钢筋混凝土结构损坏原因与加固方法浅析
摘要:本文介绍了钢筋混凝土结构损坏的主要原因,阐述了几种钢筋混凝土结构常用的加固方法:增大截面法、碳纤维加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法和综合加固法,并对加固方法的特点和适用条件进行了分析。
关键词:钢筋混凝土结构;损坏原因;加固方法
钢筋混凝土结构是目前我国使用最为广泛的结构形式。受地理环境、自然灾害、运用时间以及设计、人为因素等影响,造成钢筋混凝土构筑物强度、刚度不足,从而引起结构开裂、损坏甚至坍塌等情况频繁出现在混凝土构筑物中。钢筋混凝土结构加固是为了在使用环境下钢筋混凝土结构具备所要求的使用功能,通过采用一些有效的加固措施,恢复受损结构原有的使用性能,或者在已有结构的基础上提高其抵抗破坏的承载能力。
1.钢筋混凝土结构损坏的原因
钢筋混凝土结构加固的主要原因可以分为材料因素、设计因素、使用因素、施工因素和环境因素等。材料因素有水泥质量不合格或选择不当,可能由于水化热过大引起温度应力,导致混凝土开裂,也可能含碱量过大遇膨胀性集料发生膨胀;砂、石质量不佳,可能是泥量高,引起强度不足,硬性集料引起膨胀损坏,也可能海砂含盐量高引起钢锈。设计因素有安全度不足、对环境估计不足,由于超过设计载荷使结构开裂或变形,或者意外载荷作用而破坏,如雪荷载、灰尘荷载等。使用因素有:(1)经过一定使用期后,由于技术改造,需要增加荷载或扩大柱网,改变使用功能;(2)遭受水灾、风灾、火灾及地震等灾害,使结构构件遭到破坏;(3)地基不均匀沉降;(4)既有建筑物的抗震加固。施工因素包括由于配料不准,搅拌不匀导致的混凝土强度不足或匀质性差;浇灌振捣不实或间隔时间太长,留有施工缝,导致的混凝土不密实、蜂窝、空洞和沿施工缝渗水的现象;初期养护不好而干裂或表面失水疏松或早期受冻;配筋偏差导致的承载力下降;模板变形或漏浆导致的构件表面有麻面和结构尺寸不准。环境因素由于冻融循环作用导致冻害;腐蚀介质影响导致的混凝土腐蚀损伤;碳化、海水、海风作用造成的钢筋锈蚀等因素。
2.国内外几个典型的钢筋混凝土结构工程事故
1976年7月28日,我国唐山发生里氏7.8级地震,不仅造成大量的房屋建筑倒塌毁坏,而且造成24.2万人丧生;工程领域中最著名的风灾破坏为1940年美国塔科玛峡谷悬索桥的风毁事故,塔科玛桥在风中整体坍塌;1999年发生的重庆綦江虹桥垮塌事件及广东东莞塌楼事件属工程质量低劣所致;1994年10月21日,韩国汉城圣水桥坍塌事故系中间一段因金属疲劳导致突然坍塌;2007年“九江大桥6·15船撞桥断事故”,系由于船头与九江大桥23号桥墩发生触碰,导致九江大桥23、24、25号三个桥墩倒塌,并引发所承载桥面坍塌所致; 2001年11月7日,宜宾市小南门桥桥塌事故系因吊杆钢绞线腐蚀导致吊杆断裂而不