修複鏽蝕或損壞的(de)鋼筋和預應力機架是修複損壞的結構元件以恢複其原始承載能力的技術之一。由於化(huà)學腐蝕,火災和意外切割,經常會腐(fǔ)蝕鋼筋。確定鋼(gāng)損壞的原因(yīn)後,可以通過更(gèng)換損壞的鋼筋或補(bǔ)充部分損壞的鋼筋來對其進行修理。在修複過程開始(shǐ)之(zhī)前,將鋼筋暴露出來以評估其狀況並準(zhǔn)備用於修複方法的鋼筋。
必須考(kǎo)慮適當的程序來暴露(lù)並準備損壞的鋼筋,否則修複方法將無法(fǎ)滿足耐久性要求。
維修加固程序
1.去除鋼筋周圍的混(hún)凝土
去除鋼筋周圍(wéi)的混凝土時應謹慎(shèn),以防止進一步破壞鋼筋。這(zhè)可以通過首先使用鋼筋定位儀或覆蓋儀確定鋼筋的位(wèi)置,深度,尺寸和比率,然後使用適當的混凝土去除方法來實現。
通常,應提供適當的支撐,以減輕構件的負荷。開始拆除混凝土之前,必須檢查支撐情況。應避免鋼筋振動,以防止(zhǐ)其與修補區周圍混凝(níng)土的粘結損壞。此外,應(yīng)注意避免在混凝土去除過程(chéng)中切割鋼筋。
鋼筋周圍的損壞和丟失的混凝土被清除。如果(guǒ)去除了所有劣化的(de)混凝土並且鋼筋部分暴露,則不需要去除(chú)鋼筋周圍(wéi)的整個混凝土。
但是,在混凝土(tǔ)去除過程中應繼續清除最大骨料尺寸的空(kōng)間,並在鋼筋後(hòu)散開生鏽(xiù),腐蝕或未正(zhèng)確粘結(jié)到混(hún)凝土上的地(dì)方留出(chū)6mm的空間。
2.清潔和檢查鋼筋
去除混凝(níng)土後,清潔並仔細檢查鋼筋,以查明它們是否能夠執行其設(shè)計(jì)功能。如果無法輕鬆(sōng)進(jìn)入該區(qū)域,則可以使用鋼絲刷,否則,通(tōng)常需要進行噴砂處理,以(yǐ)清潔(jié)鋼筋上的碎屑和(hé)其他汙染物。
3.輕度加固或預應力鋼絞線修複
鋼筋的修複包括輕度鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線的修複。替換鋼筋或補充鋼筋(jīn)是兩種可用(yòng)於(yú)兩種(zhǒng)類型的鋼修複(fù)的方法:
3.1修複輕度鋼(gāng)筋
在暴露(lù)和清潔鋼筋後,應決定是更換鋼筋還是補(bǔ)充部分損壞的鋼(gāng)筋。
A.更換鋼筋
當選(xuǎn)擇更換鋼筋時(shí),將鋼筋的損壞部分切(qiē)掉,然後將低碳的(de)鋼筋拚接起來。棉卷的長度必須根據適用的規範(fàn),例如ACI318。
可以使(shǐ)用焊(hàn)接接頭代(dài)替(tì)搭接接頭。同樣,必(bì)須根據(jù)ACI318和美(měi)國焊接協會等規(guī)範(fàn)進行焊接。
請注意,焊接接頭不適用於25mm以上的(de)鋼筋。這是因為焊接過程可能導致嵌入的鋼筋膨脹並導致周圍混凝土開裂。
由於執行(háng)全焊透焊需要很高的技術水(shuǐ)平,因此通常(cháng)避免對接焊接,因為通常無法接(jiē)近鋼筋(jīn)的背麵。
機械連接是可用於拚接鋼筋的另(lìng)一種方法。它還應符合ACI318的要求。可(kě)在(zài)ACI339.3R中(zhōng)找到可商購的專有(yǒu)機械連接(jiē)設備。
B.補充援軍
當嵌入式鋼(gāng)筋的橫截麵丟失或不足或需要加(jiā)固構(gòu)件時,可使用補充鋼筋。負責工程師的責任是決定是否使用補(bǔ)充加固,每個成員都需要自己決定。
惡化的鋼筋應予以清潔,並且需要去(qù)除混凝土以允許將補充鋼筋放置在受損鋼筋(jīn)附(fù)近。補充條的長度(dù)等於劣化(huà)條(tiáo)的劣(liè)化部(bù)分的長度加上每側的搭接接頭長(zhǎng)度。
而且,如(rú)果將來使用諸如環氧樹脂,聚合物水泥(ní)漿液或(huò)富(fù)鋅塗層(céng)之類的塗層來增強強度以防止腐蝕,則塗層厚度應小於0.3mm,以減少(shǎo)變形時粘(zhān)結發展的損失。
最後,應防止塗料溢出母體混凝(níng)土,因為這會減少粘結的發展。
3.2修複預應力鋼
撞擊,設計(jì)錯誤,過載,腐蝕或起火都可能導致鋼絞線或鋼筋劣化或損壞。火可能會使冷加(jiā)工的高強度(dù)預應力鋼(gāng)退火。
未結合的高強(qiáng)度股線可能需要在修複之前進行拉緊,並在修複之後進行重新拉緊,以恢複構(gòu)件的初始結構完整性。
A.鍵(jiàn)合股
由於(yú)預應力束已粘結,因此維修後僅對裸露和損(sǔn)壞的部分重新施壓。修理程序要求用連(lián)接到未損(sǔn)壞鋼絞線現有末端的新鋼(gāng)絞線部分替換(huàn)損壞的部(bù)分。
必須對新的股線(xiàn)截麵和現有(yǒu)股線的暴露長度進行後張,以(yǐ)匹配粘結股線的應力水平。
B.無粘結筋
通過護套,緩蝕材料或其組合來保護(hù)股線免受(shòu)腐蝕。未粘結的鋼筋束失效的主要原(yuán)因(yīn)是末端連接的腐蝕。
可以通(tōng)過挖掘(jué)混凝土並切割護(hù)套來暴露股線的劣化(huà)部分。可以測試未粘結的筋,以驗證其承受設計載荷的能(néng)力。
這可以通過將卡盤和(hé)連接器(qì)連(lián)接到絞線的(de)裸露末端並執行剝(bāo)離測試來完成。這通常需要(yào)在艙壁之外至少留出20毫米的自由線。
如果線束腐(fǔ)蝕過度,則會發生故障,必(bì)須更換或拚接線束。在(zài)拆除或重新張緊未粘(zhān)結的預應力絞線之前,可能需要支(zhī)撐要修理的跨度和相鄰跨度,直至幾個隔間。
在變(biàn)質的兩麵(miàn)都切(qiē)斷了絞線,並將(jiāng)絞線的(de)去除部分替換為新的部分。新股在切口位置處拚接到現有股上。然後將修複(fù)後的鋼絞線(xiàn)預應力。
碳纖維(wéi)或等效係統可用於補充(chōng)預應力,後張拉力和低碳鋼增強結構中的增強(qiáng)。
該係(xì)統通常(cháng)粘在外表麵上。除非卸下要加固的組(zǔ)件(jiàn),否則加固係統隻會為(wéi)將來的負載提供加固(gù)。
纖維包裹通常用於(yú)加固圓柱,特別是在地震帶。有可用的係統可以恢複護套內幹燥和損壞的保護層。