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1、砼强度不足加固方法原理和案例第一部分砼强度不足基本知识1）概述因施工和使用不当而引起的混凝土强度不足，将会使结构的承载能力 和刚度下降,挠曲变形加大，同时使结构的抗裂、抗渗和耐久性降低， 影响结构使用。下图是两例砼强度不足的图片。2）引起混凝土强度不足的表现强度不足的表现：混凝土强度不够必将伴随有抗渗能力降低，耐久性降低，更重要的会影响结构的承载能力。主要表现为三方面：1降低结构强度、刚直下降。2抗裂性差、产生大量宽裂缝。3构件变形，变形大到影响正常使用。3）引起混凝土强度不足的原因1 原材料质量差：（1）水泥质量不良：1.水泥实际活性低；2.水泥安定性不合格；（2）骨料（砂、石）质量不良：1
2、.石子强度低；2.石子体积稳定性差；3.石子形状与表面状态不良；4.砂、石中有机杂质含量高、粉尘含量 高，砂中云母含量高；（3）拌合水质量不合格；（4）外加剂质量不合格或组成配比不当2 混凝土配合比不当： 混凝土配合比是决定强度的重要因素之一，其中水灰比的大少直接影 响混凝土强度，其他如用水量、砂率、骨灰比等也影响混凝土的各种 性能，从而造成强度不足事故。（1）用水量加大：较常见的有搅拌机上加水装置计量不准；不扣除 砂、石中的含水量；甚至在浇灌地点任意加水等;（2）随意套用配合比;（3）外加剂掺量不准;（4）外加剂使用不当；（5）砂石计量不准和水泥用量不足。3 施工工艺不正确（1）搅拌不佳，时
3、间过短或过长造成不匀;（2）浇筑时水泥浆漏失严重；混凝土假凝、初凝；振捣不实;（3）养护不当；如早期缺水干燥，受冻等.4 试块未经标准养护或未按规定制作 对于混凝土强度不足的补救和处理一般采用测定实际强度，利用后期 强度，减少结构荷载，结构加固、分析验算，至拆除重建等。4）典型加固方法及适用范围： 混凝土结构强度不足的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可 根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。1、直接加固的一般方法有：（1）加大截面加固法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高 度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截 面刚度，起到加固补强
4、的作用。在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增 大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可 有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土 围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高 构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工 经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场 施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑 物净空有一定的减小。（2）置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同 样存在施工的湿作业时间
5、长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。（3）有粘结外包型钢加固法外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋 混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型 钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截 面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高 其承载能力的混凝土结构加固。（4）粘钢加固法钢筋混凝土受弯构件外部
6、粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面 受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固 构件的承载力，且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生 活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效 果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且 处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。（5）粘贴纤维增强塑料加固法外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的 受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目 的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不 增加结构自重、耐用、维护费用较低
7、等优点，但需要专门的防火处理， 适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。（6）绕丝法 该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载 力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。（7）锚栓锚固法该法适用于混凝土强度等级为C20C60的混凝土承重结构的改造、 加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。2、间接加固的一般方法有：（1）预应力加固法（一）预应力水平拉杆固法 预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载 的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到 构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此 时尚有一部分
8、压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作 用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而 提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件 裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。 由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受 压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载 力。（二）预应力下撑拉杆加固法钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固 构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共 同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端 锚固点）传递给被加固构件，抵消了部
9、分外荷载，改变了原构件截面 内力特征，从而提高了构件的承载能力该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较 大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响； 适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混 凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上 环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。（2）增加支承加固法 增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被 加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠， 但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具 体条件许可的混凝土结构加固。（3）其它
10、加固法 辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架或钢筋混凝 土梁，部分或全部分担被加固梁的荷载。在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的 抗弯和抗剪能力都得到提高。3、与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：（1）托换技术 系托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称； 属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废 弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法 相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对 技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。（2）植筋技术 系一项对混凝土结构较简捷、有效
11、的连接与锚固技术；可植入普通钢 筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程， 如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固 的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层 建筑增设剪力墙的植筋等。（3）裂缝修补技术 根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补， 使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术； 适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外， 尚应采用相应的加固措施。内部修补法。内部修补法是用压力泵把胶结材料压力混凝土裂缝中，结硬后起到补 缝作用，并通过其胶结性使原结构恢复整体性，该方法适用
12、于裂缝宽 度较大，对结构的整体性和安全性及耐久性等有影响，或有防水防渗 等要求的裂缝的修补。（4）碳化混凝土修复技术系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成 的钢筋腐蚀得到遏制的技术。（5）混凝土表面处理技术 系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法 等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。（6）混凝土表层密封技术 系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防 水、防潮和防裂处理的技术。（7）其它技术如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。第二部分 混凝土强度不足加固工程3 个案例1. 案例 1 某超低强度混凝土现
13、浇框架结构的补强加固2. 工程概况某纸箱厂为单幢建筑（ 最大宽度 109 m, 最大长度 159.1m） , 总建筑 面积为16 860m2,其中：生产车间为单层，跨度为20m,钢结构屋面;成品仓库为3层钢筋混凝土框架结构；原料仓库为8m高的单层钢筋 混凝土框架结构。基础采用高强预应力管桩, 地面为结构地面, 框架 结构混凝土设计强度等级均为C25。该工程于2002 年 1 月份开始开挖基础, 混凝土采用现场搅拌站制备 和商品混凝土。施工至 2002 年 2 月份（ 跨春节） 时, 完成了部分结构 地面、生产车间的所有柱、原料仓库的所有结构、成品仓库 3 层柱后, 发现混凝土强度超低, 后经对
14、承台、地梁、地面钢筋混凝土板、部分 钢筋混凝土柱、楼盖梁进行补强加固, 于 2002 年 10 月末竣工, 交付 正常使用至今。1 混凝土强度检测为摸清混凝土质量的准确情况, 委托法定单位对已完成的混凝土构 件进行了高频度的现场钻芯取样检测, 检测结果表明: 除成品仓库二层楼盖（ 用商品混凝土） 及一层楼盖板1（ 用自拌混凝土） , 原料仓库屋盖（ 用商品混凝土） 混凝土强度基本满足验评要求外, 其他构件的混凝土强度均不符合 设计要求, 而不合格的混凝土均为现场自拌。经调查分析: 该工程混 凝土强度大面积不合格, 其主要原因是现场搅拌站用错了混凝土配 合比及所使用的砂较细所引起的。1. 加固设
15、计2.1 加固原则 加固必须满足现行规范对承载能力极限状态、正常使用极限状态、混 凝土结构的耐久性要求；被加固结构的混凝土强度按C10考虑；采用 加大截面方法进行加固。2.2 加固范围所有两桩及两桩以上承台; 局部地梁; 局部地面;成品仓库一层楼盖 梁; 除生产车间钢屋架柱外的所有混凝土柱, 即成品仓库的1, 2, 3层 混凝土柱, 原料仓库 8m 高的混凝土柱。2.3 主要加固工艺 钢筋采用植筋及焊接, 为保证混凝土的耐久性符合要求, 在原混凝土 面抹10mm厚FSB- 100防渗宝新型材料。加固用混凝土均为C30。1. 加固施工3.1 承台加固利用原地梁未嵌入承台, 承台至地面板的空间加厚
16、承台, 承台侧面则 加厚100150 mm,以确保承台的耐久性。施工工艺流程：挖土f凿毛原承台表面f打孔f安装膨胀螺栓（起销的作用）f清洗承台表面f安放承台的加固钢筋f支承台 模板f浇筑承台混凝土f养护f拆模f回填土。3.2 地梁加固 原设计将地面板与地梁设计成各自独立的构件,便于梁板单独施工, 即地梁截面为矩形。加固设计在板面给地梁再配负筋、箍筋并与板一 起整浇，使原矩形截面地梁变为T形截面。施工工艺流程：挖土f凿毛地梁侧表面（地梁顶应露出箍筋，外露长 度不少于12 d） f清洗地梁侧表面f抹防渗宝f柱打孔f植筋及安装 地梁加固筋f焊接地梁加固筋f焊接地梁箍筋f浇筑混凝土。 施工注意事项： 地梁主筋能
