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建筑物由于功能轉變,例如擴建、承載力加大等。或出現了質量問題,例如缺乏鋼筋、災后修理、混凝土強度較弱等,都需要有效加固,采取有力的措施確保建筑的安全使用,從而可以看出結構加固的技術使用范圍廣并要求高。因此,我們在建設過程中采取有效的加固及時對建筑結構實行加固,從而保證建筑滿足使用需求和安全規定。
二、幾種常見的混凝土加固技術
建筑工程加固的主要要求在于經過運用加固技術對房屋進行修補、增強承受力、提高使用作用、滿足使用要求,所以,采取混凝土加固方案要圍繞提高建筑質量為根本任務。選擇不一樣的加固方案就會有相應的施工方式和質量評定標準相對應。
混凝土加固技術主要分為直接加固和間接加固兩大類,施工時主要按照實際的建筑條件和使用工恩呢該選擇合理的方案及加固技術。
(一)直接加固技術
1、加大截面加固法
加大截面加固法也叫做外包混凝土加固方法,這主要是運用相同的材料(混凝土和一般的鋼筋)對原來的建筑結構實行加固補強,經過加大混凝土和鋼筋截面扥面積和一螳構造方法,將加固部分與原構件緊密的結合,共同發揮作用,從而增強截面承受能力和強度。加大截面的技術要點在于設計構造時必須切實處理好新加部分與原來部門的整體連接、共同承受等問題。該技術要求簡單、適用性強,可普遍運用在柱頭、墻面、屋架等房屋混凝土結構的加固。然而,改技術需要工程量大,修護實踐長,在一定程度上影響了生產和生活,另外結構的截面加大后也會影響了建筑的美觀和房屋整潔。
2、置換混凝土加固法
置換混凝土加固法是將以前結構承受力低、韌度小的材料換成承受能力強、韌度高的材料。該技術主要運用在建筑承受能力要求高的部分的混凝土強度度或有嚴重的破損的部分加固。此技術簡單方便,耗費時間短,所占空間少,完全影響建筑的使用,而且造價比較低,經濟實惠。
3、外包鋼加固法
外包鋼加固技術是將型鋼(主要為角鋼、槽鋼)或者是鋼板包于構件的四角或兩角進行加固,運用此技術加固混凝土建筑構件時,必須使用環氧樹脂膠粘劑進行灌注,將型鋼和新加入的構架結合在一起,從而確保型鋼和原構件共同產生強大的承受力。該加固技術屬于比較先進的技術,承受能力強、加固效果好、所占空間少、施工簡單、耗費時間少、工程量少、安全隱患低。
(二)間接加固法
1、預應力加固法
運用異型材料(高強鋼筋或型鋼),增加預應力來迫使新材料與原材料緊密結合,產生共同的承受力,從而達到對混凝土的加固。該技術擁有能夠承受加固構建截面超重的能力、降低原構建裂縫寬度和繞度等特點。運用于要求增加構建承受力、剛度和抗裂度以及加固后占用空間小的混凝土受彎構件或變壓構件,然而,這種技術不能運用于溫度高于60℃環境下的混凝土,也不能使用與混凝土收縮變化大的結構。
2、增加構件法
在原來的結構的構件和構件中間重新增加一個構件,從而降低原來構件的負荷量,從而實現加固的作用。這一技術主要運用在單層工業廠房或者新增加構件后不會引起房屋質量的多層建筑的樓面梁、柱的加固,必須注意不能破壞原來的構造,保證建設安全。
3、增設支點加固法
隨著時間的推移,任何公路橋梁都將成為舊橋,都會因各種原因不同程度地存在缺陷、病害需要維修、加固和改造。江西省大部分二十世紀六、七十年代修建的、設計荷載標準較低的公路橋梁仍在服役,截止2000年底,江西的危橋有427座,13849延米,舊危橋改造任務十分繁重,全部推倒重來的思想既不現實,也不科學,更不應該。因此,我省在八十年代初,在不斷提升技術等級的公路改造、改建過程中,即開始公路舊橋加固改造技術的研究與實踐。先后針對不同橋型、不同的加固技術和方法,完成了多項舊橋加固改造方面的科研項目,取得了顯著的經濟效益和社會效果,其中兩項獲江西省科學技術進步獎。由于舊橋檢測、評定與加固技術是一項既綜合復雜又在不斷發展和更新的技術,也是公路工程技術人員共同關心的熱點問題。所以,下面簡要介紹江西省在公路舊橋加固技術的一些研究成果和實橋情況。
二、主要開展的科研項目介紹
1、我省于1983年完成“提高小型梁板橋承載能力的研究”,為定性地衡量改建前后橋梁剛度及承載能力提高程度,提出了“剛度提高度”和“承載能力提高度”兩個指標,以及計算方法。兩者反映的是全橋狀況,前者指全橋剛度提高了的倍數,后者指全橋承載能力提高了的倍數。該項成果多次被外省引用。
2、1988年~1991年完成的“錨噴砼加固雙曲拱橋的研究”,使一座五孔跨徑45米的雙曲拱橋由原設計荷載:汽-13,拖-60,提高到汽-超20,掛-120,并安全通過總重134噸的超重車。該項成果,經交通部科技情報所檢索查新證實,在當時屬全國采用錨噴砼加固橋梁中,跨徑最大、提高橋梁荷載等級最多。
3、1994年成功完成全國首座梁底側采用體外預應力直索加固提載梁式橋的研究,并同時采用錨噴技術,解決了體外預應力索銹蝕和受溫度變化失效的技術難題。
4、1996年完成了“帶掛孔普通鋼筋砼雙懸臂梁橋加固研究”課題,成功地應用鋼纖維砼解決了橋面負彎矩區砼開裂、致使鋼筋銹蝕的問題。
5、成功完成懸臂式拓寬梁式橋和拱式橋橋面的研究,使凈-7的橋面拓寬至凈-9+2×1.5米人行道,總寬12.5米。
6、成功完成碳纖維布加固梁式橋的研究,并通過加固前后鑒定性靜載試驗證實了提高抗彎能力的加固效果。
7、先后成功應用粘貼鋼板、粘貼鋼筋、外包砼和套拱法等加固橋梁上部結構;以及多種方法加固橋梁下部結構。
三、典型橋梁的加固方案介紹
1、德興香屯大橋(錨噴法、雙曲拱橋)
1.1大橋設計簡況
香屯大橋是通往德興銅礦公路上的一座大橋,1969年8月竣工通車。
大橋設計荷載為汽—13,拖—60,橋面凈寬為凈-7+2×0.25m。上部構造為5孔45m(矢跨比1/6)的雙曲拱,橫向6肋5波。下部構造為重力式實體橋墩和加后座的U型橋臺。除德興臺奠基于密實卵石層以外,其余墩臺均建于千枚巖基巖上。
1.2香屯大橋病害狀況
(1)主拱圈裂縫
①主拱圈中波縱向裂縫,檢查時發現各孔中波波頂均存在縱向裂縫。
②肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發生裂縫。
③拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫,有不少是U形裂縫,這些裂縫多發生在拱頂前后10m左右范圍內。
④橫系梁裂縫。為數較少但除第1、4孔外均有發現。
(2)主拱圈軸線下降
主拱軸線普遍下降,拱頂下降5~18cm,L/4點下降0~9cm,而且上下水下降值很不一致。
(3)橋面變形及破碎
橋面縱向變形已呈波浪形,但高差尚不很大。而橋面破碎現象甚為嚴重,且集中在3、4、5孔及兩臺后座上,在墩頂附近伸縮縫處裂縫尤其發達,以致破碎露筋。
(4)腹拱、立墻病害
腹拱及立墻均為漿砌片石材料,由于防水層質量差,許多腹孔及立墻上均有滲水痕跡,以致發現不少因長年流水侵溶懸掛著的“石筍”。腹拱圈及立墻上也發現有裂縫。
(5)橋臺后座變形嚴重
兩橋臺后座擋墻與橋臺連接處沉降縫均增大至8~10cm(設計為2cm),且從外部可見內部填料中的空洞。在橫向、后座兩擋墻均偏出橋臺外緣5~8cm。后座上橋面沉陷多次,修補時發現其填料在上層2m左右為煤渣,車輛通過時,煤渣則由沉降縫處外泄,因而其上路面不能穩定。
⑤墩臺身裂縫
各橋墩上均存在豎向裂縫,反映了施工時混凝土澆筑及水泥、骨料質量的一定問題,但裂縫多般為早期出現的許多裂縫,因年代較久,沿縫出現白色晶體析出物。
漿砌片石橋臺上亦發現不少豎向、斜向裂縫,但較細微。
1.3香屯大橋加固設計要點
通過對該橋進行檢查及分析的情況來看,尚未發現墩臺基礎出現病害的反映,即使是置于非巖石基底上的德興岸橋臺亦未發現位移的跡象,所以大橋的加固主要針對上部構造和橋臺后座。
1.3.1主拱圈加固
原橫系梁尺寸偏小,橫向聯系差,屬薄弱構件,針對這一病害,將原橫系梁由116×15×18cm加大截面尺寸至116×15×50cm,把拱頂部分三根橫系梁改為橫隔板116×30×84cm,以加強橫向整體性,使全拱寬共同受力。除端系梁外,其它橫系梁原定用噴錨技術施工,后改為預制安裝。
由于主拱圈受力大,裂縫多,采用拱肋及拱波部分外包鋼筋網并噴射25#厚6cm砼加固拱圈截面,以提高各孔的整體剛度和承載力,為使拱腳應力減小,在每跨拱腳至第二腹孔的拱圈頂現澆30#鋼筋砼,厚10cm,其設計圖如下:
1.3.2橋面
原橋面缺乏穩定而堅實的基層,整體性差,有必要將原橋面徹底清除,并挖除部分砂礫墊層(如是非砂礫填料,必須挖除,換上砂礫填料,夯實),再加鋪水泥穩定砂礫基層,厚15cm,其上澆筑20cm厚鋼筋砼橋面。
1.3.3橋臺后座加固
將橋臺后座上路面除去,改成30#鋼筋砼單向簡支預制板,厚35cm,支承于兩側墻上。用Φ24mm的錨固鋼筋使之與側墻相接,其上鋪裝15cm厚30#砼橋面,鋼筋砼板與后座填料間留有空隙,以使活載壓力直接作用在側墻上,從而減去了活載引起的對側墻的土壓力,并增加側墻抗剪能力和基底摩阻力。
1.4加固后承載能力評定
(1)在汽—超20主要組合荷載,掛—120附加組合荷載和特掛—150附加組合荷載作用下,預測各測點應力,變形和裂縫寬度均滿足規范規定的容許限值,因此本橋能承受汽—超20,掛—120和特掛—150。
(2)本橋采用噴錨混凝土補強提高舊橋承載能力達到預期效果。
(3)本橋噴錨混凝土補強層與舊橋共同作用是不完全的。由于噴錨混凝土中存在空穴,結合粘結強度不高等原因,共同作用程度僅達65.6%。建議今后采用“濕噴法”進行錨噴施工,提高新舊砼共同作用程度,使噴錨混凝土層與舊橋起到完全的整體作用,提高加固效果。
(4)由于老橋收縮、徐變已基本完成,所以噴錨混凝土不承受原橋及自身恒載,在工作階段僅承受活載,故噴錨混凝土強度不控制。
2、320國道靈溪大橋(體外預應力直索加錨噴法、梁式橋)
2.1靈溪大橋概況
靈溪大橋位于320國道上,原是一座年代已久的老式橋。該橋于1970年10月由七孔不等跨八字撐架木梁橋改建成七孔不等跨簡支鋼筋混凝土梁橋,全長119.99m,上部構造為四梁式T梁。下部構造均為重力式墩臺、八字墻。設計荷載為汽—13、拖—60,橋面凈寬為凈-7+2×0.5m人行道。320國道改建成二級公路后,該橋通過的交通量較大,并常有200—300KN左右載貨重車經過,且來往行人及自行車、板車亦較多。因此該橋成為全線縮頸段,時有交通事故發生。為確保交通暢通,與行人和車輛交通安全,經上級批準,將此橋加固和拓寬為荷載標準汽—20,掛—100,橋面凈寬為凈-9+2×1.5m人行道。
2.2靈溪大橋拓寬加固方案
2.2.1拓寬加固
靈溪大橋兩端引道已改建為二級公路,混凝土路面亦已修建完成。另改橋位新建已屬不可能。故僅就地改建或拓寬加固兩種方案進行了比較。
(1)就地改建方案。為了不中斷交通,就地改建就必須搭便橋,由于橋下水深常年在3~4m左右(因下游建壩),搭便橋費用較高;且改建需拆除原有上、下部結構物,又需一筆可觀費用。但改建后,各橋孔跨徑標準全部結構都是“新”的,在心理上感覺更美觀、耐用、可靠。
(2)拓寬加固方案。此方案可不需搭便橋,只需適當控制交通,邊通車邊拓寬加固。由于可以利用原有墩臺,拓寬加固主要在上部構造上進行,因而可節約更多投資。只要拓寬加固方案得當,亦可滿足設計荷載要求。但橋孔尺寸長短不一,原橋混凝土標號低,又有一定的病害,雖經拓寬加固,似乎總感覺不如新橋。
經過研究討論,認為按照江西現時公路建設資金緊張的狀況,能節省的建設費用應盡量節約、以投入到其它必需的建設項目中去,故應選擇拓寬加固方案。
2.2.2原橋主梁加固增強方案
加固增強方法很多,如:①以錨噴或現澆混凝土方法增加T梁受拉區鋼筋及加大梁身斷面;②以鋼板粘貼加固增強;③以體外預應力加固增強等。據計算,原主梁增強至能承擔汽車-20級,掛車-100的設計荷載需增加較多鋼筋,費用較高,故不選用①法;②法因鋼板外露,需經常養護且粘貼鋼板不易使其緊密與梁身結合,故亦未采用。③法所需鋼材較少,且施加預應力可使梁裂縫減少或閉合,施工也簡便,但也存在預應力鋼材防銹蝕問題及加強經常養護問題,同時預應力鋼材直接受大氣溫度影響較大。經反復研究,決定采用先用體外預應力加固增強,再以噴射混凝土將其覆蓋的方案。此方方案既可解決預應力鋼材防銹蝕問題,又可避免其直接受大氣溫度影響,同時噴射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。
(1)利用墩頂上兩孔梁端空間設置現澆橫向懸臂挑梁,其上安裝預制的微彎板。
(2)在挑梁懸臂部分架設預制的π形人行道梁。兩邊橋孔人行道梁較主梁長,一端支承在邊墩挑梁上一端支承在路堤上特設的支墩上,此舉系為了避免加寬橋臺。
(3)在人行道梁內側的凸緣與舊橋面板間,用25號混凝土澆筑橋面加寬部分,橋面鋪裝層混凝土同時澆筑形成凈-9m行車道,在橋面鋪裝層及橋面加寬部分,均設置了鋼筋網,使整體性能加強。
(4)橋面伸縮縫設置在挑梁頂中心,將行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上橋面鋪裝層下墊設二層油氈,使其能隨溫度收縮。伸縮縫中充填聚氨脂材料。
墩上懸臂梁及微彎板構造圖
2.3加固后試驗結論
(1)從撓度測試結果表明,試驗荷載下人行道梁和T梁撓度均很小。推算得的汽—20荷載(已考慮沖擊系數)作用下T梁撓度僅為3.607mm,其f/L=1/4574;人行道梁撓度為4.142mm,其f/L=1/4104,均遠小于L/600,完全滿足使用要求。
從第二加載階段撓度實測值與計算值比較表可看出,實測值大大小于相應荷載的計算值,其校驗系數僅為0.329~0.369,說明人行道梁和T梁的實際剛度比理論計算用的剛度大很多,如T梁計算開裂慣性矩為0.0978m4,返算的實際慣性矩為0.14135m4,而梁的計算換算慣性矩為0.23197m4。
(2)由測試資料可知,加固拓寬前后跨中加載彎矩增大1.631倍時,實測的邊T梁撓度和梁底受拉區鋼筋應力僅分別增大1.071倍及1.063倍,可見該橋在加固拓寬后上部結構承載能力大,安全可靠。
(3)由測試資料推測的汽—20荷載作用下梁的應變、應力值與行人荷載、恒載作用下梁的應變、應力值均較容許值為小,可見加固拓寬后橋梁結構完全滿足設計要求。
2.4大橋加固效果評價
(1)靈溪大橋采用先以體外預應力加固T梁,后用錨噴混凝土使預應力鋼束與梁體粘合的加固方法,是行之有效的,達到了預期的目的和效果。此法在國內尚系第一次使用,它不僅使梁的抗彎、抗剪強度及剛度得以增大,且能有效地防止預應力鋼束因暴露在大氣中引起銹蝕,也使其不直接受大氣溫度影響,即可使預應力鋼束工作安全可靠,也減少了今后養護工作和費用。該方法具有施工設備簡單、施工操作容易、施工速度快和在施工過程中基本不中斷交交通等優點。尤其通過施加預應力,主梁將會產生上拱,這對改善舊橋的下撓狀況是十分有利的,且可使裂縫減小或閉合。施加體外預應力與噴射砼加固舊橋的組合體根治了原結構由于裂縫等原因產生的應力集中并恢復了原結構變形的協調性,使其能抵御更大的外荷載。噴射砼包裹著預應力鋼筋,既發揮了預應力的作用,又發揮了噴錨砼優越性,也解決了體外預應力鋼材養護難題,經濟效益十分顯著,為類似橋梁的加固改造提供了一種十分有效的好途徑。
(2)靈溪大橋采用在墩上澆制的懸臂梁上架設人行道梁以加寬橋面的方法,使人行道梁除承受人行荷載外,還分擔了部分行車荷載,充分利用其承載能力,節約了建造新的深水墩臺的費用,可供類似梁橋拓寬橋面參考。
(3)浮動式工作平臺對加固梁橋是一種很經濟的方法,本身安裝拆散均簡單,使用穩定安全。值得在橋下常年有水且不很高的梁橋加固時采用。
(4)該橋加固拓寬工藝簡單,施工方便,設備少,加固費用僅95萬元,如就地建新橋還需搭深水便橋,費用較大,總需要費用250萬元,加固拓寬費用僅為其40%左右。經濟效益顯著。
(5)該橋加固拓寬施工除部分項目系在半幅通車的情況下進行的。其余均是讓車輛雙向通車,社會效益明顯。
(6)本橋設計的重點是巧妙地利用了墩上懸臂梁來加寬橋面,避免加寬墩臺,即節省了經費,又大大加快了進度,同時施工操作又簡單。
(7)不同的橋梁具備不同的特點,但同類型的橋梁有著相同的特性,其加固方法可以借鑒,但也要具體問題具體分析,巧妙地利用其特性,則許多難點就可迎刃而解。如靈溪大橋墩上懸臂梁、邊孔人行道梁的設置。
(8)該橋加固拓寬后營運至今,經跟蹤觀察使用情況良好。
3、贛州西河大橋(鋼纖維砼加固負彎矩區、雙懸臂梁橋)
3.1西河大橋概況
贛州市西河大橋位于市區內,跨越章江,為該市聯絡東西城區及由105國道進入市區的跨江通道。該橋橋長256.2m,為9孔雙懸臂鋼筋砼梁橋,孔徑為12.6+7×33+12.6m。懸臂孔掛梁計算跨徑為14m。原設計荷載為汽—10、拖—60,橋面寬度為凈-7+2×1.5m人行道。該橋于1955年按蘇聯標準圖并參照洛河橋施工圖設計,1956年建成通車。
由于大橋建成后交通量日益增多,汽車載重愈來愈大,致使該橋已在主梁正、負彎矩區、牛腿上出現眾多裂縫,橋面鋪裝及伸縮縫亦出現破碎及其它損壞現象。由于該橋病害嚴重,故被禁止稍重車輛通過。1992年以來,贛州公路分局曾先后三次組織對該橋進行檢查,拍攝錄像。1993年在對大橋進行加固設計前,亦進行了較全面細致的檢查。
3.2大橋病害檢查情況
西河大橋病害主要表現在:
(1)主梁裂縫及主梁變形
主梁裂縫主要發生在錨跨中部(正彎矩區)梁的下緣及懸臂梁根部(負彎矩區)上緣,后者大都貫穿整個車行道翼板。各裂縫寬約在0.1~0.5mm之間。此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉區開裂,屬正常現象。但由于負變矩區裂縫在上面,雨水易從裂縫滲入梁內,引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。
主梁永久性變形嚴重,從橋欄桿柱變化,可明顯看到這種波浪起伏狀態,墩臺處與墩中橋面高差大者已達6cm左右。
(2)牛腿裂縫
牛腿裂縫大都發生在懸臂孔贛州方向的主梁牛腿上。裂縫大者達21mm之多,為支座附近豎直裂縫。第七孔處下水南昌方向牛腿砼在支座處脫落一塊,支座鋼板外移,鋼筋外露,支撐其上掛梁,銹蝕嚴重。掛梁上牛腿裂縫較少,大多是(嵌固端)轉角處斜裂縫或豎向裂縫。
在后來鑿開牛腿原砼時,發現由于鋼筋較密,砼有澆筑不實之處,有空洞存在。
(3)橋面及伸縮縫
橋面呈波浪狀。橋面鋪裝層裂縫及破碎現象甚為嚴重,在墩頂處及掛孔牛腿上伸縮縫處裂縫尤其發達,以致破碎脫落。究其原因,可能是因橋面鋪裝層下是較軟的油毛氈防水層,在重車及沖擊荷載作用下易產生這種破裂現象。
懸臂孔上伸縮縫全部破壞,縫壁破碎。
3.3西河大橋加固方案
在進行加固前靜載試驗的同時,我們也進行了對該橋主要部件結構強度的驗算。計算表明,對該橋單純采取修補的方法,只能恢復到滿足汽—10荷載的要求,而不能滿足汽—20荷載運行的要求。
按容許應力法計算,懸臂孔支點截面受壓區砼最大應力達13.5Mpa,超出實際砼容許壓應力值;而按承載能力極限狀態計算,跨中截面正截面強度不足,梁所能承受之最大彎矩為11839.87KN.m,不能滿足所需承受的彎矩13184.81KN.m。根據現場檢查、試驗及計算分析資料,要使西河大橋通過加固達到承受汽—20、掛—100荷載等級的要求,就必須對主掛梁牛腿、主梁及其上橋面鋪裝進行加固補強,并對牛腿支座及伸縮縫加以改造。
3.3.1懸臂孔主梁及掛梁牛腿的加固
(1)經計算,牛腿最弱截面為θ=28.86°或θ=41.19°(不計H)的斜截面,按偏心受拉構件驗算,拉應力分別為2.0及2.2Mpa,按對牛腿截面尺寸能否符合裂縫控制要求驗算,發現牛腿截面尺寸不足,公式Fvk≤β(1-0.5(Fhk/Fvk))(ftk/(0.5+a/ho))中系數β需≥1.39方能滿足,而承受靜力荷載的牛腿抗裂度取值至少應是β=0.80。依上可見,加固前牛腿狀況顯然不安全。加以牛腿伸縮縫處不平順、不平整引起的跳車、沖擊,可使垂直荷載實際上增大很多。因而牛腿砼內部微裂縫不斷發展,最后引起嚴重開裂而破壞。
(2)由于牛腿是懸臂梁橋的一個關鍵部位,它是否牢固可靠對橋梁能否維持安全通行是起決定作用的因素之一。牛腿又是懸臂梁的薄弱環節,牛腿處梁高突變減小,截面凹折轉角多,而要傳遞的集中力數值非常大,且頻繁承受車輛沖擊力作用,所以是受力非常復雜的部位。現有各種驗算方法帶有相當的近似性,還不能完全反映受力情況。為此,對牛腿加固我們提出了兩種方案:
方案一:鑿除原牛腿的低標號砼(舊170號砼),改為澆筑30號鋼纖維砼。澆筑鋼纖維砼時,在新老砼結合面上涂以環氧砂漿以增進兩者粘結。
方案二:將掛梁從兩個支點擱在主梁上改為以多支點擱在端橫梁上。此種方案,可使原牛腿上受力減少,但牛腿的砼則因破碎開裂,仍需鑿除后重澆新砼;端橫梁也因原寬度不足及標號過低,也需鑿除重澆加寬,這就增大了工程量。該方案另一缺點是傳力情況不明確。
實橋加固時采用了第一方案。
3.3.2主梁負彎矩的加固
根據檢查、測試資料及計算成果,主梁負彎矩區在一般荷載下即產生大量裂縫,其上橋面鋪裝層亦產生大量網裂。此種裂縫不僅不美觀,使人產生不安全感,在實際上也會因雨水滲入主梁和翼緣板中,導致銹蝕受力鋼筋,影響橋梁使用壽命。
在考慮加固方案時,根據計算資料增加了縱向受拉鋼筋,置于原鋪裝層范圍內,計算結果還表明,由于新設計標準的荷載負彎矩作用,橋面砼的拉應力將達到3.96Mpa,采用現橋涵設計規范中所列各標號普通砼均仍會因抗拉設計強度無法滿足而使梁頂開裂;只有采用鋼纖維砼,其抗拉設計強度有可能大于此拉應力,從而保證橋面不出現裂縫。故我們在加固方案中對負彎矩區橋面鋪裝層采用澆筑鋼纖維砼,要求其與梁頂翼緣板真正牢固連成整體。所以在將梁頂翼緣板頂打毛外,還要在其上設錨筋和在頂面上刷粘層劑使新老砼緊密結合。在澆筑鋼纖維砼鋪裝層前,尚需用高分子化學材料壓入梁頂的裂縫內,使裂縫粘合。
對此負彎矩區加固提出的另一種方案是在橋面鋪裝層范圍內采用無粘結預應力加固。此措施旨在使橋面原裂縫進一步閉合,同時可因懸臂負彎矩減小而減小懸臂端撓度,并減輕主梁和掛梁銜接處沖擊。該方案因施工工期短、施工技術較新,且需一定設備,一般施工隊伍不一定具備條件而放棄。
3.3.3主梁錨跨及掛梁正彎矩區加固
在按承載能力極限狀態計算時,在汽—20、掛—100荷載作用下主梁截面強度不滿足,故需補強。補強的措施是在鑿去原橋面鋪裝層及油毛氈后,將原橋面打毛,用錨桿在原鋪裝層厚度范圍內加一層鋼筋網,然后澆筑30號UEA補償收縮自防水砼。采用UEA補償收縮自防水砼的目的是因為UEA補償收縮是一種適度膨脹的砼,在鋼筋和鄰位約束下,可在砼中建立0.2~0.7Mpa預壓應力,使結構達到抗裂防滲的目的,即解決防水問題。掛梁則除在原鋪裝層厚度范圍內不增鋼筋網外,其余均與主梁加固方法相同。
3.3.4主梁裂縫粘合
為改善主梁負彎矩區受力情況,并增加梁板耐久性能及剛度,同時為了在加固施工中需要將導梁移孔時,主梁及掛梁能安全承受在上通過的導梁設備重,本橋加固設計采用了以高分子化學材料對主梁及掛梁裂縫以壓灌的方法,使裂縫予以粘合。
3.4試驗結果
(1)贛州西河大橋加固前后采用兩輛黃河牌重車加載時,盡管加固后試驗荷載的內力較加固前大9%左右,但在相同位置上實測的應力值,仍見明顯減小,說明加固效果是較好的。
(2)在黃河車及大交通車作用下,考慮了沖擊系數實測活載應力值,與恒載應力計算值合計值,均小于砼軸心抗壓強度和鋼筋抗拉設計強度值。說明該橋承載能力完全滿足設計荷載標準(汽—20、掛—100)。
(3)由實測最大撓度值可見,錨跨跨中撓度為計算跨徑的1/4583,遠小于規范的1/600。懸臂跨懸臂端在兩列大交通作用下的撓度為懸臂長度的1/788,小于規范的1/300。說明加固后橋梁剛度是較好的。
3.5加固效果與跟蹤觀察
贛州西河大橋通過在橋面鋪裝層內增設縱向鋼筋,用鋼纖維砼重新澆筑牛腿和澆筑負彎矩區橋面鋪裝層,用GJK-1高分子化學材料粘合梁體裂縫等措施,將西河大橋原僅能承受汽—10、拖—60的承載能力提高到汽—20、掛—100標準,說明此種加固方法是有效的。施工期限也較短,經費也較少,完全可以應用到同類的雙懸臂鋼筋砼梁橋加固上。該橋經加固后開放交通至今,使用情況一直良好,經跟蹤觀察未發現新的病害。
4、320國道黃花大橋(懸臂拓寬橋面、雙曲拱橋)
4.1黃花大橋概況
黃花大橋位于江西省萍鄉市湘東區改建后的320國道K1127至K1128段,是萍鄉市湘東鎮于1974年建成的、跨越萍水河下游的一座鋼筋砼雙曲拱橋,全長188m,主橋三跨,每跨凈距28.5m,兩岸引橋各為六孔,跨徑4~6m不等。主橋設計荷載:汽-13,拖-60,橋面凈寬7.3m,無人行道,矢跨比1/6,設計拱軸系數M=2.20,主拱圈寬度為8m,拱圈厚0.88m,立柱式腹拱墩。下部構造為:15#片石砼實體墩和橋臺,橋墩頂寬2.5m,基礎均為明挖擴大基礎。
1987年320國道改線測設時經與新橋方案反復比較后決定利用該橋。為判定黃花大橋既有結構狀況和承載能力及進行加固的可行性,1992年元月對該橋進行了詳細的結構檢查和靜載試驗,以期對大橋上下部構造的承載能力(強度和剛度)進行鑒定,為加固拓寬利用該橋提供科學依據。
4.2加固技術及采用方案
4.2.1上部構造
由于設計荷載增大,橋面拓寬,車輛橫向不利位置較原橋面凈寬不利位置外移(原橋設計荷載為汽-13,拖-60,橋面凈寬:凈-7.3+2×0.25m安全帶),增加了人行道活載,故對主拱圈,腹拱圈、拱上立柱等均采用錨噴砼加固,邊肋亦予以加寬,拱背現澆砼加固。
4.2.2下部構造
根據結構檢查和靜載試驗結果,證明主橋墩臺的強度和剛度能滿足現設計荷載要求,地基也堅實可靠,故對主橋墩臺不予加固。
4.2.3大橋拓寬技術的研究
(1)拓寬原則
由于原橋面凈寬7.3m,無人行道,為配合二級路的寬度要求,需將橋面拓寬至12m,即凈-9+2×1.5m人行道。而主橋兩岸引橋(引道)均鋪筑好砼路面,故主橋拓寬必須沿橋中心線對稱地在上下游加寬。
(2)拓寬方案擬定與比選
①拓寬方案一
于墩臺上挑出懸臂梁,然后增設邊拱肋,修建拱上構造,拓寬橋面至凈-9+2×1.5m,重修橋面鋪裝。
優點:拓寬部分直接傳力到墩臺上,受力明確,對原橋各拱肋受力影響不很大。
缺點:墩臺上挑出的懸臂梁,因要承受增設的拱肋,故必須做得較強勁,造價較高,施工難度較大。
②拓寬方案二
在橋的兩側和重修的橋面一道現澆車行道懸臂板和人行道懸臂梁,再在人行道懸臂梁上擱置微彎板。
優點:采用懸臂梁(板)加微彎板結構,構件輕巧,并充分利用了重建砼橋面作為懸臂梁(板)的錨固端,造價比方案一低,施工(安裝)也方便。
缺點:懸出部分主要依靠邊肋承受,故受力不如方案一有利,因此應對拱肋予以加固加強。
經對方案一、二的經濟技術比選,最后采用拓寬方案二作為本橋拓寬方案。
(3)拓寬設計要點
①由于該橋為空腹式雙曲拱橋,現采用懸臂梁結構來拓寬大橋橋面,所以應盡量使懸臂梁處于拱上立柱或附近,使得盡量通過立柱來傳力給主拱圈和墩臺上。
②車行道橋面懸臂板和人行道懸臂梁根部支于原拱橋側墻上,懸臂板和懸臂梁相交處亦澆成一個整體。人行道板采用輕巧的少筋微彎板。
③為加強主橋的整體性,減少橋面接縫,橋面鋪裝采取全橋連續續,僅在橋面兩頭各設置一道伸縮縫,橋面在跨墩(柱)部分底層設置鋼筋網。
4.3黃花大橋加固效果與社會效益分析
(1)社會效益好。
黃花大橋于1993年10月完成加固與拓寬施工并通車,營運至今,大橋狀況良好,現該橋通行的交通量達8000余輛/日。
(2)本橋梁采用錨噴鋼筋砼加固和懸臂式拓寬的技術方法改造,不僅便于施工,確保質量,而且施工期間可不中斷交通,因而社會效益顯著。
(3)本橋采用加固拓寬方法改造,不僅在總體上具有上、下部構造配合恰當之優點,而且給人們以輕巧、優美、安全之感,施工亦安全簡便,質量易于保證,工期短。從而說明該橋加固拓寬設計新穎、美觀、實用,結構合理,便于施工。
(4)該橋梁改造工程費用低。經加固拓寬后的黃花大橋,不僅滿足了汽-20,掛-100,凈-9+2×1.5m人行道的二級公路橋梁設計要求,而且比新修橋梁節約經費150多萬元。同時節約了大量的鋼筋、水泥、木材等建筑材料。
(5)黃花大橋的加固與拓寬設計被江西省交通廳授以優秀設計二等獎。
5、進賢北門橋(外包砼加大截面、剛架拱橋)
5.1北門橋的概況
進賢北門橋位于江西省進賢縣縣城,于1984年竣工通車。北門橋橋梁總長55.6m,主孔為1孔凈跨36m的剛架拱,矢跨比為1/6,南北副孔為跨徑6.0m的微彎板組合梁。基礎及下部結構為組合式L形橋臺與樁基礎,橋面凈空為凈-7+2×1.0m人行道,原設計荷載為汽車-20級,掛車-100。
北門橋通車后,在對該橋進行驗收時,部分拱腿拱腳斷面上緣即出現裂縫。1987年撫州供電局運輸一臺主變壓器時,上海城建學院曾對該橋進行檢測,上述裂縫深達450mm左右,裂縫寬度為0.6-0.8mm。檢測后所附《進賢北門橋承載能力評價報告》中指出:“剛架拱與副孔簡支梁的伸縮縫北邊拉開12mm,南邊拉開20mm,說明橋臺有水平位移,不均勻沉降和轉動,北邊橋臺沉降較南岸橋臺多一些,以上變位主要是由于臺后高填土沉降引起,橋臺變位是引起拱腿根部開裂的主要原因之一。”
由于拱腿系剛架拱橋的主要受力桿件,考慮到安全問題,南昌公路分局將該橋列為危橋,對通行車輛采取限載100KN通過。
5.2病害檢查
(1)拱腿病害
拱腿根部拱腳處有7處出現由上自下裂縫,拱腿拱腳處上緣裂縫寬度南岸橋臺2-5mm,北岸橋臺2-3mm。
(2)橋臺病害
橋臺立墻出現全斷面橫向裂縫,南、北橋臺八字墻受土壓力作用向外突出。
(3)部分微彎板組合橫梁出現由下自上裂縫,縫寬0.2~0.4mm。
(4)行車道主要發現橫向裂縫,主孔與南、北副孔伸縮縫均向兩側滑動,而且有一定規律可循。
5.3加固方案及其內容
通過對老橋的計算分析,我們認為應對老橋進行全面加固,并依靠加固后老橋本身的結構來達到滿足通行超重平板車是一個最為安全和兼顧長遠利益。
(1)加固的具體范圍及內容
①拱腳斷面
拱腳斷面由于開裂嚴重,且經常處于水位之下,所以必須重點加固。可采用以下辦法:將拱腿斷面保護層鑿開,在原主筋旁焊接新的主筋,并增加新的箍筋。鋼筋數量由電算得出,鋼筋長度在裂縫位置左右3m內可滿足錨固的要求。裂縫用環氧樹脂填死閉合。然后澆筑新的混凝土,再在其外拱腿四周用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。
②上弦桿下緣
主孔方面:由于每片上弦桿的下緣僅寬30cm,按照計算最不利截面將對應配13Φ22,所以加固還必須采用加大斷面法,鑿開下緣保護層,露出主筋和箍筋,將箍筋接長,焊上新的主筋。然后澆筑新的混凝土,再在局部幾個斷面的下緣用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。
③副孔方面:采用滿堂腳手來加固。
④橋面全面加固
因為施工質量良好的橋面,將會提高微彎橋面板的承載力,并且頂層鋼筋將參與抵抗弦桿斷面負彎矩,所以決定鑿除原有破損橋面,除配常規的構造鋼筋外,在負彎矩區加設受力鋼筋,縱向可設在弦桿計算的負彎矩區起抗拉作用,橫向全橋布置,并保證截面的厚度,以提高微彎橋面板的承載力。
⑤橋臺立墻等
5.4荷載試驗結果評定
1.1水利工程堤防發生滲透等險情的類型
水利工程堤壩出現險情包括滑坡、滲漏、裂開等類型,由于滲透引起的破壞主要體現在滲透引發的大面積的滲漏、管涌、部分泥土被沖走、嚴重沖刷、接觸流土等。堤防滲透出現的險情主要有三種情況:第一,由于堤壩本身在施工過程中,混凝土等填充物密實度不夠、不結實、不均勻;第二,由于堤壩在水利工程施工過程中沒有很好地清理壩基,壩基和大壩相接處的砂石或者一些混合物質非常雜亂;第三,壩基出現險情,這主要是壩基本身的結構造成的,有些堤壩的土質里面有大量透水性很強的砂層和砂壤土層,這是造成堤壩險情的最重要的原因。
1.2對水利工程施工過程中防滲施工方案的選取
第一,要對堤壩的壩身進行防止滲漏處理,通過設置防滲墻、鉆孔灌漿、擴大裂縫灌漿等方式,建立防滲體。在一定條件下還要進行加厚幫堤,對壩身的填充材料進行重新填充構筑等。第二,設立堤壩截滲墻,主要通過使用薄墻以及低廉的材料,從而使工程造價顯著降低。當前經常使用開槽的方法、擠壓法、深沉法建造墻體都能達到一定的標準,這里面使用深沉法打造墻體,是有較低的造價,在墻里的深度不大于20厘米,效果最好。如果使用高噴的方法打造墻體,成本造價相對較高,但是有些地方由于受到施工場地的限制,尤其在一些不寬敞的地方,而且施工場地有很多障礙物時,使用此方法效果最好。第三,一些地層中砂礫含量大、礫石塊徑也很大的情況下,使用沖擊鉆并結合開槽的其他形式進行,這樣也會使成本有很大提高。
2堤壩工程防滲加固技術
2.1堤壩防滲處理
我國對防滲的原則和措施經常使用防滲墻和灌漿的方法對滲漏進行處理,有時使用減低浸潤線的方法或者使用加大重量和采用防滑樁等方法,進一步提高堤壩抗滑動的能力,加大抗滑動的安全系數。當然,進行堤壩滑坡的處理方法非常復雜,要認真觀察和分析產生滑坡的原因,并采取相應的辦法對癥下藥地解決問題。如加大壩體的穩定性和牢固性,采用復合土工膜或者土工膜進行防滲漏處理,在施工材料中加進去加筋材料,進一步提高混凝土的穩定性。通常采用的方法是上游一般用帷幕灌、鋪設防滲墻堵住、攔截等方法,下游經常使用疏導、減壓、排出的辦法,建造減壓井、修建排水溝等進行壩體壓力減小,從而起到防滲的處理方法。
2.2堤壩灌漿防滲的方法
2.2.1劈裂式帷幕灌漿法。
為了對堤壩壩身進行穩定加固,可以使用劈裂式帷幕灌漿的方法,使堤壩滲漏清除。具體做法是:依照堤壩的直和彎曲情況,使用輕捷簡便的鉆機進行鉆孔,鉆孔時可使用直線或梅花形狀,沿著堤壩的某一中心線,由壩堤的頂部到堤壩外側1.5米的位置實施鉆孔,各空中間的距離大約3米,鉆孔的深度要根據壩身的具體情況而定,可以把壩身鉆透后再進行填土或者鉆入1~2米較為合適。進行帷幕灌漿時,要從下到上,少灌多次進行,水泥漿液要由稀薄到黏稠,逐漸進行,并且逐漸加大壓力,靈活應對。
2.2.2低壓速凝式灌漿法。
在一些高危水位的抗洪搶險中,尤其是由于堵塞而發生管涌,可以使用低壓速凝式灌漿法。依據堤壩管涌出現的位置以及堤壩是否是黏土層還是砂礫層的具體情況,可采用相應型號的鉆機進行鉆孔,并向孔內放入浸水后容易發生膨脹的大米、豆子之類的東西,從而增大產生管涌的阻力,使出現管涌時的速度變慢,不至于水泥漿液隨著水流流出。再用不大于50kPa的壓力慢慢對著鉆孔注入混有速凝劑和水玻璃的水泥漿液,以使水泥加快凝固,盡快阻塞管涌。
2.2.3高壓填充式灌漿法。
這種方法只是用在堤壩壩基的基礎灌漿,也可用于因為螞蟻巢穴溶洞的灌入。在進行基礎灌漿時,可以使用50米工程鉆機從壩堤頂部需要灌注的位置進行鉆孔,各鉆孔之間的距離可以在1~2米,鉆孔的深度可以通過基礎壩基然后進入砂石層大約2米的位置最好。然后用128.60~167.50kPa進行高壓灌漿,套管一定要保持干燥,并要放置到填土層,基礎部分的砂礫層要用水泥漿灌注,再逐漸向土層提高,再用黃泥漿把鉆孔封住。這種高壓填充式的灌漿方法,對治理由于壩基不牢固引發管涌,對蟻穴、溶洞的灌漿都起到很大的作用。
2.2.4建造防滲體。
對于使用水泥漿液砌石的重力壩,在堤壩的上游表面進行加固灌漿,從而使滲漏涵洞或縫隙進行填堵,使堤壩壩體得到更好的加固,也使防滲能力得到進一步加強,保證堤壩壩體的完整性和防滲能力增強。在壩體下游表面進行加固灌漿,尤其是堤壩的壩體表面出現漏水或者有混濁物流出,以至于出現水平小孔或者傾斜孔,可以使用埋設水泥漿管進行灌漿,使壩體的涵洞和裂縫產生堵塞,從而影響壩體的穩定性和抗沖刷能力。這種施工工藝對拱壩及支墩壩體工程非常適合,使用這種方法時要求壩體前面沒有水,要重新在壩體表面剔除縫隙,再用高標號的水泥漿液或者防水材料和高標號的水泥砂漿配制的漿液進行嵌縫,從而提高壩體的穩定性和牢固性。
2.3混凝土防滲墻技術
2.3.1高壓噴射防滲墻。
通過高壓噴射對壩基的覆蓋層進行沖擊,然后把水泥漿液充分灌注到壩基的下面的土層里面,使其與土層顆粒充分融合,從而構筑成防滲墻。
2.3.2自凝灰漿防滲墻。
使用膨潤土、水泥、緩凝劑等制造成自凝灰漿,在凝固的時候可以當作凝固時鑿孔壁的水泥泥漿,在完成后自然凝固,從而起到防止滲漏,強化孔壁的作用。這項技術在國外得到廣泛應用,在我國只是剛剛開始運作。
2.3.3垂直鋪塑。
通過使用鏈斗式的挖槽機,把挖出的槽渣通過鏈斗運出,這樣槽孔的連續性就形成了,再用水泥漿液加固槽孔壁,待水泥槽成型后再在上面把防滲薄膜鋪設上,然后再進行黏土回填。槽的深度不能超過15厘米,寬度大約在15~30厘米之間。這種方法對沙化土層較為適宜,施工效率也很高。
3結語
1 防滲灌漿技術
灌漿技術是通過高壓噴射灌漿技術是借助高速射流(水、漿液或空氣)直接沖擊、切割、破壞、剝蝕原地基材料,受到破壞、擾動后的土石料與同時灌注的水泥漿液發生充分的摻攪混合、充填擠壓、移動包裹至凝結硬化,從而構成堅固的凝結體,成為結構較密實、強度較高、有足夠防滲性能的構筑物,以滿足工程需要的一種技術措施。帷幕灌漿技術是在水利工程中重要的技術措施,帷幕灌漿主要是對水庫壩基進行加固處理,對于減小大壩滲漏至關重要。
2 高壓噴射灌漿技術在水庫除險加固工程中的應用
2.1高壓噴射灌漿特點
在傳統的化學注漿法中進行改進,結合物理原理,演變成為高壓噴射灌漿法。這種技術的施工過程首先要對灌漿地面進行打孔,將連接噴射頭的輸送管插入孔內,對灌輸裝置內施加20M帕以上的壓力,觸動開關,噴射出來的材料與破壞土質混合,形成新的加固材料,凝固在表層,達到除險加固目的。這種技術使用的原料漿液價格底料方便采取,噴射點集中,土質不易流失,使用設備簡單便捷,不需要大型運輸工具,運用物理方法進行材料送達,對周圍生態環境不會產生影響。灌輸孔尺寸結合實際情況擬定,不受限制,不會出現爆破大面積塌方的現象。
2.2 調制高壓噴射灌漿漿液
漿液調配的主要材料是水泥,結合不同水庫的實際險情情況,添加適量的外加劑。漿液中不能存在大顆粒物質,水與粘土的比例要經過科學計算。在混凝土漿液中添加減水劑或者促進凝固材料時,要先了解好其酸堿度和化學性質,避免出現與水庫修筑材料發生腐蝕反應,形象結構穩定性。
2.3 高壓噴射灌漿技術要求
運用高壓噴射技術進行加固只需要在損壞的結構上鉆取一個30mm至50mm的孔,這一過程看似簡單實際操作時要格外小心,前期需要做好精準的測量劃線,對作業時間嚴格控制,避免出現灌孔過深或者縱線傾斜的現象。有些區域需要連續加固,對孔的分布要科學合理。確保高壓設備連接牢固再進行操作,按照施工順序執行。新形成的加固層位置與噴射時噴頭移動范圍有關,要求技術人員有土木工程建筑的相關知識,了解設備性能,應對突況及時做出變動。實施多個運輸管共同工作時,要選取合適的角度,對灌孔依次進行標記,避免出現重復操作的情況,確保加固工作高效穩定進展。
2.4 高壓噴射灌漿施工質量控制
水壩加固除險工作完成后,需要對施工質量安全進行檢驗,混凝土漿液材質在注入后需要一段養生時間,通過這一時間磨具的封存,加固層可更穩固,水泥材料變的更堅固,所以安全監測工作不能在灌漿完成后即刻開展,要在達到規定時間后拆除塑料隔離層再進行,對施工進行全面檢查。包括灌孔的分布位置,質檢人員要有自己的科學標準,以此為依據展開工作。灌漿加固點多時,要進行抽樣檢查,隨機選取總數量百分之七的孔進行測量,記錄下孔的直徑、縱向是否垂直,注入口呈不規則圓形或者處理粗糙均屬于不合格現象。灌漿是否達標主要檢測其凝固后結構的密實程度,將一定比例的混凝土材料延灌孔注入,額定時間內其流量如果超過比較量,則需要二次維護,灌漿施工不合格。完成工作任務后要對灌孔進行密封,檢測工作隨著工程開展階段進行,確保各流程符合標準再進行收尾。
3 帷幕灌漿技術在水庫除險加固工程中的應用
帷幕灌漿技術是將漿液直接注入在水庫斜坡出現裂縫的建筑材料中,形成連續的保護結構,在使用中水就不會透過裂縫滲漏。帷幕頂部直接與壩體相連接,直至不接觸水面的巖石層,形成一個保護系統,減小基層滲透水對壩邊坡產生的壓力。
(1)鉆孔間距。帷幕灌漿在鉆孔時應按照設計規定,逐漸減小孔間距離,沿著破損表面橫坐標逐步加密,距離控制在1.8m至2.2m之間。如果是雙排或者多排孔在測量分布中,多數先對最下層進行施工,再鉆取上層灌孔,完成后進行測量,選取中間位置實施多孔的安放。
(2)帷幕灌漿材料。選取材料時要參照國家出臺的標準,使用符合強度要求的漿料。設計人員要結合實際情況對灌注材料進行調配,適當的使用化工原料,但不能對水體產生污染。先將攪拌好的材料取少量灌入實驗孔中,確保安全符合要求再開展施工。
(3)施工工藝流程。進行帷幕灌漿要先設計孔位、鉆孔,對有害裂縫進行清理,將施工部位與水隔離,前期準備工作完成后再進行材料的制作,這一過程要經歷較長時間,正式實施灌注時要再次檢查裂縫處是否潔凈,不能留有垃圾。灌漿結束后要經歷一段養護時間,再進行驗收,確保其牢固程度符合標準后將灌孔密封,通常采用機械設備進行后期工作,條件不允許的現場也可人力進行代替,但要保證牢固性和平準度,不能出現縫隙。整個過程需要工程技術人員現場指導,按順序進行。
3.1 沖洗壓力
一般而言,沖洗水壓是灌漿壓力的80%,在壓力值大于1MPa的時候,選用1MPa;沖洗風壓是灌漿壓力的50%,在壓力值大于0.5MPa的時候,選用0.5MPa。
3.2 裂縫沖洗
沖洗的時候,當清水流出10分鐘后予以停止,并且總時間不得少于30分鐘。對于返水達不到澄清標準的孔段,需要繼續沖洗,保證孔內殘留雜物厚度不可大于20cm。在鄰近孔有灌漿操作或者灌漿結束不超過20小時的孔,不可以展開裂縫沖洗操作。
3.3 制漿方式
根據有關設計規范標準,必須對帷幕灌漿制漿材料予以稱重,保證其稱量誤差不得大于5%。在制漿的時候,需要對摻加劑、投料等進行嚴格控制。在制漿的時候,一定要確保攪拌均勻,并且測定漿液密度與粘滯度等參數,同時做好記錄。在拌制細水泥漿液的時候,需要加入一些減水劑,并且借助高速攪拌機進行均勻攪拌,其轉速不得低于1200r/min,時間需要通過試驗予以確定。在使用漿液之前,需要進行篩選,一般為80μm方孔,其篩余量不得超過5%,水灰比為0.5:1,輸送流速在1.4-2.0m/s之間,輸漿壓力在0.2-1.0MPa之間。確保漿液溫度在5-40℃,低于或者超出標準的漿液視為廢漿。
3.4 帷幕灌漿施工質量檢查
在檢查帷幕灌漿施工質量的時候,主要在灌漿結束14天后展開,其檢查孔數為總孔數的10%。在檢查灌漿質量的時候,一定要嚴格按照監理工程師要求,將檢查孔設置在帷幕中心線上;對巖石破碎、大孔隙注入量、斷層等復雜位置進行檢查,等等。在進行壓水試驗的時候,可以在灌漿結束后根據監理工程師的指示,確定檢查時間,并且按照其規定流程予以嚴格檢查。承包施工單位需要在灌漿結束后,根據監理工程師的研究,整理有關資料,并且提交給監理工程師,為質量檢查工程提供便利條件。
4 水庫除險加固中灌漿技術的應注意的事項
冒漿是指在灌漿過程中漿液在壩坡、地面或庫區底部流出或噴出采取在冒漿點加覆蓋、降低灌漿壓力、間斷灌漿等措施。串孔是指在某一孔口正常灌漿時,漿液從相臨孔口返出,說明鉆孔在地下有通道相通及時填堵被串孔,待灌漿孔高噴灌漿結束后,立即進行被串孔的掃孔,進行高噴灌漿或繼續鉆進,凡經特殊處理的滲漏段,侍孔口返漿后均將噴射管下至原不返漿的最下位置,再進行正常噴射(復灌),確保防滲墻墻體質量。
[關鍵詞]民族醫藥;古籍文獻;研究;價值
中國自秦以來就是一個統一的多民族國家,但每個民族因其所處的地理環境、歷史條件和文化背景的不同,都有著自己獨特的醫藥創造和積累,從而形成了豐富多彩又各具特色體系的傳統醫藥,并以各種文字記載或口耳相傳等方式傳承至今,即為醫藥文獻。卷帙浩繁的民族醫藥文獻是民族醫藥文化最重要的組成部分,它不只是研究醫藥本身,同時也是傳承民族文化、維系民族精神的重要根脈,是中華民族發展的歷史見證。鑿通悠悠時空隧道,我們再來研究這些往圣先賢們留下的寶貴醫藥文獻,它仍然是我們推進社會發展的“價值客體”。
一、民族醫藥古籍文獻的涵義
(一)民族醫藥古籍的界定
少數民族醫藥簡稱民族醫藥,該名詞出現的時間并不太長。民族醫藥古籍文獻是指中國55個少數民族在歷史上形成的古代書冊、文獻典籍和口碑古籍及碑刻銘文等醫藥文獻。
我國各少數民族古籍存世情況有很大的差異,所以少數民族古籍的含義比漢族古籍要寬泛,界定的時間范圍也有所不同。1984年,國務院對少數民族古籍范圍作了詳細的界定:少數民族古籍,包括有文字類和無文字類。其時間范疇與漢文古籍一樣以1911年為下限,但“因族而異”,部分可延伸到1949年。少數民族醫藥古籍文獻和現代文獻的劃分,其時間范圍的界定可參照此標準執行,也就是說,根據各民族的實際情況,有的民族醫藥古籍文獻可以定到1949年以前。
(二)民族醫藥古籍文獻的分類
民族醫藥古籍文獻是各少數民族醫藥歷史的記錄者和見證者,從目前發掘整理的情況來看,大致可分為以下兩類:
其一,有文字記載的古籍文獻。這類民族醫藥文獻相當多。它們有的刻于戈蘭樹的葉片上,被稱為貝葉經;隨著造紙業的發展,又出現了紙板經、手抄本、印刷本等載體形式。
其二,沒有文字記載的口碑古籍。沒有文字的少數民族對本民族醫藥文化的繼承和發展如侗族歌謠所唱“古人講,老人談,一代一代往下傳。”這些口傳史料就成為少數民族豐厚的口碑文獻,即口碑古籍,也有人稱之為“口承民族醫藥學”。這些民族的醫藥學雖無典籍可循,但民間多有流傳。然而這些口碑古籍正在不斷流失和消亡。近幾年來經過不斷的搶救、發掘,我們用漢文表述其醫藥學理論和經驗,整理出版了一些民族醫藥學的奠基性著作。
二、開展民族醫藥古籍文獻研究的必要性
(一)開展民族醫藥古籍文獻研究的背景條件
黨和政府高度重視中醫藥和民族醫藥的發展,《中華人民共和國中醫藥條例》為保護、發展中醫藥和民族醫藥提供了有力的法律保障。2007年12月,由國家中醫藥管理局、國家民委、衛生部、國家發改委等11個部委聯合制定的《關于切實加強民族醫藥事業發展的指導意見》指出了發展民族醫藥的重要性和指導性,為民族醫藥的發展指明了方向。隨著中央西部大開發戰略決策的進一步實施,民族醫藥研究漸成熱點,民族醫藥迎來了又一個發展的春天,民族醫藥的發展已成為時代的要求。
民族醫藥的學術發展不能拋開文獻,而且必須依賴文獻的支持。由于受各種自然和人為因素的影響,少數民族醫藥古籍文獻損毀現象比較普遍,再加上流失、流傳錯漏以及持有人秘而不傳等原因,少數民族醫藥古籍文獻存世數量較少。并且,隨著民族傳統醫藥文化的變遷和現代醫藥的迅速推廣,為數不多的傳統名老民族醫相繼逝世,后繼無人情況日益嚴重,如不及時開展和高度重視少數民族醫藥文獻的收集和研究工作,少數民族醫藥古籍文獻將更多的成為“研究者構想的影像”,而不是它本身。
(二)民族醫藥古籍文獻開發利用現狀和前景
民族醫藥事業在各級政府的大力扶持下,得到了迅速發展。80年代初,國家民委成立了第一個搶救、保護少數民族古籍機構――全國少數民族古籍出版規劃小組。在其領導下中國大部分省(自治區、直轄市),自治州、地、盟建立了民族古籍整理與研究機構,一些民族院校和民族地區先后建立了古籍研究所。作為少數民族古籍整理研究工作重要組成部分的民族醫藥古籍文獻的整理工作也取得了突破性進展。不僅搶救了大量的民族醫藥古籍文獻,還公開出版一些有價值、有影響力的少數民族醫藥文獻精品。2010年7月,國家中醫藥管理局在廣西召開民族醫藥文獻整理和適宜技術篩選推廣項目啟動會,國家將投入7480萬元建成民族醫藥古籍文獻基礎數據庫、《全國民族醫藥古籍文獻總目》、出版150部民族醫藥文獻、篩選推廣140項民族醫藥適宜技術。這是迄今為止中央財政投入經費強度最大、直接用于民族醫藥文獻整理及適宜技術篩選推廣的公共衛生專項資金項目。
進入新世紀,隨著科學技術的飛速發展,現代電子、計算機、通訊、復印、聲像、光學、視聽等技術以及圖書的各種保護技術極大地促進了古籍文獻的搶救、保護及開發利用工作,從根本上解決了古籍文獻的永久性保存問題。例如我們可以采用復印、拍攝、電腦照排等現代化手段,把瀕臨消亡的少數民族古籍盡快搶救、保護起來。為了更好地發揮民族醫藥古籍的作用,我們應借助現代化信息服務的主體――計算機數據庫強大的網絡功能,對古籍文獻進行數字化建設,從而達到資源共知、共建、共享的目的。
三、民族醫藥古籍文獻研究價值
(一)總結歷史經驗,弘揚民族文化
民族醫藥文化深深植根于該民族的文化土壤,有其獨特而深厚的歷史和文化內涵,并與本地特有的哲學、宗教、教育、風俗民情、民族遷徙、地理沿革和氣候特點等密切相關。從某種意義上來說,一部民族醫藥發展史,就是一部民族發展史的縮影,對于了解本地區民族發展沿革和社會發展起著非常重要的作用。民族醫藥古籍文獻是民族醫藥文化最重要的組成部分,它不只是研究醫藥本身,同時也是傳承和弘揚民族文化、維系民族精神的重要根脈,是中華民族發展的歷史見證。
(二)加強民族團結,構建和諧社會
民族醫藥古籍文獻是各少數民族歷史文化的積淀,是各民族傳統文化的瑰寶,是一個國家文化軟實力的重要體現,因此發展民族醫藥,深入發掘和整理民族醫藥古籍文獻,不僅僅是一個醫療和學術問題,而且是一個保護民族自尊、尊重民族感情、增進民族團結、維護社會和諧穩定發展的政治問題,這種影響比任何理論宣傳顯得更直接、深刻而持久。
(三)加快整理步伐,提高學術水平
根據現階段民族醫藥古籍發掘整理的情況看,有些有文字記載的民族醫藥,上升到了學科的水平,建立了完整的醫學理論體系,如藏醫藥、蒙醫藥、維吾爾醫藥、傣醫藥和壯醫藥等。有些民族醫藥雖具有豐富的醫療經驗和一定的理論體系,但理論體系尚不夠完整,需通過進一步整理使其完整化,將來能上升到學科水平,屬于這一類型的有苗醫藥、彝醫藥、侗醫藥、土家醫藥和朝醫藥等。通過對這些民族醫藥古籍文獻的收集和整理,對其內涵做更深入的研究,總結出一些有規律性的、理論化的、有實用價值的東西,并將最新研究成果以現代出版物的形式呈現給世人,從而使民族醫藥學術理論水平上升到更高的層次。
(四)發揚民族醫技,維護人類健康
隨著現代醫藥學的發展,一個回歸自然、熱衷傳統療法、崇尚天然藥物的潮流給我國民族醫藥的發展提供了新的良機。民族傳統醫藥以其對某些疾病確切的療效、獨特的診療技法和眾多的驗方秘方,受到人們的信賴,逐漸成為醫藥界關注的一個熱點。對民族醫藥古籍文獻進行發掘利用,是當前振興民族醫藥的大勢所需,是人類追求更自然、更健康、更和諧的醫療保健所需。民族醫藥古籍文獻中記錄了大量醫藥資源、診療技法、用藥經驗,對其進行整理研究,不僅能為人類健康謀福祉,還可以促進祖國的醫療保健事業,為社會主義現代化建設作出貢獻。
(五)合理開發利用,推動地方產業經濟發展
民族醫藥古籍文獻作為一種可開發的資源,不僅是我國優秀傳統文化的重要載體,而且具備了可供市場開發的經濟要素,具有經濟價值。目前一些民族院校和民族藥物研究所等相關機構,從民族醫藥古籍文獻,包括口碑古籍文獻的整理和研究中,發現了一些有效的預防和治療疾病的方劑和藥物,運用現代科學技術和手段將其開發出來,投入市場,不僅能廣泛服務于人民群眾的健康,還能創造出可觀的經濟效益。在、云南、貴州、廣西等省的許多少數民族聚居區,民族方劑和新藥的研發已成為當地新的經濟增長點,甚至成為某些地區的支柱產業,這都離不開民族古籍文獻資源的有力支撐,從而證明了民族醫藥古籍文獻資源有較強的經濟增值優勢,對其進行合理開發利用,必能帶動地方醫藥產業的發展。
四、結語
民族醫藥古籍的開發利用,不但為民族醫藥學史的研究提供了翔實可靠的文獻依據,而且能夠憑此借鑒古代少數民族醫術,提高少數民族地區的醫療保健水平。對民族醫藥古籍的進一步研究開發,還可為社會主義經濟建設添磚加瓦。因此,無論從哪方面來說,民族醫藥古籍文獻都有其存在和延續的重要價值,值得重視和研究。
參考文獻:
[1]賈春光.民族古籍研究[M].北京:民族出版社,1987.
[2]張新紅.我國西部民族古籍的開發利用研究[J].貴州民族研究,2013.
[3]王冰.民族古籍的搜集保護與研究開發[J].圖書館研究與工作,2010.
關鍵詞:蒙古族服飾;發展變遷;文化價值
0 引言
蒙古民族作為我國少數民族中的規模較大的民族,歷史悠久,文化多元,蒙古服飾以其獨有的特點和美學價值廣受人們喜愛,隨著蒙古族經濟的發展和人們生活水平的提高,蒙古族服飾的發展也是變化萬千。服飾是研究歷史文化的重要依據,是傳統文化的有效載體,通過對一個民族服飾的研究,我們能夠分析出一個民族的歷史延續和文化特征,服飾是一個民族的標志,是直接識別民族的形象標識,保存好完整的服飾進化記錄是對一個民族文化的有效傳承。
1 蒙古族服飾的演變
1.1 蒙古族早期服飾特點
早期蒙古草原上生存著很多部落,大風、寒冷的自然環境,游牧狩獵的生活方式決定了生活在草原上的人們的服飾主要以保暖和易于騎射為主。13世紀之前,蒙古族的服飾多是以動物皮毛和氈子為主要材料,服裝造型比價簡單,因為那時人們制造服飾主要是為了保暖、防身,生存的基本要求使他們對于服飾的審美基本沒有任何要求,那時社會經濟發展緩慢,生產力較低,服裝樣式較為單一。
成吉思汗對于蒙古族的發展功不可沒,他是建立元朝的領導者,隨著各部族的逐步融合,蒙古族逐漸成形,服飾文化也相對統一,北方蒙古民族人們性格粗狂、彪悍,服裝也多是以寬松和實用為主,慢慢發展,寬松肥大的長袍樣式被人們廣為接受,白天作為衣服,晚間可作為鋪蓋,在騎馬時可以保護肚腹部,這種實用性較強的服飾一度成為蒙古族的服裝樣式代表。蒙古族還有一種高聳的冠帽,在草原上很遠的距離也能辨認,是蒙古族根據環境研發出來的一種帽子。這一階段,由于社會經濟狀況,服裝還是相對單一,樣式和顏色不多。
1.2 元朝興盛時期蒙古服飾的演變
隨著元朝的建立,社會經濟一度進入到一個繁榮興盛的階段,元朝是我國歷史上擴張版圖最大的朝代,可見成吉思汗帶領部族取得了很大的勝利。貿易繁榮和生產力的提高變相促進了衣著服飾的演變和發展。這時期的蒙古族服飾呈現出百花齊放、色彩斑斕的特點,甚至一些王公貴族的衣服上鑲嵌有珠寶,服裝很是華麗。
由于成吉思汗西征,元朝版圖的擴張,西域文化傳入中土,對蒙古族的傳統文化產生了很大的影響。西域的紡織品源源不斷地流入蒙古地區,一些優質的皮毛被蒙古人廣為使用,一些精細的棉紡織品和絲織品成為了蒙古服裝的主要材料。
1.3 明清時期蒙古族服飾的發展變化
元末明初,社會動蕩、經濟蕭條,畜牧業逐漸衰退,蒙古族草原手工業逐漸消失,一些服飾商人轉而不做,使得曾紅極一時的高等紡織物生產很少,一些紡織品禁止流通,蒙古的服飾樣式也逐漸減少和簡化。直至明朝中后期,隨著社會的穩定和經濟的回暖,服飾才開始又有所發展,一些紡織品被重新啟用,款式相對豐富起來。明代的宗教對蒙古服飾也有一定的影響,這一時期,蒙古族服飾和喇嘛服飾有一些關聯。
由于蒙古族是游牧民族,體型彪悍,性格粗狂,清朝一直將其視為存在威脅的部落或組織。因此,在管理上很嚴格,劃分界限并頒布一些禁令,導致部落之間服飾差異很大,形成了自己獨特的風格。
2 蒙古族服飾的文化價值
蒙古族服飾對于傳承民族傳統文化、弘揚民族優秀精神有著重要作用。服飾是文化的載體,是民族風俗習慣和文化特征的直接展示。因此,研究蒙古族服飾可以透視蒙古族的發展歷史和文化特點,蒙古服飾有著不可忽視的文化價值。
2.1 民族文化的傳承
蒙古族由于地域原因及其他原因,早在清代就形成了不同部落,不同服飾風格。不同的服飾風格代表了不同的地域特征,如巴爾虎服飾傳統實用、鄂爾多斯服飾高貴典雅、烏珠穆沁服飾華麗奪目,不同的服飾特點呈現出來的外在形式是不同的,研究服飾特點就是研究文化特點的途徑,服飾是文化歷史研究的重要依據。我國蒙古族歷史悠久,服飾文化也是源遠流長,一些關于蒙古服飾的圖書資料近些年倍受學者關注,作為研究蒙古族文化的資料,為文化傳承奠定了一定的基礎。
2.2 審美價值的體現
蒙古族服飾以其美麗的外表和文化屬性得到了很多學者的青睞,服飾是集中反映人們生活水平與生活方式的載體,對于人們提高審美素養有著重要作用,具有很高的審美價值。研究服飾就可以看出蒙古族人們的審美特點和性格特點,一些服飾的制作是很復雜的,這種工藝研究也是服飾研究的重要內容,工匠的制作手法和裝飾手藝也是服飾藝術的一種展現,我們看到的一些蒙古服飾精美絕倫、配飾精致,有些甚至成為很多民俗愛好者收藏的藏品。
3 蒙古族服飾文化的傳承與保護
3.1 政府及相關部門要加強組織,建立傳承和保護體系
國家和相關部門要重視對蒙古族服飾文化的繼承和保護,要出臺和建立相應的制度和政策,各管理部門要結合蒙古族服飾的發展現狀,制定文化保護措施和方案。其次,各地可以建設蒙古文化場館,將服飾作為主要展覽內容,充分發揮展覽館的宣傳作用,使人們認識到蒙古服飾研究對于文化傳承的重要性。
3.2 致力于保護文化的基礎環境
“原生態”是近些年被熱議的詞語,我國現在正致力于原生態保護,包括環境、生活方式、民俗、文化等方面,蒙古服飾是蒙古族文化的代表。因此,保護原生環境,使服飾文化有其生長和發展的土壤。蒙古族傳統的游牧生活方式是現代服飾風格形成的基礎,因此要保護服飾產生的基礎環境。
3.3 加強對服飾工藝的保護和傳承
蒙古族服飾的美感源于手工匠人精湛的手藝,服飾的美學價值要通過工藝技術運用才能表現出來,傳統服飾都是由一些手工藝人制作完成的,這屬于非物質文化遺產的一部分,因此要重視其地位,要加強服飾工藝的保護和傳承,鼓勵年輕人傳承優秀技術,為傳統文化的弘揚做些實際的事情,在繼承的同時要創新服飾工藝,促進蒙古服飾文化與現代文化的有機融合。
4 結語
蒙古族服飾是民族文化的載體,是研究民族文化的重要依據,構建蒙古族服飾文化的保護與傳承機制是繼承和發揚傳統文化的重要途徑。
參考文獻:
關鍵詞:混凝土結構的加固,砌體結構的加固,鋼結構加固
混凝土結構加固篇
混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
一、直接加固的一般方法有:
1、加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層,可增加截面有效高度,擴大截面面積,從而提高構件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。
在適筋范圍內,混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構件正截面配筋率不太高的情況下,增大主筋面積可有效地提高原構件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區加現澆混凝土圍套增加構件截面,通過新加部分和原構件共同工作,可有效地提高構件承載力,改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工藝簡單、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,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法,即采用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構傭粘結成一整體,加固后的構件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
該法也稱濕式外包鋼加固法,受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段(正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面)表面粘貼鋼板,這樣可提高被加固構件的承載力,且施工方便。
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。
二、間接加固的一般方法有:
1、預應力加固法
(一)預應力水平拉桿固法
預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構件,由于預應力和新增外部荷載的共同作用,拉桿內產生軸向拉力,該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上(當拉桿與梁板底面緊密貼合時,拉桿會與構件共同找曲,此時尚有一部分壓力直接傳遞給構件底面),在構件中產生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產生的彎矩,減少了外荷載效應,從而提高了構件的抗彎能力。同時,由于拉桿傳給構件的壓力作用,構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。論文大全。
(二)預應力下撐拉桿加固法
鋼筋混凝土構件采用預應力下撐式拉桿加固定后,形成一個由被加固構件和下撐式拉桿組成的復合超靜定結構體系,在外荷載和預應力共同作用下,拉桿中產生軸向力并通過與構件的結合點(下撐點和桿端錨固點)傳遞給被加固構件,抵消了部分外荷載,改變了原構件截面內力特征,從而提高了構件的承載能力
2、增加支承加固法
增設支點加固法是通過減少受彎構件的計算跨度,達到減少作用在被加固構件上的載載效應,提高結構承載水平的目的。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
三、與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有:
1、托換技術
系托梁(或桁架)拆柱(或墻)、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱;屬于一種綜合性技術,由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成;適用于已有建筑物的加固改造;與傳統做法相比,具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點,但對技術要求較高,需由熟練工人來完成,才能確保安全。
2、植筋技術
系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術;可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救,構件加大截面加固的補筋,上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長,房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補技術
根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術;適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,除修補外,尚應采用相應的加固措施。內部修補法。
4、碳化混凝土修復技術
系指通過恢復混凝土的堿性(鈍化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。
四、砌體結構加固方法:
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時,可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
(一)適用于砌體結構的直接加固方法一般為:
1、鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
(二)適用于砌體結構的間接加固方法一般為:
1、無粘結外包型鋼加固法
該法屬于傳統加固方法,其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,并需采用類似鋼結構的防護措施。論文大全。
2、預應力撐桿加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固;其缺點是不能用于溫度在600C以上的環境中。
(三)砌體結構構造性加固與修補
1、增設圈梁加固
當圈梁設置不符合現行設計規范要求,或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷,或房屋的整體性較差時,應增設圈梁進行加固
2、增設梁墊加固
當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現局部豎直裂縫時,應增設梁墊進行加固。
3、砌體局部拆砌
當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。論文大全。
4、砌體裂縫修補
在進行裂縫修補前,應根據砌體構件的受力狀態和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。
參考書籍:
《結構可靠性鑒定與加固技術》 曹雙寅邱洪興 王恒華編
《混凝土結構耐久性》 金偉良編
《老化混凝土的斷面特征與損傷描述研究》 趙震洋老師博士學位論文
《鋼筋混凝土原理和分析》 過鎮海 時旭東編著
關鍵詞:鋼筋混凝土,結構抗震,加固方法
0引言
地震災害是人類面臨的嚴重自然災害之一。地震具有突發性特點,至今可預報性仍然很低。強烈地震常造成人身和財產的巨大損失。我國屬地震多發國家,特別是近年來地震活動頻繁,一些特大地震已經給人類社會帶來了不可估量的損失,這就迫使工程人員不得不去深入研究土木工程結構的抗震設計理論和方法,最大限度地減少地震給人們帶來的影響。
抗震加固是對未進行抗震設防或已進行抗震設防但達不到設防標準的建筑物,進行結構補強和提高其抗震力的措施。建筑結構加固方法隨著經濟水平、技術水平和人們觀念的發展而發展,但有些構件加固方法(如加大截面法)將使結構和構件的剛度發生變化,從而引起結構動力特性、構件內力的變化以及剛度軟弱層和強度薄弱層的出現,而這些變化對結構承載力及彈塑性變形能力帶來的不利或有利影響,是目前的加固方法所沒有考慮的。因此對鋼筋混凝土結構抗震加固技術進行論述有著重要的意義。
1 鋼筋混凝土抗震常規加固技術
混凝土結構抗震常規加固方法包括加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、改變結構傳力途徑加固法、受彎構件外部粘貼加固法以及其他加固方法等,每種加固方法各有其特點和適應范圍,應根據具體條件加以選擇。
1.1 加大截面加固法
加大截面加固法即采用增大混凝土結構或構筑物的截面面積,以提高其承載力和滿足正常使用要求的一種加固方法,可廣泛用于混凝土結構的梁、板、柱等構件和一般構筑物的加固。但由于截面尺寸加大,有時受使用上限制。
1.2 外包型鋼加固法
外包鋼加固法即在混凝土構件四周包以型鋼的加固方法(分干式和濕式兩種形式),適用于使用上不允許增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結構加固。當采用化學灌漿外包鋼加固時,型鋼表面溫度不應高于60℃;當環境具有腐蝕性介質時,應有可靠的防護措施。
1.3預應力加固法
即采用外加預應力的鋼拉桿(一般分水平拉桿、下撐式拉桿和組合式拉桿3種)或撐桿對結構進行加固的方法,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后占空間小的混凝土承重結構。此法不宜用于高溫環境下的混凝土結構,也不適用于混凝土收縮徐變大的混凝土結構。
2 改變結構傳力途徑加固法
2.1增設支點法
該方法是以減少結構的計算跨度和變形,提高其承載力的加固方法。按支承結構的受力性質又分為剛性支點和彈性支點2種。畢業論文,加固方法。剛性支點法是通過支承構件的軸心受壓將荷載直接傳給基礎或其它承重結構的一種加固方法。增設支點法適用于房屋凈空不受限制的大跨度結構加固。
2.2托梁拔柱法
該法是在不拆或少拆上部結構的情況下拆除、更換、接長柱子的一種加固方法。按其施工方法的不同又分為有支撐托梁拔柱、無支撐托梁拔柱及雙托梁反牛腿托梁柱等方案。適用于要求房屋使用功能改變、增大空間的老廠改造等結構加固。其中雙托梁反牛腿托梁拔柱,則適用于保留上柱的型鋼加固。
2.3 受彎構件外部粘貼鋼板、碳纖維或其它抗拉強度較高的材料加固法
此法是用建筑結構膠將鋼板等材料粘貼在鋼筋混凝土受彎構件表面,具有良好的共同工作性能,所占空間小、加固施工周期短、消耗材料少,其加固部位、范圍與強度可視設計構造需要而定,是近幾年來新發展的加固技術。本加固法適用于承受靜力作用的一般受彎構件,且環境溫度不應超過60℃, 相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的使用環境中。
3鋼筋混凝土結構抗震加固新技術
3.1 結構基礎隔震技術
基礎隔震技術是在上部結構和基礎之間設置隔震裝置,阻隔地震能量向上部結構傳遞,從而減少結構地震反應的一種抗震技術。目前研究開發的基礎隔震技術主要有:疊層橡膠墊隔震、摩擦滑移隔震、滾珠及滾軸隔震、支撐式擺動隔震和混合隔震等。其中,疊層橡膠隔震支座已被廣泛應用,具有很好的應用前景。縱觀隔震技術的發展,可以看出近年來隔震技術有以下特點:
(1)隔震技術的應用范圍越來越廣,數量越來越多。隔震技術不僅在新建工程中獲得廣泛應用,而且在現有建筑的加同工程中得到應用。
(2)隔震建筑的結構形式日趨多樣化,已從早期主要應用于砌體結構、鋼筋混凝土結構發展到鋼結構、組合結構、木結構。
(3)可供選擇的隔震裝置越來越多,新的隔震方法不斷提出,并且采用混合隔震技術已經成為發展趨勢。
3.2消能隔震技術
傳統的抗震設計方法是靠結構的延性來耗散地震能量。但問題在于結構受到1次強烈地震時,結構構件在利用自身的延性耗散地震能量的同時,也會受到嚴重的損傷。為了解決這個矛盾,在結構上附加各種阻尼器,通過阻尼器大量耗散地震輸入到上部結構的能量,從而達到保護主體結構免遭破壞的目的。常用的阻尼器有金屬屈服阻尼器(Metallic Yielding Damper)、摩擦阻尼器(Friction Damper)、黏彈性阻尼器(ViscoelasticDamper)、粘滯液體阻尼器(Viscous Fluid Damper)等。消能減震技術近年來被大量應用在已有建筑物的抗震加固上,與傳統的加固技術相比主要優勢有:
(1)施工現場無濕作業,基本不影響原建筑的正常使用功能;
(2)能在保持原建筑外貌不變的前提下,實現了提高抗震能力和改善使用功能的協調;
(3)消能效果明顯,結構經過合理的設計,可以滿足各種設防烈度下的抗震要求;
(4)可以有效地節約經費和縮短工期。
3.3 高性能鋼絲網復合砂漿薄層(HPFL)加固技術
高性能鋼筋網復合砂漿薄層(HPFL)加固混凝土結構,是指對混凝土構件進行表面處理后,鋪設鋼筋網,再粉抹或噴射上高性能復合砂漿,使加固層與原構件共同工作,達到提高構件工作性能的目的。
采用高性能水泥復合砂漿鋼筋網薄層加固混凝土構件能有效提高構件的承載力、剛度、抗裂性和延性。畢業論文,加固方法。畢業論文,加固方法。該加固方法與碳纖維加固法相比具有施工簡單,經濟實用的優點,在結構工程加固中的應用前景十分廣闊。畢業論文,加固方法。畢業論文,加固方法。
隨著抗震技術理論的不斷發展和完善,抗震加固方法已從傳統的方法不斷趨向多樣化。畢業論文,加固方法。目前新發展起來的減震控制技術在工程應用上有明顯優勢,為建筑的抗震設計和抗震加固提供了一條嶄新的途徑,它克服了傳統結構“硬碰硬”式的抗震設計方法,具有概念簡單、減震機理明確、減震效果顯著和安全可靠的特點。
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