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目前,鋼結(jié)構(gòu)的加固方法可歸納如下:
1)增加構(gòu)件截面法(如粘鋼法);2)改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力系統(tǒng)(如增加梁、柱等));3)預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固方法。
常用的加大截面的加固方法有:增加截面高度、加厚翼緣板、將工字形截面改為箱形截面等。如果偏移距離小于或等于≤35mm,可以在它們之間焊接一個長度為5d且規(guī)格合適的連接肋,以將兩者連接在一起并傳遞應(yīng)力。增加鋼結(jié)構(gòu)截面的主要加固方法是粘鋼或粘碳纖維布。這兩種方法對結(jié)構(gòu)本身的損傷相對較小,近年來國內(nèi)發(fā)展較快,應(yīng)用也逐漸增多。然而,在鋼結(jié)構(gòu)建筑加固中的應(yīng)用相對較少,特別是在正常使用條件下的使用壽命仍然是一個問題。此外,粘附鋼或碳纖維的施工相當(dāng)困難,并且在粘附之前必須對原始結(jié)構(gòu)表面進行處理、打磨和光滑。當(dāng)結(jié)構(gòu)承受動態(tài)載荷或高溫時,可能會發(fā)生脫膠。
通過增加梁、柱等加固方法來改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)體系,可以有效、明顯地降低結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng),使結(jié)構(gòu)的承載力滿足要求,且該方法投資不高,經(jīng)濟效益非常好。當(dāng)對建筑結(jié)構(gòu)沒有特殊要求時,這種方法是非??尚械?,但不適用于要求大空間的結(jié)構(gòu)。
體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固法是指在待加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面外設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋,通過改變結(jié)構(gòu)的傳力方式來降低構(gòu)件的荷載效應(yīng),在結(jié)構(gòu)原有的基礎(chǔ)上提高結(jié)構(gòu)的承載力,改善結(jié)構(gòu)的變形性能,降低構(gòu)件中的應(yīng)力,使受損的工程結(jié)構(gòu)恢復(fù)其原有的技術(shù)功能,從而滿足新的承載條件和使用功能的要求?;A(chǔ)的強度要求如果地鐵站或商業(yè)建筑要建在開放空間,地基加固方法因地基建筑的不同使用功能而不同。該結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力筋、管道、防腐材料、導(dǎo)向塊、錨固系統(tǒng)和其他部件組成。
混凝土套筒加固法
當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)支撐力不足且出現(xiàn)裂縫時,使用這種方法?;A(chǔ)每邊長需加寬約20厘米,鋼筋加寬部分需與基礎(chǔ)鋼筋焊接。摻有微膨脹的混凝土強度應(yīng)在C30以上。澆筑混凝土前,坑邊應(yīng)清理干凈,保持清潔,便于施工。礫石或礫石的厚度應(yīng)約為15cm。
二、建筑地基事故的補救和預(yù)防
1.因設(shè)計、施工或使用不當(dāng)造成事故的補救措施
(a)對于建在軟土地基上的受損建筑物,可采取以下補救措施:
1.對于因建筑形狀復(fù)雜或荷載差異大造成不均勻沉降而損壞的建筑,可根據(jù)損壞程度選擇局部卸荷、增加上部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)剛度、加深基礎(chǔ)、錨桿靜壓樁、樹根樁或注漿加固等補救措施;
排水固結(jié)法
其基本原理是在附加荷載的作用下,軟土地基逐漸排出孔隙水,減小孔隙比,產(chǎn)生固結(jié)變形。在此過程中,隨著土體超孔隙水壓力的逐漸消散,土體的有效應(yīng)力增大,地基的抗剪強度相應(yīng)增大,沉降提前完成或沉降速率增大。
排水固結(jié)法主要由排水和加壓系統(tǒng)組成。
排水可以利用天然土層本身的滲透性,特別是軟土地區(qū)許多薄層砂層的特性。也可提供垂直排水體,如砂井、袋裝砂井和塑料排水板。
加壓主要包括表面堆置法、真空預(yù)壓法和井點降水法。為了加固軟弱粘土,電滲排水井點在一定條件下也是合理有效的。
錨桿靜壓樁托換基礎(chǔ)的設(shè)計
1.根據(jù)工程地質(zhì)條件,在地下16 ~ 18m處有一層高承載力、強風(fēng)化的安山巖混合土,是樁端良好的持力層。對于侵入隧道凈空的靜壓樁,在隧道開挖初期支護完成后將其切斷,使樁端、隧道初期支護和二次襯砌混凝土共同承擔(dān)上部荷載。
2.壓樁施工時,錨桿靜壓樁可以直觀地顯示單樁的承載力,反力錨桿和壓樁孔嵌在建筑地基中。該錨桿靜壓樁機簡單,操作方便,施工快速,無振動、噪音等污染,便于信息化施工,當(dāng)建筑物出現(xiàn)較大不均勻沉降時,可隨時增加樁數(shù)。
3.根據(jù)建筑物出現(xiàn)裂縫和沉降的位置和地質(zhì)條件,在建筑物西側(cè)9m的基礎(chǔ)上進行托換處理。這些加固方法可以歸納為七個字:挖、填、換、夯、壓、擠、拌,這是地基加固的基本方法。樁長16 ~ 18 m,采用146mm×5mm鋼管加工。單樁豎向承載力為180千牛頓。建筑地基中布置了41根樁。單樁長度為2.0m,樁連接采用電焊焊接。焊接時應(yīng)插入318L150導(dǎo)向鋼筋。焊接時,焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù),不得虛焊。鋼管樁應(yīng)采用內(nèi)壓泥漿處理,以提高樁身承載力。灌漿材料應(yīng)為水泥漿,水灰比為0.5,控制壓力