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關(guān)鍵詞:混凝土;結(jié)構(gòu);加固技術(shù);適用范圍
中圖分類號(hào): TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 混凝土結(jié)構(gòu)加固的背景與必要性
鋼筋混凝土是目前使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,尤其是在工業(yè)建筑與民用建筑中,混凝土結(jié)構(gòu)所占比重很大。但是混凝土結(jié)構(gòu)在使用30—50年以后,會(huì)有明顯的劣化與損傷,從而不能滿足所規(guī)定的使用要求。還有一些混凝土結(jié)構(gòu)由于使用不當(dāng);有的由于建造質(zhì)量不佳;有的需要滿足新的使用要,需要改變其用途或進(jìn)行增層。一般在這類情況下,鑒于土建投資大,拆除重建會(huì)造成很大的浪費(fèi),因此不會(huì)拆拆除重建,而是采取一定的加固改造措施,以延長(zhǎng)一些建筑物的使用壽命或新的要求。
混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類,設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套技術(shù)。
2 直接加固的一般方法
2.1 加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層, 增加截面有效高度,擴(kuò)大截面面積, 從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。
該法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),并有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)筑物的混凝土的加固;加大截面加固法在設(shè)計(jì)構(gòu)造方面必須解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問(wèn)題,且現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)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。
2.2 置換混凝土加固法
置換混凝土加固法是指對(duì)原有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,韌性差的構(gòu)件料用強(qiáng)度高,韌性好的混凝土材料置換的方法。
該方法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相似,且加固后不影響建筑物的凈空間,但同樣存在現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn);適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
2.3 有粘結(jié)外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼( 一般為角鋼或槽鋼) 或鋼板包于構(gòu)件的四角或兩角的加固方法,外包鋼加固鋼筋混凝土梁也稱濕式外包鋼加固法, 采用該方法加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí), 應(yīng)采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑進(jìn)行灌注, 把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體, 以保證型鋼架和原構(gòu)件形成一個(gè)整體共同受力。
其特點(diǎn)是受力可靠、 施工簡(jiǎn)便、 現(xiàn)場(chǎng)工作量較小, 但用鋼量較大,且不宜在無(wú)防護(hù)的情況下用于600°C 以上高溫場(chǎng)所;適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。
2.4 粘貼鋼板加固法
鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段( 正截面受拉區(qū)、 正截面受壓區(qū)或斜截面) 表面粘貼強(qiáng)度高的鋼板,使原有混凝土和鋼板作為一個(gè)新的整體共同受力, 約束混凝土變形, 提高了加固構(gòu)件的剛度和抗裂度, 有效發(fā)揮了粘貼鋼板的抗彎、 抗剪、 抗壓性能,且不會(huì)在混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中。
2.5 粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法
外貼纖維加固是用樹(shù)脂類膠結(jié)材料將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域,使它與被加固截面共同工作, 從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。
2.6 繞絲法
該法系通過(guò)纏繞退火鋼絲使被加固的受壓構(gòu)件混凝土受到約束作用,從而提高其極限承載力和延性的一種直接加固法。
該法的優(yōu)缺點(diǎn)與加大截面法相近;適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固,或需對(duì)受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場(chǎng)合。
2.7 錨栓錨固法
該法適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20—C60 的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固;不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
3 間接加固的一般方法
3.1 預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)或整體進(jìn)行加固的方法。
該方法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,不僅使加固效果好,而且能較大幅度的提高結(jié)構(gòu)整體承載力,但加固后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀有一定的影響;適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力與高應(yīng)變狀態(tài)下混凝土構(gòu)件的加固。但是其缺點(diǎn)是不能用于溫度在600C以上的環(huán)境中,也不適用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。
3.2 增加支承加固法
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)增設(shè)支承點(diǎn),減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度,達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的荷載效應(yīng),提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。
4 混凝土結(jié)構(gòu)加固的發(fā)展方向
眾所周知,從第二次世界大戰(zhàn)后至今五十多年間,建筑業(yè)大致經(jīng)歷了三個(gè)不同發(fā)展時(shí)期,即戰(zhàn)后恢復(fù)的大規(guī)模建設(shè)時(shí)期,新建與舊房改造并重時(shí)期以及目前強(qiáng)調(diào)的維修與現(xiàn)代化改造為主的第三個(gè)發(fā)展期。據(jù)美國(guó)勞工部門預(yù)測(cè),維修改造業(yè)將是21世紀(jì)最受歡迎的新行業(yè)之一。我國(guó)由于的影響,
二戰(zhàn)后重建比其它國(guó)家推遲了5—6年, 據(jù)建設(shè)部公布的資料表明,當(dāng)前我國(guó)的建設(shè)處于新城開(kāi)發(fā)與舊城改造相結(jié)合的第二階段,并正向以舊房改造為主的第三發(fā)展階段邁進(jìn)。在這一過(guò)程中,建筑物的可靠性鑒定與加固的任務(wù)十分繁重,到本世紀(jì)末,我國(guó)現(xiàn)有的50多億建筑物中有50%進(jìn)入老化階段,這給建筑加固改造業(yè)帶來(lái)了極好的發(fā)展機(jī)會(huì)。目前,混凝土結(jié)構(gòu)加固改造應(yīng)重點(diǎn)研究以下幾個(gè)問(wèn)題。
( 1 ) 加強(qiáng)對(duì)加固基礎(chǔ)理論的研究,深入研究后續(xù)使用期和原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期的關(guān)系及其對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的影響,解決卸載或不卸載情況下,新舊結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的共同作用同題,確立加固設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、 加固荷載取值及加固材料的選用規(guī)則和加固計(jì)算方法,以期達(dá)到加固規(guī)范和新設(shè)計(jì)規(guī)范的統(tǒng)一。
( 2 ) 重視加固技術(shù)的研究,深入研究各種加固方法對(duì)整體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的強(qiáng)度、延性、破壞形式的影響, 確立各種加固方法的計(jì)算公式,并進(jìn)一步完善加固施工技術(shù),加強(qiáng)維修改造施工機(jī)具和新型加固材料( 如修補(bǔ)水泥,樹(shù)脂混凝土,化學(xué)粘結(jié)劑等)應(yīng)用的研究。
( 3 ) 注重維修改造的經(jīng)濟(jì)效益,建立結(jié)構(gòu)適慘度概念和經(jīng)濟(jì)評(píng)估方法,將建筑鈁的可靠性鑒定及改造與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題相聯(lián)系,探討建筑物在使用期問(wèn)的最佳維修改造對(duì)策,創(chuàng)立房屋改造經(jīng)濟(jì)學(xué)。
( 4 ) 加固離不開(kāi)檢測(cè)和鑒定,一方面要繼續(xù)研究發(fā)展現(xiàn)代化的檢測(cè)新技術(shù),進(jìn)一步完善已有的檢測(cè)技術(shù),提高各種測(cè)試儀表的測(cè)試精度。另一方面要深入研究并完善結(jié)構(gòu)累積損傷理論,壽命評(píng)估理論、體系可靠度理論等,使結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和鑒定結(jié)果更好地為維修改造服務(wù)。
( 5 ) 總結(jié)過(guò)去改造工程的經(jīng)驗(yàn),積極開(kāi)展學(xué)術(shù)交流活動(dòng),加強(qiáng)加固施工人員的培訓(xùn),提高維修改造業(yè)專業(yè)技術(shù)人員的水平。加速維修改造業(yè)施工的規(guī)范化進(jìn)程。
上述混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索,隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步, 新型建筑材料不斷出現(xiàn),更好的加固施工方法將會(huì)有更大拓展,因此,加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
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關(guān)鍵詞:優(yōu)化設(shè)計(jì);加固;混凝土結(jié)構(gòu);砌體結(jié)構(gòu)
Abstract: The reconstruction project has the advantages of saving investment, short-term results, has developed into a new industry. This article from the concrete structure and masonry structure reinforcement causes, principles of strengthening design are analyzed from the aspects of design problems should be paid attention to strengthening, at the same time for the damages and defects of different transformation goal, stress system, the structure of the concrete structure and masonry structure with different reinforcement method and scope of application, and analyzed the corresponding characteristics of each method the matters needing attention.
Key words: optimization design; reinforcement; concrete structure; masonry structure
中圖分類號(hào):TU74
0 概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,許多原有建筑已不能滿足現(xiàn)在的使用功能要求,于是舊房改造工程愈來(lái)愈多,已發(fā)展成了一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)。已建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)由于種種原因需要加固,以保證其使用安全,延長(zhǎng)使用年限或者改變使用用途。合理選擇加固方案是關(guān)鍵,加固方案的優(yōu)劣,不僅影響資金的投入,更重要的是影響加固工程的質(zhì)量。對(duì)于需要加固的結(jié)構(gòu),由于結(jié)構(gòu)的構(gòu)成(包括結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的尺寸及連接構(gòu)造等)、材料(包括材料組成、力學(xué)性能等)、結(jié)構(gòu)的損傷及缺陷(、包括程度、原因和范圍等)和作用歷史情況及結(jié)構(gòu)上的作用等因素的影響,所用的加固方案就不能一概而論,所以針對(duì)不同的工程采用較合理的加固方案一直是工程人員所努力的。因而對(duì)加固方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。
1.加固原因
已建成的房屋結(jié)構(gòu)常由于下述原因出現(xiàn)損傷、缺陷或隱含不安全因素,往往不能滿足結(jié)構(gòu)安全性,適用性、耐久性的要求,需要進(jìn)行鑒定和加固:①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有人為錯(cuò)誤或材料選擇不當(dāng),使結(jié)構(gòu)建成后,發(fā)現(xiàn)有不安全隱患;②未嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,出現(xiàn)裂縫等損傷、缺陷;③結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受環(huán)境作用,使用、維護(hù)不當(dāng),結(jié)構(gòu)性能老化或出現(xiàn)損傷;④結(jié)構(gòu)變更使用性能,如加層、使用荷載發(fā)生改變等;⑤重要結(jié)構(gòu)的超期服役。對(duì)于具有文物價(jià)值的工程需要通過(guò)加固盡可年能延長(zhǎng)其壽命。⑥結(jié)構(gòu)遭受突然災(zāi)害,如火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、震災(zāi)、爆炸等。只有確定結(jié)構(gòu)加固的原因,才能對(duì)癥下藥進(jìn)行相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)。
2.加固設(shè)計(jì)原則
在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的維修、加固設(shè)計(jì)中,首先應(yīng)保證原有結(jié)構(gòu)的性能得到有效的改善和提高,滿足可靠度要求,同時(shí)還應(yīng)考慮施工條件、施工工期、使用要求、加固成本等因素,設(shè)計(jì)步驟一般包括問(wèn)題分析、方案擬定、可行性論證、加固后的力學(xué)分析和校核、詳細(xì)設(shè)計(jì)等。為了使結(jié)構(gòu)的維修加固最終取得良好的綜合效益,設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守以下原則:
2.1加固方案制定的總體效應(yīng)原則
在制定建筑物的加固方案時(shí),除考慮可靠性鑒定結(jié)論和委托方提出的加固內(nèi)容及項(xiàng)目外,還應(yīng)考慮加固后建筑物的總體效應(yīng),盡可能使加固措施發(fā)揮綜合效應(yīng),同時(shí)還應(yīng)注意盡可能減小設(shè)計(jì)方案的負(fù)面效應(yīng),充分考慮加固措施對(duì)結(jié)構(gòu)體系、未加固構(gòu)件、地基等可能造成的不利影響。
2.2 荷載設(shè)計(jì)原則
對(duì)加固結(jié)構(gòu)承受的荷載,應(yīng)作實(shí)地調(diào)查和取值。一般情況下,建筑物一經(jīng)鑒定確定需要加固,則加固驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012)規(guī)定取值。對(duì)于現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》(GB50009—2012)中規(guī)定的永久荷載,可根據(jù)情況進(jìn)行抽樣實(shí)測(cè)確定。對(duì)于工藝荷載和吊車荷載等,應(yīng)根據(jù)使用單位提供的數(shù)據(jù)取值。
2.3承載力驗(yàn)算原則
在承載力驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀況和結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸確定。構(gòu)件的截面面積應(yīng)采用實(shí)際有效截面面積,即應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的損傷、缺陷、銹蝕等不利影響。驗(yàn)算時(shí),應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的實(shí)際受力程度及加固部分的應(yīng)力滯后特點(diǎn),以及加固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的程度,并對(duì)加固部分的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p;還應(yīng)考慮實(shí)際荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形、局部損傷、溫度作用等造成的附加內(nèi)力。當(dāng)折減后使結(jié)構(gòu)的重量增大時(shí),尚應(yīng)對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)及建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。
2.4 與抗震設(shè)防結(jié)合的原則
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,為了使建筑物遇地震時(shí)具有相應(yīng)的安全儲(chǔ)備,制定承載能力和耐久性加固、處理方案時(shí),應(yīng)與抗震加固方案結(jié)合提出。
2.5 其他原則
結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性,盡量不損傷原結(jié)構(gòu),并保留其有利用價(jià)值的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,發(fā)揮原結(jié)構(gòu)的潛力,避免不必要的構(gòu)件拆除或更換;盡可能減小對(duì)建筑物使用功能的影響。對(duì)于民用建筑,應(yīng)盡可能避免降低房屋的凈高,縮小使用空間,影響房屋的采光、通風(fēng)、保溫隔熱等性能;對(duì)于工業(yè)建筑,盡可能避免對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、物料運(yùn)輸?shù)仍斐傻牟焕绊憽?/p>
3現(xiàn)有常用加固方法的適用范圍和特點(diǎn)
房屋結(jié)構(gòu)加固方法多種多樣,既有使用已久的傳統(tǒng)方法,也有才開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型加固技術(shù)。這里總結(jié)分析了在當(dāng)前加固實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛、最為成熟的一些加固方法。
3.1 混凝土結(jié)構(gòu)改造加固方法
3.1.1加大截面加固法
加大截面法,也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。它可以提高被加固構(gòu)件的承載能力,還可加大其截面剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善。這種加固方法廣泛用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱、屋架等。該方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,技術(shù)要求不高,適用面廣。
3.1.2外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件四周包以型鋼進(jìn)行加固的方法,分干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。這種方法適用于使用上不允許過(guò)大地增大構(gòu)件截面尺寸,而又需要大幅度提高承載力、增大延性和剛度的混凝土結(jié)構(gòu)的加固。一般用于混凝土柱、梁、屋架,特別是大型結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)的加固。該方法的優(yōu)點(diǎn)是施工方便,現(xiàn)場(chǎng)工作量少,工期短,受力可靠,對(duì)房屋外觀和凈空影響小。
3.1.3預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿(分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U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,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的混凝土承重結(jié)構(gòu)。該法特別適用于高應(yīng)力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),尤其是大型結(jié)構(gòu)的加固。預(yù)應(yīng)力加固法幾乎可不縮小使用空間,不僅可提高構(gòu)件的承載力,而且可減小原構(gòu)件的撓度,縮小原構(gòu)件的裂縫寬度甚至可使裂縫完全閉合。所施加的孔、應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件的材料強(qiáng)度得到充分利用。預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而經(jīng)濟(jì)的加固方法,并且可以基本不影響正常的生產(chǎn)生活。
3.1.4改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法
改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法是通過(guò)增設(shè)支點(diǎn)(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法去改變結(jié)構(gòu)的受力體系(即計(jì)算簡(jiǎn)圖)的加固方法。增設(shè)支點(diǎn)可以減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算跨度,降低計(jì)算彎矩,大幅度提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,減小撓度,縮小裂縫寬度。該法適用于梁、板、析架等水平構(gòu)件的加固,其施工簡(jiǎn)單、受力可靠,但較多地影響了使用空間。
3.1.5外部粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是一種用膠粘劑把鋼板粘貼在構(gòu)件外部,以提高承載力的加固方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是被加固構(gòu)件基本不受損傷,可以充分發(fā)揮原構(gòu)件的作用;加固后幾乎不改變構(gòu)件的外形且不影響建筑功能;施工關(guān)鍵工序較多,施工工期短。
3.1.6外部粘碳纖維布加固法
外部粘碳纖維布加固法一種用膠粘劑把碳纖維布粘貼在構(gòu)件外部,以提高承載力加固方法,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。該方法具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐化學(xué)腐蝕、耐久性好、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),施工質(zhì)量易保證,即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整也基本可以達(dá)到很高的有效粘貼率。
以上各加固方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,不能簡(jiǎn)單地評(píng)定其優(yōu)劣,應(yīng)根據(jù)具體情況予以靈活的應(yīng)用。
3.2砌體結(jié)構(gòu)改造加固方法
3.2.1墻體承載力不足時(shí)的加固方法
3.2.1.1墻體置換法
對(duì)強(qiáng)度過(guò)低的原墻體可拆除重砌;重砌的材料可采用磚或砌塊,也可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。墻體拆除要制定墻體拆除方案,應(yīng)對(duì)原構(gòu)件加以有效的支頂,拆除時(shí)保證保留的墻端為馬牙槎形,新砌的墻與原墻馬牙槎砌成一個(gè)整體。
3.2.1.2砌體裂縫修補(bǔ)和灌漿法
在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)前,應(yīng)根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)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(duì)性地進(jìn)行裂縫修補(bǔ)或采用相應(yīng)的加固措施。
3.2.1.3面層和板墻加固法
面層和板墻加固是指在墻體的一側(cè)或兩側(cè)采用水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)砂漿面層或現(xiàn)澆鋼筋混凝土板墻加固。這種方法不僅可用于加固抗壓承載力不足的砌體,還可以用于加固抗震能力不足的砌體。
3.2.2.結(jié)構(gòu)整體性和抗震性不能滿足要求時(shí)的加固方法
3.2.2.1外加柱加固法
改造工程中橫墻的抗震能力不足時(shí),采用外加鋼筋混凝土柱是個(gè)較好的加固方法。外加柱一般布置在內(nèi)外橫墻交接處、房屋四角、樓梯間和不規(guī)則平面的轉(zhuǎn)角處;外加柱應(yīng)由底層設(shè)起,并應(yīng)沿房屋高度貫通,不得錯(cuò)位。
3.2.2.2增設(shè)砌體抗震墻加固法
當(dāng)增設(shè)砌體抗震墻加固房屋時(shí),抗震墻的材料和構(gòu)造應(yīng)符合下列要求:砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí),且不應(yīng)低于M2.5;墻厚不應(yīng)小于190mm;墻體中沿墻體高度每隔0.7~1.0m可設(shè)置與墻等寬的細(xì)石混凝土現(xiàn)澆帶,其縱向鋼筋可采用3φ6,橫向系筋可采用φ6,其間距宜為200mm;當(dāng)墻厚為240mm或370mm時(shí),可沿墻體高度每隔300~700mm設(shè)置一層焊接鋼筋網(wǎng)片,鋼筋網(wǎng)片的縱向鋼筋可采用3φ4,橫向系筋可采用φ4,其間距宜為150mm;墻頂應(yīng)設(shè)置與墻等寬的現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂梁,并與樓、屋蓋的梁(板)可靠連接,可每隔500~700mm設(shè)置12的錨筋或M12的脹管螺栓連接;壓頂梁高不應(yīng)小于120mm,縱筋可采用4φ12,箍筋可采用φ6,其間距宜為150mm;抗震墻應(yīng)與原有墻體可靠連接,可沿墻體高度每隔500~600mm設(shè)置2根直徑為6mm且長(zhǎng)度不小于1m的鋼筋與原有墻體用螺栓或錨筋連接;當(dāng)墻體內(nèi)有混凝土帶或鋼筋網(wǎng)片時(shí),可在相應(yīng)位置處加2根直徑12mm拉筋,錨入混凝土帶內(nèi)長(zhǎng)度不宜小于500mm,另一端錨在原墻體或外加柱內(nèi),亦可在新砌墻與原墻間加現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱,柱頂與壓頂梁連接,柱與原墻應(yīng)采用錨筋、銷鍵或螺栓連接;抗震墻應(yīng)設(shè)基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深宜與相鄰抗震墻相同,寬度不應(yīng)小于計(jì)算確定的寬度的1.15倍。
3.2.2.3增設(shè)圈梁、鋼拉桿加固法
當(dāng)圈梁設(shè)置不符合鑒定要求時(shí),應(yīng)增設(shè)圈梁;外墻圈梁宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,內(nèi)墻圈梁可用鋼拉桿或在進(jìn)深梁端加錨桿代替。
4結(jié)構(gòu)加固方案的優(yōu)選
結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選的目的在于從眾多初步可行方案中選擇出一個(gè)最佳加固方案。為達(dá)到這一目的,應(yīng)該實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固所要求的一系列目標(biāo),這些基本目標(biāo)可概括為:技術(shù)可行、效果可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡(jiǎn)便和確保質(zhì)量的要求。為實(shí)現(xiàn)這些基本目標(biāo),應(yīng)分析與之相關(guān)的基本要素,把基本目標(biāo)分解為一些具體的期待達(dá)到的結(jié)果。結(jié)合結(jié)構(gòu)加固的特點(diǎn)和技術(shù)要求,具體分析基本目標(biāo)的影響因素,可概括出影響結(jié)構(gòu)加固方案選擇的影響因素如下所示。
4.1結(jié)構(gòu)加固方案的效果可靠性主要是分析加固方案所達(dá)到的加固效果是否能滿足要求。每一種加固方案都有其一定的適用范圍,以滿足某種加固需要,其適用范圍主要是由可靠性鑒定結(jié)果、結(jié)構(gòu)功能降低情況及其它加固原因,結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)鼐唧w條件,尤其是對(duì)加固后結(jié)構(gòu)的功能要求來(lái)決定的。所以,為保證加固方案效果可靠,就必須要求加固方案達(dá)到如下目標(biāo):采用該加固方案滿足加固后結(jié)構(gòu)的功能要求,包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等:該加固方案能否適應(yīng)新、舊結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作要求:該方案能否盡量少地對(duì)原構(gòu)件產(chǎn)生不利影響。
4.2結(jié)構(gòu)加固方案的經(jīng)濟(jì)合理性主要是指所采用的結(jié)構(gòu)加固方案的造價(jià)和工期應(yīng)該在滿足加固效果可靠的前提下,能夠做到造價(jià)低、工期合適。同時(shí),加固設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保留和利用有價(jià)值的原結(jié)構(gòu),避免不必要的拆除。因此,其子目標(biāo)為造價(jià)低、工期合理,對(duì)原結(jié)構(gòu)的利用程度好和加固后可能花費(fèi)的維修費(fèi)用少。
4.3結(jié)構(gòu)加固方案的技術(shù)可行性指以下幾個(gè)方面:所采用的加固方案是否技術(shù)先進(jìn);所選方案經(jīng)過(guò)了豐富的工程實(shí)踐檢驗(yàn),證明其技術(shù)是成熟的;所選加固方案與被加固結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的特點(diǎn)相適應(yīng);所選加固方案與導(dǎo)致結(jié)構(gòu)加固的原因相適應(yīng);所選結(jié)構(gòu)加固方案應(yīng)與結(jié)構(gòu)所在地的具體條件相適應(yīng)。
4.4結(jié)構(gòu)加固方案的施工是否簡(jiǎn)單方便取決于三方面的制約因素:結(jié)構(gòu)加固方案本身的技術(shù)復(fù)雜程度;客觀條件的制約;施工單位水平的高低。眾所周知,由于不同加固方案所采用的施工方法、施工程序、施工設(shè)備等不一樣,其施工的難易程度顯然不同。而結(jié)構(gòu)加固施工場(chǎng)地條件的區(qū)別、結(jié)構(gòu)類型的不同對(duì)施工的進(jìn)展也有明顯的影響。
4.5所采用的結(jié)構(gòu)加固方案應(yīng)能避免或盡量少地對(duì)周圍結(jié)構(gòu)、構(gòu)件產(chǎn)生不利影響,包括引起其內(nèi)力、剛度的不利變化,可把之視為不產(chǎn)生不利的整體效應(yīng)(把相鄰的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件看作一種環(huán)境)。
按照以上的討論,本文明確了結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選的總目標(biāo)、分目標(biāo)和子目標(biāo),它們構(gòu)成了層次分明、次序明確的目標(biāo)樹(shù)。
5小結(jié)
目前,在房屋結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中,對(duì)于加固方案的選擇,主要是依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行決策,因而不免帶有一定的主觀性,而且由于加固設(shè)計(jì)涉及到新、舊兩類材料,受到多種因素、條件的影響,要使加固后結(jié)構(gòu)的綜合效應(yīng)最佳是非常困難的。目前對(duì)于建筑物加固方案優(yōu)化問(wèn)題,沒(méi)有完整的理論著述。還需要從理論上進(jìn)行針對(duì)性的系統(tǒng)研究,從工程上進(jìn)行大量的實(shí)踐,建立更加完善的優(yōu)化模型,結(jié)合計(jì)算智能技術(shù),使建筑物加固方案優(yōu)化走上智能化的道路。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院. 建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程(JGJ116-2009)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009.
關(guān)鍵詞: 公路橋梁工程;樁基;技術(shù)控制
中圖分類號(hào):TU997文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,運(yùn)輸業(yè)也迅速擴(kuò)大發(fā)展起來(lái)了。公路交通是整個(gè)運(yùn)輸領(lǐng)域的核心,具有靈活自由的特點(diǎn),在現(xiàn)代社會(huì)中起著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái),樁基承載層一般樁長(zhǎng)和樁徑往往設(shè)計(jì)得大于基礎(chǔ)部分,并且采用相對(duì)完整的巖石層,用以適應(yīng)我國(guó)對(duì)橋梁工程鉆孔灌注樁基礎(chǔ)承載能力越來(lái)越高的要求、滿足設(shè)計(jì)要求的承載力。然而,這種工程方式和方法卻也增加了工程成本,提高了施工難度。為解決道路橋梁施工中樁基加固的的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐,總結(jié)出了一些地基加固的方法,可以大大縮短樁長(zhǎng),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。
一、路橋施工中常見(jiàn)的樁基質(zhì)量問(wèn)題
1、樁基沉降
樁基沉降形成的原因主要是沉渣清理不徹底或者沉渣過(guò)厚。這種情況的樁基沉降,在其尚未引起上部連續(xù)梁的開(kāi)裂時(shí),需要加固處理樁基,以增加其承載力、阻止樁基繼續(xù)下沉。此外,向上需要頂升梁體使其基本回復(fù)到原設(shè)計(jì)狀態(tài),減少由于沉降引起的次應(yīng)力,否則梁體一旦開(kāi)裂,會(huì)影響其正常使用和工程的順利進(jìn)行。樁基沉降的另一個(gè)原因是由于樁基在設(shè)計(jì)體系上便存在不合理的地方,在同種類的連續(xù)梁的下面使用不同種類的樁基形式。這種情況下由于樁基是不均勻的而引起的沉降,很容易引發(fā)梁體自身產(chǎn)生大次應(yīng)力;另一種可能性是設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這個(gè)地區(qū)的地質(zhì)巖性摩阻系數(shù)在取值上偏大,即規(guī)范中大值,而給它的摩擦樁的樁長(zhǎng)取值時(shí)卻偏短了。
2、灌注樁施工常見(jiàn)問(wèn)題分析
路橋建設(shè)中使用最普遍的一種施工方式便是用灌注樁作為樁基這一施工方式。而用灌注樁作為樁基這一施工方式中最多發(fā)的質(zhì)量上的問(wèn)題主要是混凝土的疏松、蜂窩、氣孔、夾渣、斷樁等問(wèn)題。在灌注樁的樁基施工過(guò)程中,由于混凝土配合比控制不嚴(yán)、攪拌時(shí)間不夠或水泥質(zhì)量差導(dǎo)致澆注時(shí)樁身混凝土離析摻氣,內(nèi)部有疏松氣孔、砂眼等;另一方面,還經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)闃兜总洝⒊恋韺舆^(guò)厚、清孔不徹底,導(dǎo)致淤泥狀沉淀、樁頭不密實(shí)等情況;在澆注至樁頂時(shí)超壓力不足,導(dǎo)致泥漿混入,或樁頂強(qiáng)度低、不夠密實(shí),導(dǎo)致樁基礎(chǔ)質(zhì)量無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)管進(jìn)水、卡管、坍孔、埋管、清孔不徹底;在澆注混凝土的施工過(guò)程中,混凝土初步凝固后,流動(dòng)性會(huì)變低,但是這時(shí)仍然續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升;或者灌注的中間部分坍塌了,使得兩層混凝土中夾有泥渣,更有甚者還會(huì)到這整個(gè)樁夾有泥渣土而形成斷樁。
二、樁基加固技術(shù)
1、微型樁加固技術(shù)
微型樁于二十世紀(jì)三十年代初起源于意大利,美國(guó)于四十年代開(kāi)始使用微型樁,我國(guó)二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始研究,在上海地區(qū)開(kāi)始使用,近年來(lái)有很大發(fā)展,它很適于荷載小而分散的中小型工業(yè)與民用建筑。它不僅可用于新建工程的地基處理,也可用于現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換,特別是對(duì)于場(chǎng)地狹窄,凈空低矮的工程現(xiàn)場(chǎng),其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。目前,微型樁已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的一些舊房改造、古建筑加固糾偏、防洪堤壩加固、建筑物加固防震、邊坡加固、水池底板的抗浮、鐵塔等抵抗交替荷載的基礎(chǔ)等工程中得到了應(yīng)用,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。微型樁非常適合用于路橋施工中樁基加固,它是一種較小口徑的鉆孔灌注樁,直徑一般不大于300mm,長(zhǎng)細(xì)比一般超過(guò)30,在加固過(guò)程用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。微型樁根據(jù)不同的工程地質(zhì)情況,可以相應(yīng)地采取不同的成孔方式,比如干成孔或循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔等。如果使用循環(huán)泥漿成孔,在鉆孔到需要的深度后,要用沖水清孔;如果使用的是干成孔,則需要反復(fù)提鉆取土清孔。無(wú)論何種方式成孔,在清孔完成后,都必須馬上植入加勁鋼材和注漿導(dǎo)管。根據(jù)設(shè)計(jì)的不同和使用目的的不同,可以調(diào)整鋼材的不同??讖降拇笮〔煌梢愿鶕?jù)情況適當(dāng)選取鋼筋籠或者單根鋼筋。這些施工項(xiàng)目都完成后,便要開(kāi)始進(jìn)行壓力灌漿了??梢灾苯酉蚩變?nèi)用壓力灌注水泥砂漿,也可以先向孔內(nèi)投入碎石(粒徑為13cm的為佳),再向孔內(nèi)灌注純水泥漿或水泥砂漿。若采用套管灌漿,注漿的壓力要根據(jù)工程施工地的實(shí)際地質(zhì)情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,在拔除套管的時(shí)候,施加壓力(一般為0.3~0.5MPa),但要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,直到滿溢為止。
2、路橋施工中微型樁加固技術(shù)的特點(diǎn)
路橋樁基加固技術(shù),在實(shí)際建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。微型樁其獨(dú)特的特點(diǎn)在路橋樁基加固中有其獨(dú)特的優(yōu)越性,對(duì)路基加固技術(shù)有很重大的意義,微型樁的加固技術(shù)的施工特點(diǎn)主要有幾個(gè)方面:首先,微型樁可以形成網(wǎng)狀布置的微型樁體系。這種與眾不同的體系,不僅能夠使每個(gè)單樁同時(shí)承受各種應(yīng)力的作用,同時(shí)還很好地提高了道路橋梁的承載能力,對(duì)道路橋梁路基起到了很好的加固效果。其次,微型樁可以靈活布置樁具施工。這種微型樁加固技術(shù)施工應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備小,施工成本相對(duì)比較低廉;方式比較簡(jiǎn)單,技術(shù)也比較成熟,在道路橋梁施工中適應(yīng)性較強(qiáng),基本在各種地質(zhì)的道路橋梁施工地基加固中都可采用。再次,微型樁可以使加固效果顯著,承載能力較高。根據(jù)建筑工作者長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)現(xiàn),由于微型樁施工方式和技術(shù)的原因,使用微型樁加固技術(shù)進(jìn)行的道路橋梁路基加固,不僅能夠提高樁基的負(fù)荷能力,更能使樁基的承載力得到了顯著提高,使地基更加穩(wěn)固。最后,微型樁占用施工面積較小,施工靈活方便。微型樁的這種特點(diǎn)使其在施工過(guò)程中不受施工面積限制,并且其沉降程度較小,能穿透任何障礙物。這些特點(diǎn)都使得微型樁地基加固技術(shù)在許許多多道路橋梁地基加固中得到廣泛采用。
3、微型樁加固路橋樁基應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
一般道路橋梁質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,人們才對(duì)其進(jìn)行加固處理,因此這時(shí)的道路橋梁情況不太好,在對(duì)其進(jìn)行加固時(shí),不可以使得加固后樁基依然存在大量問(wèn)題,需要加強(qiáng)其承載能力、保證加固施工的質(zhì)量能夠使路橋的整體性能得到提升。因此在對(duì)道路橋梁樁基進(jìn)行加固時(shí)更需要謹(jǐn)慎細(xì)致,注意各方面,努力避免出現(xiàn)問(wèn)題。首先,技術(shù)人員認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)、認(rèn)真審核圖紙,并及時(shí)向施工人員進(jìn)行溝通和技術(shù)交底;其次,確保各項(xiàng)材料設(shè)備以及技術(shù)性都能夠符合技術(shù)和施工的具體要求,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決;第三,堅(jiān)持嚴(yán)格的工程驗(yàn)收檢測(cè),對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。第四,保鋼筋砼工程的監(jiān)控,把好配比、振搗、養(yǎng)生每一關(guān)。
三、樁基鉆孔施工中的問(wèn)題及處理措施
1、坍孔
坍孔出現(xiàn)的主要特點(diǎn)是水位不穩(wěn)定,忽高忽低,并且伴隨著水泡會(huì)從孔隙內(nèi)冒出,鉆機(jī)承受的負(fù)荷明顯增加,出渣的機(jī)率大大增加,然而進(jìn)度卻增長(zhǎng)緩慢,坍孔形成原因主要是泥漿性能不符合施工要求、施工的器械總碰撞壁孔、孔內(nèi)的水注入得很不及時(shí)。假如在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)橋梁樁基坍孔的相關(guān)問(wèn)題,應(yīng)首先確定坍孔的所在位置,并努力查明其深淺,一般來(lái)說(shuō),如果坍孔的深度較深但情況不嚴(yán)重時(shí),可用粘土回填,回填的位置應(yīng)在坍孔處以上2~3 m,回填時(shí)應(yīng)增加泥漿含量,改善泥漿的性能,注意緩慢鉆進(jìn)。如果坍孔深度深且情況嚴(yán)重,則應(yīng)首先以砂類土將孔進(jìn)行回填,另外也可粘質(zhì)土摻水泥作為回填材料,水泥的含量在 5%~8%以內(nèi),應(yīng)待回填材料穩(wěn)定后再開(kāi)鉆。如果坍孔情況不嚴(yán)重且深度較淺,可加深護(hù)筒,將護(hù)筒內(nèi)的填土夯實(shí),重新開(kāi)鉆。
2、斜孔
斜孔的成因一般是由于地質(zhì)松軟不均、巖石面傾斜、鉆架出現(xiàn)移位或者是因?yàn)殂@頭遇到探頭石等造成的。鉆孔時(shí),檢查鉆盤本身或者和鋼絲繩是否垂直,孔口區(qū)域的鉆桿或鋼絲繩的施工位置是否準(zhǔn)確。如果施工過(guò)程中發(fā)生誤差及時(shí)調(diào)整。如果出現(xiàn)斜孔,一般采用的方式是反復(fù)掃孔,矯正鉆孔。如果偏斜嚴(yán)重時(shí),那么就填粘質(zhì)土,采用回旋鉆成孔的方式,或者采用加片石沖擊鉆成孔的方式,結(jié)實(shí)穩(wěn)定后再開(kāi)鉆。
結(jié)束語(yǔ)
道路橋梁在社會(huì)主義發(fā)展進(jìn)程中有著越來(lái)越重要的位置,而路橋樁基施工在施工中涉及許多環(huán)節(jié),是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。但仍然存在著許多問(wèn)題,只有針對(duì)這些問(wèn)題提出解決方案,提高道路橋梁施工中樁基加固技術(shù),才能更好地提高道路橋梁的質(zhì)量、穩(wěn)定性和安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]張清平.對(duì)樁基工程技術(shù)管理與控制 [J].商品與質(zhì)量:建筑與發(fā)展,2011,(8).
關(guān)鍵詞:外墻外保溫;施工技術(shù);建筑節(jié)能
Abstract: With increased global pressure to survive, the imminent development of energy-efficient buildings, more and more building materials tend to be energy-saving aspects to consider, wall insulation is the main way of building energy efficiency, commonly used in construction engineering exterior wallinsulation exterior insulation. Improve the comfort of residential living and reduce the overall cost of a residential. To ensure the construction quality of the exterior temperature is necessary to understand the characteristics of the external insulation materials, and to comply with the procedures and methods of construction of the exterior temperature, this paper discussed the choice of materials and its construction is technically on the external wall insulation system.Keywords: exterior insulation; construction technology; building energy efficiency
中圖分類號(hào):F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
一、外墻外保溫技術(shù)分析
外墻外保溫技術(shù)是指在磚石、混凝土等垂直外墻的外表面上建造保溫隔熱層。由于從墻體外側(cè)保溫隔熱,其構(gòu)造能充分滿足防水、抗風(fēng)壓以及溫濕度變化的要求,能抵御外界撞擊,不會(huì)產(chǎn)生裂縫,還能對(duì)相鄰部位(如門窗、管道等)之間及邊角處、面層裝飾等方面起到良好的裝飾和保護(hù)作用,市場(chǎng)應(yīng)用日益廣泛。
二、外墻外保溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1.可以避免產(chǎn)生熱橋,保溫效率高。
2.冬暖夏涼。在進(jìn)行外保溫后,內(nèi)部的實(shí)體墻熱容量開(kāi)始增大,室內(nèi)能蓄存更多的熱量,使諸如太陽(yáng)輻射或間歇采暖造成的室內(nèi)溫度變化減緩,室內(nèi)溫度較為穩(wěn)定,有利于生活舒適。
3.可以有效保護(hù)墻體。由于采用外保溫的結(jié)果,內(nèi)部的磚墻或砼墻受到一定程度的保護(hù);室外氣候不斷變化引起墻體內(nèi)部較大的溫度變化發(fā)生在外保溫層內(nèi),使內(nèi)部的主體墻冬季溫度提高,不同季節(jié)引起的溫度變化小,破壞應(yīng)力大為減輕,壽命得以延長(zhǎng)。
4.便于舊房改造,墻內(nèi)容易掛物。采用內(nèi)保溫的墻面上難以吊掛物件,甚至安設(shè)窗簾盒都相當(dāng)困難,還會(huì)因此減少使用面積;外保溫則可以避免這些問(wèn)題發(fā)生,當(dāng)外墻必須進(jìn)行裝修或抗震加固時(shí),加做外保溫是最經(jīng)濟(jì)、最有利的時(shí)機(jī)。
5.加快施工進(jìn)度。新建工程如采用內(nèi)保溫,房屋內(nèi)部裝修等作業(yè),必須等待內(nèi)保溫做好后才能進(jìn)行;而采用外保溫,則可以與室內(nèi)工程平行作業(yè)。
6.有效防止墻體開(kāi)裂。采用外保溫系統(tǒng)時(shí),由于其配套材料之一――薄抹灰膠漿中聚合物和纖維材料的摻入,可以改善面層的防水性和抗開(kāi)裂性,有效避免墻體開(kāi)裂和滲漏。
7.便于維修。外墻外保溫系統(tǒng)損壞后不會(huì)影響用戶正常居住,也較易維修,而內(nèi)保溫系統(tǒng)損壞后會(huì)給住戶產(chǎn)生非常大的影響,且維修更難。
8.適用范圍廣泛。外墻外保溫系統(tǒng)既適用于民用建筑,又適用于工業(yè)建筑;既適用于采暖建筑,又適用于空調(diào)建筑;既可用于新建建筑,又可用于老房改造;既能在低層、多層建筑中應(yīng)用,又能在小高層和高層建筑中應(yīng)用。
9.綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯。在加強(qiáng)外保溫、保持室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,適當(dāng)降低室溫,可以減少采暖負(fù)荷,節(jié)約熱能。
三、外墻外保溫施工方法
外墻外保溫體系是將憎水性、低收縮率的保溫材料通過(guò)粘結(jié)或錨固牢固地置于建筑物墻體外側(cè),并在其外側(cè)施工裝飾層的方法。
1.彈控制線:根據(jù)建筑立面設(shè)計(jì)和外墻外保溫技術(shù)要求,在墻面彈出外門窗水平、垂直控制線及伸縮逢線、裝飾縫線等。
2.掛基準(zhǔn)線:在建筑外墻大角(陰陽(yáng)角)及其他必要處掛垂直基準(zhǔn)鋼線,每個(gè)樓層適當(dāng)位置掛水平線,用以控制聚苯板的垂直度和平整度。
3.基層墻體處理:去除附著物,清除墻面的浮灰、油污等影響粘結(jié)強(qiáng)度的材料。
4.配制專用粘接劑:
(1)根據(jù)專用粘接劑的使用說(shuō)明書(shū)提供的摻配比例配制,專人負(fù)責(zé),嚴(yán)格計(jì)量,機(jī)械攪拌,確保攪拌均勻。
(2)拌和好的粘接劑在靜停5min后再攪拌方可使用。
(3)粘接劑必須隨拌隨用,拌和好的粘接劑應(yīng)保證在1h內(nèi)用完。
5.預(yù)粘翻包網(wǎng)格布:凡在聚苯板側(cè)邊外露處(如伸縮縫、門窗洞口處),都應(yīng)做網(wǎng)格布翻包處理。
6.粘貼聚苯板:
(1)外保溫用聚苯板標(biāo)準(zhǔn)尺寸為600mm×900mm、600mm×1200mm兩種,非標(biāo)準(zhǔn)尺寸或局部不規(guī)則處可現(xiàn)場(chǎng)裁切,但必須注意切口與板面垂直。
(2)陰陽(yáng)角處必須相互錯(cuò)茬搭接粘貼。
(3)門窗洞口四角不可出現(xiàn)直縫,必須用整塊聚苯板裁切出刀把狀,且小邊寬度≥200mm。
(4)粘貼方法采用點(diǎn)粘法,且必須保證粘接面積不小于30%。
(5)聚苯板抹完專用粘接劑后必須迅速粘貼到墻面上,避免粘接劑結(jié)皮而失去粘接性。
(6)粘貼聚苯板時(shí)應(yīng)輕柔、均勻擠壓聚苯板,并用2m靠尺和拖線板檢查板面平整度和垂直度。粘貼時(shí)注意清除板邊溢出的粘接劑,使板與板間不留縫。
7.安裝固定件:
(1)固定件安裝應(yīng)至少在粘完板的24h后再進(jìn)行。
(2)固定件長(zhǎng)度為板厚+50mm。
(3)用電錘在聚苯板表面向內(nèi)打孔,孔徑視固定件直徑而定,進(jìn)墻深度不小于60mm,擰入固定件,釘頭和壓盤應(yīng)略低于板面。
8.板面打磨、找平:對(duì)板面接縫高低較大的區(qū)域用粗砂紙打磨找平,打磨時(shí)動(dòng)作要輕,并以圓周運(yùn)動(dòng)打磨。先抹第一遍保溫層,厚度在30mm左右,不宜來(lái)回拉抹,對(duì)于陰角部位,從外向內(nèi)抹,打魚(yú)鱗狀底糙。當(dāng)表面用手按不動(dòng)時(shí)施工第二遍,表面用鋁合金的刮尺初步刮平,再用木抹子搓平。平整度用2m長(zhǎng)靠尺檢查,控制在4mm以內(nèi)。聚苯顆粒保溫料的攪拌時(shí)間不少于3~5min,已拌完的保溫材料要在3h內(nèi)用完,3~7d后施工保護(hù)層。
9.配制聚合物砂漿:(方法及要求同配制專用粘接劑)。
10.抹聚合物砂漿:聚合物砂漿分底層和面層兩次抹灰。
(1)在聚苯板面抹底層砂漿,厚度為2mm―2.5mm。同時(shí)將翻包網(wǎng)格布?jí)喝肷皾{中。門窗洞口的加強(qiáng)網(wǎng)格布也應(yīng)隨即壓入砂漿中。
(2)貼網(wǎng)格布:將網(wǎng)格布緊繃后貼于底層抹面砂漿上,用抹子由中間向四周把網(wǎng)格布?jí)喝肷皾{的表層,要平整壓實(shí),嚴(yán)禁網(wǎng)格布褶皺。網(wǎng)格布不得壓入過(guò)深,表面必須暴露在底層砂漿之外。網(wǎng)格布上下搭接寬度不小于80mm,左右搭接寬度不小于100mm。
(3)網(wǎng)格布粘貼完后,在表面抹一層0.5mm―1mm面層聚合物砂漿。
11.驗(yàn)收:表面應(yīng)無(wú)空鼓、裂紋,不起皮,平整無(wú)接茬,分隔縫、窗口等處密封良好。
四、施工中應(yīng)注意的問(wèn)題及其質(zhì)量控制
(一)基層處理不當(dāng)
基層未清理干凈,鋼筋混凝土墻體未涂均勻,造成面層與基層粘結(jié)不牢固,容易產(chǎn)生空鼓、脫落現(xiàn)象,對(duì)工程產(chǎn)生安全隱患,另外,在選材上要選用與外溫板變形量相協(xié)調(diào)的、具有彈性變形能力的優(yōu)質(zhì)彈性外墻專用涂料。
細(xì)部處理不當(dāng)
在外墻外側(cè)安裝保溫板時(shí),將企口縫對(duì)齊,墻寬不合模數(shù)量時(shí),應(yīng)用小塊保溫板補(bǔ)齊,門窗洞口處保溫板不開(kāi)洞,待墻體拆模后再開(kāi)洞,門窗洞口及墻陽(yáng)角處仍用多余的保溫板塞堵。
施工方案審查及操作人員交底
為避免盲目施工,在施工前,監(jiān)理人員首先要進(jìn)行自我學(xué)習(xí),加強(qiáng)對(duì)外墻外保溫施工的認(rèn)知。同時(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)程編制專項(xiàng)施工方案來(lái)施工,施工人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后,由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行交底,使具體操作人員熟悉操作要領(lǐng)及工藝標(biāo)準(zhǔn)。
施工時(shí)間的選擇
保溫板的粘貼必須選擇氣溫適宜的天氣,以盡可能降低滲漏、裂變等通病的出現(xiàn),避免在雨天進(jìn)行,外保溫期間及完工后24小時(shí)內(nèi),基層及環(huán)境空氣濕度不宜低于5℃,夏季應(yīng)避免陽(yáng)光暴曬,如在粘貼過(guò)程中遇到雨天,必須采取防護(hù)措施,并在雨后須將基層或保溫板的潮氣充分散失后再進(jìn)行下一道工序施工,以保證保溫層的施工質(zhì)量。
防火問(wèn)題引發(fā)安全事故。
保溫材料為高分子有機(jī)化合物,盡管進(jìn)行了阻燃處理,但當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍然引起燃燒,造成災(zāi)害。外墻外保溫建筑所有門窗洞口周邊保溫層的外表面,都必須有非常嚴(yán)密而且厚度足夠的保護(hù)層覆蓋,以免有機(jī)保溫材料被點(diǎn)燃,高層建筑采用有機(jī)保溫材料做外墻外保溫時(shí),一般每隔兩個(gè)樓層應(yīng)該設(shè)置由巖棉板條構(gòu)成的隔火條帶,以免火勢(shì)蔓延。
結(jié)語(yǔ)
在外墻保溫施工中,施工工藝比傳統(tǒng)方法更復(fù)雜,規(guī)范工藝、控制工序是保證工程施工質(zhì)量的有效手段,選材時(shí)要注意減少材料的溫變性能差異,提高外保溫系統(tǒng)的防裂抗?jié)B能力,從建筑設(shè)計(jì)、建筑質(zhì)量、建筑材料使用等環(huán)節(jié)采取建筑節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材措施,推動(dòng)可再生能源在建筑中的應(yīng)用,減少能源的消耗,保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
[1]JG149―2003膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng).中華人民共和國(guó)建設(shè)部,2007
在建筑物的立面上,建筑師常設(shè)計(jì)一些異形的、凹凸的裝飾線條,裝飾在建筑物的層間、窗周、陽(yáng)臺(tái)邊、屋檐口等處,來(lái)表現(xiàn)建筑物的立面特性,美化空間的環(huán)境,裝飾線條在立面上產(chǎn)生的光影變化,與天空中的云彩交相輝映,讓非功能性空間的“虛無(wú)”,表達(dá)出“豐富”的話語(yǔ),視覺(jué)獨(dú)具美感的裝飾線條,通常是先立模澆筑混凝土或用砌體砌筑出輪廓,再用砂漿抹灰成型,這種線條自重較重、施工難度大、成型效果要求高,已是不爭(zhēng)的事實(shí),特別是在舊房改造中尤為困難。
采用“EPS輕質(zhì)外墻裝飾構(gòu)件施工技術(shù)”,有效解決了傳統(tǒng)陳舊的施工做法,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。EPS輕質(zhì)裝飾構(gòu)件主要是用聚苯乙烯泡沫塑料,加工而成的預(yù)制產(chǎn)品,構(gòu)件具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、施工快捷、可裝飾性好的特點(diǎn),是代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土、砌塊裝飾線條的理想材料,可以減輕建筑物自重,降低工程造價(jià),EPS 輕質(zhì)裝飾構(gòu)件將會(huì)得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。EPS輕質(zhì)裝飾構(gòu)件不僅適用于新建工程,如酒店、辦公、別墅區(qū)等外檐外門窗框裝飾工程,還能適用于道路景觀改造工程,為臨街建筑穿衣戴帽。廣泛適用于涂料墻面、石材墻面、飾面磚墻面等位置的裝飾。尤其是能夠在保留原有馬賽克面層、面磚面層、涂料面層的基礎(chǔ)上,增設(shè)EPS 輕質(zhì)裝飾構(gòu)件,豐富線條的最佳裝飾效果,使其雍容華貴,錯(cuò)落有致,達(dá)到舊貌變新顏的目的。
EPS 輕質(zhì)裝飾構(gòu)件(簡(jiǎn)稱EPS)的特點(diǎn):①EPS是用聚苯乙烯泡沫塑料、粘結(jié)膠漿、抹面膠漿、耐堿網(wǎng)布等組成的構(gòu)成,可根據(jù)設(shè)計(jì)師的要求,做出各種形狀,造型豐富多彩,能滿足建筑外墻立面裝飾的各種要求,施工裝飾效果佳,適用于高層、多層建筑的外墻裝飾;②EPS采用獨(dú)有彈性配方,耐候性能好,壽命長(zhǎng)。能與其他涂料搭配使用,杜絕了泛堿流出現(xiàn);③ EPS 輕質(zhì)裝飾構(gòu)件為實(shí)心構(gòu)造,材質(zhì)本身不吸水,可避免掛污現(xiàn)象,能防止窗邊四周滲水,提高防水效果;④ EPS 輕質(zhì)裝飾構(gòu)件所用的粘貼膠漿未含有有毒成分,對(duì)人體不會(huì)造成傷害和環(huán)境污染;⑤原材料可全部為國(guó)產(chǎn)化,比進(jìn)口同類型系統(tǒng)綜合造價(jià)低30%-40%,效益顯著。
施工優(yōu)點(diǎn):采用EPS輕質(zhì)外墻裝飾構(gòu)件施工,具有裝飾構(gòu)件生產(chǎn)周期快,施工簡(jiǎn)便快捷,搭接性能好、粘貼牢固,具有足夠的強(qiáng)度和耐久性,材質(zhì)輕,長(zhǎng)久使用無(wú)安全隱患,制作精度高,可鋸能粘可加工性強(qiáng),安裝誤差小,更換及修飾方便,裝飾效果流暢、美觀,不需大量輔助鋼材、勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)。
施工工藝流程及操作要點(diǎn):
EPS施工工藝原理:采用粘貼膠漿和錨栓(構(gòu)件較大,應(yīng)采用絲桿拉爆方式固定)將其對(duì)準(zhǔn)墻體安裝位置標(biāo)線,在構(gòu)件與構(gòu)件接縫處構(gòu)件的頂部或背面與建筑物的結(jié)合部位用粘貼膠漿(涂粘聚合物水泥膠漿),按拼裝次序?qū)?zhǔn)拼裝(如構(gòu)件較大則用絲桿拉爆固定)。安裝時(shí)在構(gòu)件下部或外側(cè)打入臨時(shí)斜楔,利用斜楔調(diào)整位置,使構(gòu)件就位,水平(或垂直)向上擠壓頂緊構(gòu)件底部并固定。拼裝完畢后,修補(bǔ)拼裝接縫,縫應(yīng)注滿粘貼膠漿(聚合物水泥膠漿),這樣解決了接縫處的變形性能,并能減少自身收縮,從而杜絕了拼縫膠漿的收縮裂縫,使拼縫平整美觀。構(gòu)件粘固后,用粘貼膠漿填補(bǔ)在安裝時(shí)的固定眼,補(bǔ)平構(gòu)件,接縫,待膠漿初凝時(shí)(約30min左右)用吸水海綿輕輕抹平,吸取表面浮漿,使表面達(dá)到美觀的效果。(如果構(gòu)件表面浮漿部分已干,可用細(xì)砂布輕輕磨平)。
施工主要工藝流程見(jiàn)圖:
圖-3 施工主要工藝流程圖
1 施工準(zhǔn)備
①技術(shù)準(zhǔn)備:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,施工規(guī)范進(jìn)行深化設(shè)計(jì),明確細(xì)部構(gòu)造做法,并經(jīng)設(shè)計(jì)院同意。按照施工平面圖繪制構(gòu)件排板圖。
②材料準(zhǔn)備:按照排板圖將每樓層的構(gòu)件依尺寸、規(guī)格、數(shù)量列出構(gòu)件清單,有必要應(yīng)定制構(gòu)件材料。根據(jù)工程進(jìn)度要求按樓層配構(gòu)件逐層運(yùn)輸?shù)焦さ?。依?jù)每層清單按型號(hào),規(guī)格搬運(yùn)到指定樓層,分類堆放,搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕抬輕放。選用的EPS構(gòu)件其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,其主要性能指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10801.1及JG149的有關(guān)規(guī)定。
③組織準(zhǔn)備:成立專門的構(gòu)件安裝施工班組,根據(jù)項(xiàng)目總進(jìn)度計(jì)劃安排和施工工程量,每一安裝班組由安裝工(裝飾抹灰工7人,搬運(yùn)工5人組成)。作業(yè)人員在施工前必須經(jīng)過(guò)技術(shù)交底,并按專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工。
④施工機(jī)具準(zhǔn)備:(Oseer專用粘漿)攪拌機(jī),切割鋸或直板鋸,泥刀等。
2 測(cè)量放線及復(fù)核
3 清理、補(bǔ)平安裝構(gòu)件的墻面
4 放樣及構(gòu)件切割加工
5 鉆孔及安裝固定錨栓或絲桿拉爆:
用墨斗及線錘將立面裝飾線(構(gòu)件)自上而下引垂直,如果是多層或高層建筑則須用經(jīng)緯儀引線定點(diǎn),才能保證陰陽(yáng)角方正,上下通順,接著按專項(xiàng)方案或設(shè)計(jì)要求開(kāi)始鉆孔錨栓(錨栓涂防銹漆后用結(jié)構(gòu)膠),構(gòu)件單件長(zhǎng)度在2m或2m以內(nèi)可用螺栓,大于2m的用絲桿拉爆加固,如設(shè)計(jì)沒(méi)要求錨栓長(zhǎng)度、則進(jìn)入墻體至少100mm,進(jìn)入構(gòu)件長(zhǎng)度以構(gòu)件的寬度減去20mm計(jì)算,螺栓或絲桿拉爆直徑依據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度定。單件長(zhǎng)度在2m或2m以內(nèi)的用φ8直徑;大于2m的用φ10絲桿拉爆。每條構(gòu)件不少于2孔/1m,構(gòu)件鉆孔數(shù)量按(50cm/1孔+1條)間距計(jì)算。以10cm×20cm截面考慮,1m長(zhǎng)的構(gòu)件重量約0.59kg,因此以每50cm間距加一固定件安全滿足要求。
附計(jì)算公式:構(gòu)件重量指標(biāo)為18-22kg/m3,取1m長(zhǎng)度計(jì)算,10cm×20cm截面。
0.1m×0.2m×22kg/m3=0.44kg/m;構(gòu)件與墻面粘貼面膠漿重量指標(biāo)0.15kg/m;兩者為0.44+0.15=0.59kg/m,完全滿足要求。
6 墻面構(gòu)件位修整補(bǔ)平
7 調(diào)制粘貼膠泥
8 涂抹膠泥
9 安裝并壓實(shí)構(gòu)件:粘貼構(gòu)件膠漿,然后立即將構(gòu)件安裝在已錨固的錨栓上,用手均勻擠壓線條,檢查水平度、垂直度,將擠出膠漿清理干凈。粘貼膠漿厚度3mm。
10 修補(bǔ)連接縫、表面平整:
門窗框拼板完成后(未終凝前),用尺量其對(duì)角線是否在允許偏差范圍內(nèi),如果符合接下來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)角接縫進(jìn)行補(bǔ)縫(用憎水型防裂膠)。表面平整度符合要求的,則進(jìn)行下道工序工作,否則應(yīng)拆除構(gòu)件查找原因處理后固定,直至符合為止。
11 表面處理平整
用粘貼膠漿填補(bǔ)在安裝時(shí)的固定眼(斜楔),至補(bǔ)平待膠漿初凝時(shí)(約30min左右)用吸水海綿輕輕抹平,使表面達(dá)到美觀。(如果漏修部分已干,可用細(xì)砂布輕輕磨掉,使其效果一致)。
12 分項(xiàng)工程驗(yàn)收
每到工序施工完畢應(yīng)做檢驗(yàn)批驗(yàn)收,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理、建設(shè)單位有關(guān)負(fù)責(zé)人驗(yàn)收簽字合格,直至整個(gè)分部分項(xiàng)工程完成為止。
EPS輕質(zhì)外墻裝飾構(gòu)件施工中,要嚴(yán)把質(zhì)量保證措施關(guān),檢查安裝好的構(gòu)件不得有缺陵、掉角、空鼓和出現(xiàn)裂縫,面層應(yīng)平整并不得露出玻璃纖維網(wǎng)格布,按縫處應(yīng)多巡查如果出現(xiàn)退縫,則應(yīng)及時(shí)查找原因并修復(fù)。
施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與驗(yàn)收,應(yīng)按照國(guó)家現(xiàn)行《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300和《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50411有關(guān)規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件外觀質(zhì)量要求,表面應(yīng)平整,邊緣整齊,無(wú)缺棱、掉角、裂縫、脫落、剝離、粉化、起皮、爆灰等現(xiàn)象。不應(yīng)有影響使用的破爛、波紋、氣泡、污痕等缺陷。各類飾面層的基層及面層施工質(zhì)量,應(yīng)符合設(shè)計(jì)和《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210的有關(guān)規(guī)定。其中EPS輕質(zhì)裝飾構(gòu)件原材應(yīng)符合下列規(guī)范要求:
①泡沫塑料和橡膠,表現(xiàn)(體積)密度的測(cè)定GB/T6343-1995。
②建筑材料可然性試驗(yàn)方法(GB/T8626-2007)。
③建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)(GB8624-2006)
④膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)(JG149-2003)
⑤吸水量按JG149-2003中6.2.1;抗沖擊強(qiáng)度按JG149-2003中6.2.2;不滲水型按JG149-2003附錄B;耐侯性按JG149-2003中附錄C;拉伸粘接強(qiáng)度按JG149-2003中 6.3.1;可操作時(shí)間按JG149-2003中6.3.2;燃燒性能按GB/T8626進(jìn)行,按GB8624確定分級(jí)。