淺談火災(zāi)后鋼筋混凝土柱的修復(fù)和加固
2008-08-25 00:00
| 就火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律來看，建筑火災(zāi)要占火災(zāi)總數(shù)的60%左右，而一般情況下，火災(zāi)發(fā)生后鋼筋混凝土構(gòu)件基本沒有達(dá)到危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)和發(fā)生倒塌，但要安全使用，就需要對(duì)其進(jìn)行修復(fù)加固。 一、加固工程特點(diǎn) 1. 往往在不停產(chǎn)或盡量少停產(chǎn)的條件下施工，可以減少停產(chǎn)損失； 2. 要求施工速度快，工期短，節(jié)省工程投資； 3. 施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄，受到生產(chǎn)設(shè)備、管線和原構(gòu)件的制約，大型施工機(jī)械難以發(fā)揮作用； 4. 對(duì)原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和相鄰結(jié)構(gòu)、構(gòu)件有不良影響； 5. 清理、拆除工作量大，常存在不安全因素，需要設(shè)置支架保護(hù)； 6. 要求考慮新舊構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度，以及它們的協(xié)調(diào)工作。 二、構(gòu)件損傷等級(jí) 根據(jù)火場(chǎng)溫度和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間，推斷鋼筋混凝土的性能變化和受損輕重，評(píng)定柱的損傷等級(jí)。無論受損輕重，火災(zāi)均對(duì)結(jié)構(gòu)的使用產(chǎn)生了影響。受損程度不同，結(jié)構(gòu)安全度降低程度也不同，為了安全使用和減少經(jīng)濟(jì)損失，一般對(duì)受損輕者進(jìn)行修復(fù)加固，對(duì)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，以確保國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。鋼筋混凝土構(gòu)件的損傷程度分為四級(jí)：一級(jí)——輕度損傷；二級(jí)——中度損傷；三級(jí)——嚴(yán)重?fù)p傷；四級(jí)——危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。 三、加固方法 1. 加大截面加固法。加大截面法即在鏟除原柱的受損混凝土后，在柱的周邊用同等級(jí)的細(xì)石混凝土作外包層。將新舊混凝土結(jié)合面清洗干凈，涂刷水泥砂漿或其它膠粘劑（如1：0.4鋁粉水泥砂漿；1:1鋁粉砂漿；環(huán)氧膠液等）以增大粘結(jié)力。截面加大尺寸應(yīng)滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)有足夠尺寸放置附加鋼筋，并順利澆筑混凝土，外包層厚度不小于60mm為宜，在配置縱筋時(shí)應(yīng)配置箍筋，其直徑和間距不小于原柱所配鋼筋。具體加固方法有四周外包、單面加厚和雙面對(duì)稱加厚等。 2. 外包鋼加固法。外包鋼加固法就是在鋼筋混凝土柱的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法，此方法使柱截面尺寸增加不多，但承載力卻大幅度提高。外包鋼加固法有干式外包鋼加固法和濕式外包鋼加固法兩種。 干式外包鋼加固法即把型鋼直接外包于原柱（與原柱間沒有粘結(jié)）或雖填有水泥砂漿，但不能保證結(jié)合面剪力有效傳遞的外包鋼加固法。為了使角鋼能緊貼柱的表面，原柱表面必須打磨平整，無雜物和塵土，角鋼和綴板不應(yīng)彎曲，角鋼和柱之間用1∶2水泥砂漿填實(shí)。施焊鋼板時(shí)，需要采用夾具夾緊型鋼，用螺旋套箍時(shí)，擰緊螺帽后，宜將螺帽與墊板焊接。由于外包鋼與原柱結(jié)合面不能有效傳遞剪力，因此，外包鋼與原柱所承受的外力按各自的剛度比例進(jìn)行分配。 濕式外包鋼加固法即在型鋼與原柱間留有一定間隙，并在其間隙填塞乳膠水泥漿或澆灌細(xì)石混凝土，將兩者粘結(jié)為一體的加固方法。 3. 預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力加固法有單側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法和雙側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法兩種。 單側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。一般用在偏心受壓柱的加固。撐桿由兩根角鋼組成，先用連接板聯(lián)成一組，裝在偏心受壓柱受壓的一側(cè)，將柱上下兩端混凝土鑿開，鋪上水泥砂漿，安裝上傳力角鋼。傳力角鋼翼板的內(nèi)表面應(yīng)與補(bǔ)強(qiáng)柱的外表面齊平，撐桿則焊接在傳力角鋼上。撐桿角鋼的翼緣中心有切口，可以使撐桿中間朝外彎曲，另一側(cè)設(shè)置固定螺栓支承板，將螺栓固定在支承板上。切口用蓋板補(bǔ)強(qiáng)，用拉緊螺栓將稍有彎曲的撐桿變直，緊貼在柱表面，建立預(yù)應(yīng)力值，再將固定板按一定間距焊在角鋼撐桿的側(cè)面翼緣上，另一端焊在短角鋼上，每雙短角鋼又相互連接起來，與側(cè)面固定板形成固定撐桿的箍。偏心受壓柱單側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法的計(jì)算參考有關(guān)資料。 雙側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。常用于軸心受壓構(gòu)件的加固。撐桿由4根角鋼構(gòu)成，先用連接板聯(lián)成兩組撐桿，其構(gòu)造和安裝方法與單側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿相同。拉緊螺栓將稍有彎曲的兩組撐桿相互拉緊，使撐桿變直，建立預(yù)應(yīng)力值，然后，將連接板焊在角鋼撐桿或槽鋼撐桿的翼緣上，將兩根撐桿聯(lián)在一起，再取掉螺栓，鋸掉連接板上的伸出部分。 4. 套箍加固法。火災(zāi)后，鋼筋混凝土柱只是局部強(qiáng)度達(dá)不到要求的情況也常出現(xiàn)，又因局部問題不允許增大柱的截面積，就只有采用套箍加固法，以滿足實(shí)際要求。 套箍加固法可分干式加固法和濕式加固法兩種，干式加固法是在原柱上鑿掉角邊，鋼筋套箍直接套在被加固柱的四周，電焊連接，外抹水泥砂漿保護(hù)。濕式加固法是在原柱的外表面四周鑿去被燒損部分，套上套箍，電焊連接，套箍和柱混凝土間留有一定間隙，中間澆以混凝土。顯然，濕式套箍加固法比干式套箍加固法更有利。 綜上所述，修復(fù)加固與新建工程相比，具有施工方便，工序簡(jiǎn)單，耗用建筑材料少，節(jié)省人力，可以減少停產(chǎn)損失，加固后不影響結(jié)構(gòu)使用功能等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)踐中有很強(qiáng)的適用性，對(duì)其進(jìn)行研究有很大意義。 |
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