火災后梁柱修復
在一般情況下,建筑火災發(fā)生后鋼筋混凝土構件基本上不會造成結(jié)構性的損傷而產(chǎn)生坍塌的隱患,然而安全起見,則需對其進行修復加固。
一、加固條件
1. 要求修復加固過程施工速度快,縮短工期,節(jié)省工程費用;
2. 施工現(xiàn)場受空間制約,可能大型施工機械難以發(fā)揮作用;
3. 對原結(jié)構、構件和相鄰結(jié)構、構件有不良影響;
4. 拆除清理工作量大,存在不安全因素,需設置支架防護;
二、損傷等級
根據(jù)建筑火災現(xiàn)場火場溫度和續(xù)時間,推斷鋼筋混凝土的性能變化和受損程度,評定梁柱的損傷等級。受損程度不同,結(jié)構安全度降低程度也不同,為了安全使用和減少經(jīng)濟損失,一般對受損輕者進行修復加固,對危險結(jié)構進行拆除,以確保絕對安全。鋼筋混凝土構件的損傷程度分為四級:一級為輕度損傷;二級為中度損傷;三級為嚴重損傷;四級為危險結(jié)構。
三、加固方法
1. 加大截面加固法。即在鏟除原柱的受損混凝土后,在柱的周邊用同等級的細石混凝土作外包層。將新舊混凝土結(jié)合面清洗干凈,涂刷水泥砂漿或其它膠粘劑(如1:0.4鋁粉水泥砂漿;1:1鋁粉砂漿;環(huán)氧膠液等)以增大粘結(jié)力。截面加大尺寸應滿足強度設計要求,還應有足夠尺寸放置附加鋼筋,并順利澆筑混凝土,外包層厚度不小于60mm為宜,在配置縱筋時應配置箍筋,其直徑和間距不小于原柱所配鋼筋。具體加固方法有四周外包、單面加厚和雙面對稱加厚等。
2. 外包鋼加固法。即在鋼筋混凝土柱的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法,此方法使柱截面尺寸增加不多,但承載力卻大幅度提高。外包鋼加固法有干式外包鋼加固法和濕式外包鋼加固法兩種。
干式外包鋼加固法即把型鋼直接外包于原柱(與原柱間沒有粘結(jié))或雖填有水泥砂漿,但不能保證結(jié)合面剪力有效傳遞的外包鋼加固法。為了使角鋼能緊貼柱的表面,原柱表面必須打磨平整,無雜物和塵土,角鋼和綴板不應彎曲,角鋼和柱之間用1∶2水泥砂漿填實。施焊鋼板時,需要采用夾具夾緊型鋼,用螺旋套箍時,擰緊螺帽后,宜將螺帽與墊板焊接。由于外包鋼與原柱結(jié)合面不能有效傳遞剪力,因此,外包鋼與原柱所承受的外力按各自的剛度比例進行分配。
濕式外包鋼加固法即在型鋼與原柱間留有一定間隙,并在其間隙填塞乳膠水泥漿或澆灌細石混凝土,將兩者粘結(jié)為一體的加固方法。
3. 預應力加固法。分為單側(cè)預應力撐桿加固法和雙側(cè)預應力撐桿加固法兩種。
單側(cè)預應力撐桿加固法。一般用在偏心受壓柱的加固。撐桿由兩根角鋼組成,先用連接板聯(lián)成一組,裝在偏心受壓柱受壓的一側(cè),將柱上下兩端混凝土鑿開,鋪上水泥砂漿,安裝上傳力角鋼。傳力角鋼翼板的內(nèi)表面應與補強柱的外表面齊平,撐桿則焊接在傳力角鋼上。撐桿角鋼的翼緣中心有切口,可以使撐桿中間朝外彎曲,另一側(cè)設置固定螺栓支承板,將螺栓固定在支承板上。切口用蓋板補強,用拉緊螺栓將稍有彎曲的撐桿變直,緊貼在柱表面,建立預應力值,再將固定板按一定間距焊在角鋼撐桿的側(cè)面翼緣上,另一端焊在短角鋼上,每雙短角鋼又相互連接起來,與側(cè)面固定板形成固定撐桿的箍。偏心受壓柱單側(cè)預應力撐桿加固法的計算參考有關資料。
雙側(cè)預應力撐桿加固法。常用于軸心受壓構件的加固。撐桿由4根角鋼構成,先用連接板聯(lián)成兩組撐桿,其構造和安裝方法與單側(cè)預應力撐桿相同。拉緊螺栓將稍有彎曲的兩組撐桿相互拉緊,使撐桿變直,建立預應力值,然后,將連接板焊在角鋼撐桿或槽鋼撐桿的翼緣上,將兩根撐桿聯(lián)在一起,再取掉螺栓,鋸掉連接板上的伸出部分。
4. 套箍加固法?;馂暮螅摻罨炷林皇蔷植繌姸冗_不到要求的情況也常出現(xiàn),又因局部問題不允許增大柱的截面積,就只有采用套箍加固法,以滿足實際要求。
套箍加固法可分干式加固法和濕式加固法兩種,干式加固法是在原柱上鑿掉角邊,鋼筋套箍直接套在被加固柱的四周,電焊連接,外抹水泥砂漿保護。濕式加固法是在原柱的外表面四周鑿去被燒損部分,套上套箍,電焊連接,套箍和柱混凝土間留有一定間隙,中間澆以混凝土。顯然,濕式套箍加固法比干式套箍加固法更有利。