1、預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿(分水平拉桿和組合式拉桿)或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。
通過施加預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力,影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,并降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平,致使一般加固方法中普遍存在的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象的影響能較好的消除。因此,后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作,結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。
預(yù)應(yīng)力加固法具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的三重效果,適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固,以及采用其他方法無法加固或加固效果很不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型四川建筑加固。
預(yù)應(yīng)力加固法的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1)體外配筋張拉預(yù)應(yīng)力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的強(qiáng)度,同時(shí)也提高了剛度,有效地改善了使用性能且效果好。
2)預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地工作。
3)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩可以抵消部分荷載彎矩,減小原構(gòu)件的撓度,縮小原構(gòu)件的裂縫寬度甚至使原裂縫完全閉合。
因此,預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而且費(fèi)用低的加固方法,具有廣闊的應(yīng)用前景。該法的缺點(diǎn)是增加了施加預(yù)應(yīng)力的工序和設(shè)備。
2、外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角,角鋼之間用綴板連接的加同方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。
1)濕式外包鋼法是在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié),使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力,其整體性好,但濕作業(yè)工作量大;
2)干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之問無任何粘結(jié),有時(shí)雖填以水泥砂漿,但并不能..結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞,型鋼與原構(gòu)件不能整體工作,彼此只能單獨(dú)受力。
與濕式外包鋼相比,于式外包鋼施工更為簡便,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。
該法能在基本上不改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下,大幅度提高構(gòu)件承載力,增大延性和剛度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。
四川外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。該法施工速度快,現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,加固效果好,但用鋼量大,加固費(fèi)用較高。
3、增大截面加固法
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,增大截面法是通過采用同種材料(鋼筋混凝土)來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積,從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。當(dāng)梁、柱構(gòu)件抗力不夠時(shí),常采用增大截面法,其優(yōu)點(diǎn)如下:
1)施工技術(shù)成熟,便于施工;
2)質(zhì)量好,可靠性強(qiáng);
3)提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大,尤其對(duì)柱增加穩(wěn)定性較大。
增大截面、增加剛度,首先要考慮分析整體結(jié)構(gòu),不能僅為局部加大而加大,這樣會(huì)引起整體結(jié)構(gòu)的局部薄弱層發(fā)生重大事故。
此外,加大截面法還有一些不利因素,使用時(shí)要予以考慮:
1)因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大,結(jié)構(gòu)固有頻率會(huì)發(fā)生變化,因此,應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域,造成新形式的破壞;
2)現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長,對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響;
3)構(gòu)件的截面增大后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。增大截面四川加固法主要使用于梁、板、柱、墻等一般結(jié)構(gòu)。
4、化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法
化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液,用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。
化學(xué)灌漿材料主要有兩種:一種是以環(huán)氧樹脂為主劑配制成的環(huán)氧樹脂灌漿材料,它具有化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化、收縮小、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),而且因?yàn)榄h(huán)氧樹脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力,能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫,恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性,目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料,一般用于修補(bǔ)寬度為0.2mm~0.5mm的裂縫;
另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料,它具有可灌性好的特點(diǎn),能灌入0.05mm寬的細(xì)微裂縫中,一般用來修補(bǔ)縫寬在0.2mm以下的裂縫。
化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu),如水池、水塔、水壩等,也可用來修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。
5、增設(shè)支點(diǎn)加固法
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過增設(shè)支承點(diǎn)來減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度,達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法。該法簡單可靠,但對(duì)于使用空間有一定影響,適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。
按照增設(shè)的支承結(jié)構(gòu)的變形性能,增設(shè)支點(diǎn)法可分為剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種情況。
剛性支點(diǎn)法通過支承結(jié)構(gòu)的軸心受壓或軸心受拉將荷載直接傳給基礎(chǔ)或柱子等構(gòu)件,由于支承結(jié)構(gòu)的軸向變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被加固結(jié)構(gòu)的撓曲變形,對(duì)被加固結(jié)構(gòu)而言,支承結(jié)構(gòu)可簡化按不動(dòng)支點(diǎn)考慮,結(jié)構(gòu)受力較為明確,內(nèi)力計(jì)算大為簡化;
彈性支點(diǎn)法通過支承結(jié)構(gòu)的受彎或桁架作用間接地傳遞荷載的一種加固方法.,由于支承結(jié)構(gòu)的變形和被加固結(jié)構(gòu)的變形屬同一數(shù)量級(jí),支承結(jié)構(gòu)只能按彈性支點(diǎn)考慮,內(nèi)力分析較為復(fù)雜。相對(duì)而言,剛性支點(diǎn)加固對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力提高幅度較大,彈性支點(diǎn)加固對(duì)結(jié)構(gòu)使用空間的影響程度較低。
6、外部粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是將鋼板通過粘結(jié)劑,按加固設(shè)計(jì)要求,粘貼于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面,使之共同工作。這種加固法的優(yōu)點(diǎn)是取材容易,施工方便、快捷,能在幾乎不改變構(gòu)件的外觀和使用空間的條件下,大大提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和正常使用階段的性能。
采用外部粘鋼加固時(shí),通常是將鋼板粘于梁底受拉區(qū),以提高梁的承載力,當(dāng)在梁側(cè)貼鋼板時(shí)還可以提高梁斜截面承載力。
目前,外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固,要求環(huán)境溫度不宜超過60℃,相對(duì)濕度不宜大于70%,并要求無化學(xué)腐蝕。當(dāng)工作條件不滿足上述要求時(shí),應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處理措施。粘貼鋼板對(duì)施工工藝要求較高,一般需要專業(yè)施工隊(duì)伍才能..施工質(zhì)量。
7、水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法
水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法是一種用壓力設(shè)備將水泥漿液壓入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的蜂窩、孔洞或裂縫中,充填并固結(jié)這些缺陷,以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。
水泥灌漿具有強(qiáng)度高、材料來源廣、價(jià)格低,運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便及灌漿工藝比較簡單等優(yōu)點(diǎn),至今仍是應(yīng)用.廣泛的灌漿材料。該法的缺點(diǎn)是需要專門的設(shè)備,主要用于因地震、溫度、沉降等原因引起的磚墻裂縫的修補(bǔ)。