加固后幾乎不增加結構自重,因此不會引起基礎等其它構件的連鎖加固。采用構件外部粘鋼加法,鋼板厚4mm,材質A3,粘結劑采用冶金建筑研究院的YJS結構膠,對于這類梁的加固是在梁底面粘貼鋼板,鋼板固定起初設計是用的射釘,但是由于鋼板較薄和混凝土強度低,所以射釘又無鋼質墊圈,錨固不力,而導致鋼板剝落,并且易造成鋼板翹曲。后來采用了木架板加對頭楔頂緊帶鋼,效果很好,既經濟又安全可靠。

采用粘鋼技術加固砼梁,技術可靠,工藝簡單,不增加結構自重,不會引起基礎等其他構件的連續加固,不影響建筑使用功能。施工靈活,不占獨立工期,做到了對建筑質量缺陷的處理,不影響施工進度。具有明顯的社會效益和經濟效益。

該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小,且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

四、粘FRP板加固法

粘FRP板的施工工藝分以下幾個步驟:首先用噴砂機打磨混表面,去掉1-2mm表面疏松層;然后用噴氣機清除混凝土表面的混凝土碎裂屑;環氧樹脂和固化劑按一定的比例混合,然后均勻地涂于FRP板的板面和混凝土梁的表面上,粘貼時要趕出氣泡并壓平;粘貼后對粘貼面施加壓力,直到粘結劑養護完成。本文建議粘FRS板加固用的FRP板的厚度取為2—4m,且FRP板與加固的梁等長。從加固的效果出發,進行抗彎加固時,宜在梁的受拉面粘貼FRP板,進行抗剪加固時,宜在梁的底面和側面粘貼的FRP板以形成U型加固方案,提高試件的延性。為了保證加固梁的FRP板與混凝土在使用過程中粘結完好,還可在FRP的端部采用錨固加強措施。

FRP板直到破壞均表現出線彈性特征,其力學性能與加固纖維的種類和纖維的排列方向有關,因而可通過改變纖維的排列方向得到某一特定方向上最大的材料強度。粘FRP板進行抗彎加固和抗剪加固的效果均與FRP板纖維的布置方向有關。

由粘FRP的抗彎加固和抗剪加固的試驗研究可知:在對梁進行加固時,一般可同時提高梁的受彎承載力和受剪承載力,亦即抗彎加固和抗剪加固是相關聯的。在進行結構加固時,應針對結構的具體情況,重點進行某一方面的加固。

結束語

由于FRP板應力應變曲線沒有屈服平臺,存在脆性性能,因而加固梁 的延性問題被提出來了,但只要設計合理,粘FRP板加固梁的延性可以得到滿足。且粘FRP板加固對提高隨重復荷載的構件(如吊車梁)的正截面和斜截面疲勞強度效果都較好,尤其是對斜截面疲勞強度的提高效果更大。粘FRP板不僅可用于梁的加固,而且可用于樁和砌體的加固;還可用于新結構的設計。通過改進FRP板的材料性能和粘結劑的性能可進一步提高粘FRP板的加固效果。粘FRP板技術是一種有效的結構加固形式。

主站蜘蛛池模板: 确山县| 定陶县| 西平县| 游戏| 常山县| 广东省| 榆社县| 漠河县| 连城县| 邹城市| 韩城市| 普兰店市| 平度市| 全州县| 商城县| 潢川县| 东辽县| 繁峙县| 大兴区| 晋中市| 鄂托克旗| 娱乐| 麻城市| 林口县| 子洲县| 龙江县| 南投市| 南岸区| 句容市| 香港 | 美姑县| 溆浦县| 苏州市| 武安市| 华蓥市| 旌德县| 离岛区| 老河口市| 合肥市| 游戏| 松阳县|