【文章內(nèi)容簡介】 原因和損壞現(xiàn)象 二、混凝土缺陷、腐蝕、滲漏的預防措施 1．缺陷預防 三、混凝土缺陷、腐蝕、滲漏的修補方法 (一) 缺陷和腐蝕的修補方法 (二)滲漏的修補方法 第四節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固 一、鋼筋混凝土板的加固 (一)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的加固 1．分離式加固法 2．板上整體式加固法 3．板下整體式加固法 (二)鋼筋混凝土預制空心板的加固 1．適用情況 2．加固方法 二、鋼筋混凝土梁的加固 1．適用情況 2．加固方法 (二)梁下整體式加固法 1．適用情況 2．加固方法 (三)梁下角鋼加固法 1．適用范圍 2．加固方法 (四)用鋼筋混凝土圍套加固法 1．適用情況 2．加固方法 (五)斜截面局部補強法 1．適用情況 2．加固方法 三、鋼筋混凝土柱的加固 (一)鋼筋混凝土柱的加固方案 (二)鋼筋混凝土柱的加固方法 2．圍套鋼筋混凝土法 第五節(jié) 新舊混凝土的結(jié)合措施 一、影響新舊混凝土結(jié)合的因素 (一)新舊混凝土結(jié)合面的形式與方向 (二)舊混凝土結(jié)合面的處理 (三)結(jié)合面上涂抹的膠結(jié)劑 (四)新澆混凝土的配合比及塌落度 (五)結(jié)合體混凝土的養(yǎng)護 二、保證新舊混凝土結(jié)合的措施 (一)增大結(jié)合面積 (二)加強結(jié)合面的清理 (三)結(jié)合面上采用膠結(jié)劑 第六節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)火災后的維修 一、火災后修復的意義 二、火災后鋼筋混凝土構(gòu)件破損形態(tài) (一)梁 (二)板 (三)柱 三、火災后的現(xiàn)場勘查 (一)了解火災情況 (二)損傷的檢查與鑒定 四、火災后的修復 (一)頂撐與卸荷工作 (二)混凝土的清理工作 (三)鋼筋的整理與修復 2．多跨連續(xù)梁的鋼筋 3．柱的鋼筋 (四)混凝土的修補 。 ，可同時摻入少量膨脹劑。 、涂刷膠結(jié)劑等措施仍然應照常實施。 思 考 題 1．鋼筋混凝土裂縫主要分為哪幾類? 2．怎樣鑒別鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有害裂縫? 3．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補方法有哪些? 4．鋼筋銹蝕的主要原因有哪些? 5．鋼筋銹蝕如何預防和治理? 6．鋼筋混凝土缺陷主要有哪些? 7．混凝土滲漏的主要原因有哪些? 8．混凝土缺陷、腐蝕和滲漏的預防措施有哪些? 9．混凝土缺陷的修補方法有哪些? 10．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)火災后的維修步驟有哪些? 第五章 鋼結(jié)構(gòu)工程的管理與維修 【教學目的和要求】通過本章的學習，使學生們了解鋼結(jié)構(gòu)銹蝕產(chǎn)生的機理和危害性，掌握防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的辦法，和鋼結(jié)構(gòu)其他病害的種類、檢查和維修的方法以及鋼結(jié)構(gòu)加固措施。 【教學重點】 1. 鋼結(jié)構(gòu)銹蝕產(chǎn)生的機理和危害性 2. 防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的辦法 3. 鋼結(jié)構(gòu)其他病害的種類、檢查和維修的方法 4. 鋼結(jié)構(gòu)加固措施。 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的危害與維修 一、銹蝕病害的產(chǎn)生機理和危害性 (一)鋼結(jié)構(gòu)銹蝕病害的產(chǎn)生機理 1．化學銹蝕 2．電化學銹蝕 (二)銹蝕的危害性 ，使構(gòu)件承載力下降，導致鋼結(jié)構(gòu)整體承載力的下降，對薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)的破壞尤為嚴重； “銹坑”上。使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“應力集中”現(xiàn)象，當鋼結(jié)構(gòu)在沖擊荷載或交變荷載作用下，可能會突然發(fā)生脆性斷裂； 。 二、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的等級劃分 鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕程度分為A、B、C、D四個等級 三、防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的方法 1．采用不易銹蝕的合金鋼制作鋼結(jié)構(gòu) 2．化學氧化層防護法 3．采用金屬鍍層防護法 4．非金屬的涂層保護法 四、鋼結(jié)構(gòu)的非金屬涂層防護 (一)涂層防護的機理 (二)涂層破壞的原因 1．滲透銹蝕 2．隙縫腐蝕 3．其他原因 (三)涂層日常維修時的要求 要搞好對鋼結(jié)構(gòu)防護涂層的日常維修，就必須從以下幾點入手： ，對鋼結(jié)構(gòu)易積塵的地方(如鋼柱腳處、節(jié)點板處)應定期清理。 ，凡出現(xiàn)下列情況之一者應及時進行維修： (1)發(fā)現(xiàn)涂層表面失去光澤的面積達到90％； (2)涂層表面粗糙、風化、干裂的面積達25％； (3)涂層發(fā)生漆膜起泡且構(gòu)件有輕微銹蝕的面積達40％。 (4)受高溫和高溫影響的鋼結(jié)構(gòu)部位應加設(shè)防護板，起到保護涂層免遭高溫破壞的作用。 (5)盡量避免構(gòu)件與有侵蝕作用的物質(zhì)接觸，對于已經(jīng)接觸的應及時清理。 五、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕病害的檢查 在對鋼結(jié)構(gòu)作定期檢查時應特別注意對易銹蝕部位的檢查。易銹蝕部位主要有： 。如型鋼組合截面的凈空小于l20ram處，角鋼組合截面的背與背連接處。 ，濕度大且易積灰塵處，可能漏雨處。如鋼結(jié)構(gòu)中各大型構(gòu)件之間的連接節(jié)點處，天窗架的擋風板處，見圖5—4。 。 。 。 ，埋設(shè)在磚墻內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)支座部分。 檢查時如果發(fā)現(xiàn)上述部位的保護涂層部分失效，應及時進行修補，以防涂層損壞面積擴大，過早地使鋼結(jié)構(gòu)保護涂層失效，造成不必要的損失。 六、涂層的修復與更新 (一)構(gòu)件表面的除銹 1．人工除銹 2．機動除銹 3．噴砂除銹 4．用酸洗膏除銹 (二)構(gòu)件表面舊漆模的清理 對于構(gòu)件表面舊漆膜的清理可根據(jù)舊漆膜的不同情況，相應采取不同措施。， ，構(gòu)件表面附著良好，可用肥皂水或稀堿水將舊漆膜表面的雜質(zhì)去除干凈，用清水沖洗揩干，經(jīng)打磨后就可涂刷上漆。 ，局部須清除時，除按以上方法清洗干凈外，還應經(jīng)過上膩子、打磨、補漆等工序，力求做到該處與舊漆膜平整一致，顏色相同。 ，需將其全部徹底清除，清除方法有下列幾種： (1)火噴法 (2)堿水清洗法用石灰和純堿配成的稀溶液或5％～l0％(質(zhì)量分數(shù))的氫氧化鈉溶液，涂刷3～4遍，使舊漆膜起皺脫落，再用鏟刀刮去，用清水洗凈。 (3)刷脫漆劑法用市面出售的脫漆劑涂刷在舊漆膜上，約半小時后，舊漆膜膨脹起皺，用鏟刀、鋼絲刷將舊漆膜鏟除干凈，清除構(gòu)件表面上的其他雜物。 (4)涂脫漆膏法 用脫漆膏涂于舊漆膜表面，涂2～3層，約2。3h，漆膜破壞，用鏟刀鏟除后用水沖洗干凈。如果舊漆膜過厚，為縮短浸潤時間，可先用刀將舊漆膜破開適當多的口后，再涂脫漆膏。 (四)涂層的設(shè)計 涂層的設(shè)計方案中主要內(nèi)容包括：涂料品種的選擇、涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)計、涂裝施工方法等。 1．涂料品種的 2．確定合理的涂層結(jié)構(gòu) 3．涂裝施工的方法及注意事項 (1)涂裝施工的方法 在維修工程中涂裝施工常用的方法有兩種，即涂刷法和噴涂法。 (2)注意事項 。 (五)常用涂層施工方案及應用舉例 第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)其他病害的檢查與維修 一、焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接的病害檢查及處理方法 (一)焊縫病害的檢查及處理方法 1．焊縫病害常用的檢查方法 (1)外觀檢查檢 (2)鉆孔檢查 (3)硝酸酒精浸蝕法檢查 (4)超聲波、x射線、γ射線檢查 (5)特別注意事項動力荷載和交變荷載及拉力可使有缺陷的焊縫迅速開裂，造成嚴重后果，所以對受動力荷載和交變荷載作用的結(jié)構(gòu)，及構(gòu)件上拉應力區(qū)域，應嚴加檢查，以防出現(xiàn)遺漏。 2．焊縫病害的處理方法 (1)對于焊縫開裂現(xiàn)象，應分析裂紋的性質(zhì)，凡屬于在使用階段中產(chǎn)生的裂紋，都必須查明原因，進行綜合治理，徹底消除病害。屬于建造時遺留下來的裂紋可直接進行補焊處理。 (2)對于屬于焊縫沒計上的缺陷，如焊縫尺寸或焊腳尺寸不足，應經(jīng)正確的理論計算后，重新設(shè)計合理的尺寸。 (3)對于焊縫有未焊透、夾渣、氣孔等缺陷時，應重焊。 (4)對于焊縫有咬肉、弧坑時應補焊。 (5)對于焊瘤處應徹底鏟除重焊。 (二)螺栓與鉚釘連接的檢查和維護 1．檢查方法 (1)對于螺栓的檢查，一般采用目測、手錘敲擊，扳手試扳等方法來進行。 (2)對于有裂紋或已經(jīng)斷裂的螺栓，應查明破壞原因，作詳細記錄并及時更換。 (3)對于鉚釘?shù)臋z查，可用一只手貼近釘頭，另一只手持手錘自釘頭側(cè)面敲擊，如果感到釘頭有跳動，則說明鉚釘有松動需更換處理。 2．螺栓和鉚釘連接的修復和處理 一般是在不卸載情況下進行的。為了避免引起其他螺栓和鉚釘?shù)某d，更換螺栓時應逐個進行；更換鉚釘時，如果一組受力鉚釘?shù)目倲?shù)不超過l0個時，應逐個進行更換；如果超過10個，為了提高工作效率可同時更換鉚釘?shù)臄?shù)目為一組鉚釘總數(shù)的l0％。 二、結(jié)構(gòu)變形和構(gòu)件病害的檢查和處理 (一)構(gòu)件的裂紋及機械損傷的檢查和處理 1．裂紋的檢查方法 (1)觀察法 (2)敲擊法指用包有橡皮的木錘敲擊構(gòu)件的各個部位，如果發(fā)現(xiàn)聲音不脆、傳音不均、有突然中斷等現(xiàn)象發(fā)生時，可斷定構(gòu)件有裂紋。 2．裂紋修復的步驟 對于裂紋的修復可采用如下步驟進行： (1)先在裂紋的兩端各鉆一個直徑與鋼板厚度相等的圓孔，并使裂紋的尖端落入孔中，這樣作的目的是防止裂紋繼續(xù)擴展。 (2)對兩鉆孔之間的裂紋要進行焊接，焊接時可根據(jù)構(gòu)件厚度將裂紋邊緣用氣割加工成不同型式的坡口，以保證焊接的質(zhì)量。 (3)將裂紋周圍金屬加熱到200℃后，用E43型(鋼板材質(zhì)為低碳鋼)或E55型(鋼板材質(zhì)為錳鋼)焊條焊合裂紋。 (4)如果裂紋較大，對構(gòu)件強度影響很大時，除焊合裂紋外，還應加金屬蓋板用高強度螺栓連接加固。 1．引起鋼結(jié)構(gòu)變形過大的主要因素 (1)鋼結(jié)構(gòu)實際所承受的荷載超出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時所允許承受的最大荷載(俗稱“過載”)。 (2)長時間承受動力荷載的沖擊。 (3)自然災害的影響(如地震)或由于地基基礎(chǔ)沉降不均勻。 (4)使用保養(yǎng)不當或由于機械損傷使鋼結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件斷裂而退出工作，造成鋼結(jié)構(gòu)受力失衡而出現(xiàn)異常變形。 2．檢查方法 3．對鋼結(jié)構(gòu)變形的技術(shù)處理 (1)一般情況下，當測得的鋼結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)超過下面規(guī)定的標準剛，就可認為結(jié)構(gòu)存在異常變形，需對鋼結(jié)構(gòu)進行必要的技術(shù)處理。 (2)處理方法。根據(jù)具體情況，可對變形異常的結(jié)構(gòu)進行矯正和加固等技術(shù)處理。為了保證安全，作技術(shù)處理時應在結(jié)構(gòu)卸載或部分卸載(如去掉活荷載)的情況下進行。 1)對于變形不太大的桿件，可用扳鉗或整直器進行矯正。 2)對于板式構(gòu)件或有死彎變形的桿件，可用千斤頂來矯正；條件允許時可用氧乙炔火焰烤后矯正。 3)如果鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體變形(如柱子傾斜、屋架扭曲)，除及時矯正變形外．還應根據(jù)變形成因采取合理的加固補強措施。 第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固措施 一、鋼結(jié)構(gòu)加固的原因和原則 1．鋼結(jié)構(gòu)加固的主要原因 (1)由于鋼結(jié)構(gòu)使用功能的改變，添增設(shè)備，使鋼結(jié)構(gòu)實際承受的荷載超過設(shè)計荷載。 (2)遭受意外的損害，如戰(zhàn)爭破壞、火災、地震等，使結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞。 (3)鋼結(jié)構(gòu)制造過程中，混入了劣質(zhì)鋼材，使制造出的構(gòu)件達不到設(shè)汁標準。 (4)地基基礎(chǔ)沉降不均．建筑的墻、柱發(fā)生異常變形，使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生異常變形或損傷。 (5)由于沒計、施工方面所造成的缺陷，影響到鋼結(jié)構(gòu)的強度、剛度或穩(wěn)定性。如桁架節(jié)點板設(shè)計時，未考慮到施工拼裝誤差而造成側(cè)焊縫長度不足。 (6)鋼結(jié)構(gòu)在長期的使用過程中，發(fā)生銹蝕或其他機械損傷，使構(gòu)件斷面被削弱，造成鋼結(jié)構(gòu)的承載能力的下降。 2．鋼結(jié)構(gòu)加固方案的制定原則 (1)鋼結(jié)構(gòu)加固的連接方式應以焊接為主，但避免采用不利焊位(如仰焊)。 (2)在不能采用焊接(如考慮防火)或施焊有困難時，可采用高強度螺栓或鉚釘加固，但不得采用普通螺栓加固。， (3)結(jié)構(gòu)加固應在原位置上，利用原有結(jié)構(gòu)在卸載或局部卸載情況下進行，必要時也可將原結(jié)構(gòu)卸下加固。 (4)加固施工時，原有構(gòu)件的應力不宜大于其容許應力的60％，如果應力超過容許應力的60％而小于80％時，必須先確定出安全可靠的施工方案(如沒臨時支撐等)然后再進行加固；當應力超過容許應力的80％時，應卸去結(jié)構(gòu)的部分荷載后再進行加固。 (5)對輕型鋼結(jié)構(gòu)桿件進行焊接加固時，應卸掉結(jié)構(gòu)的荷載。 (6)當用鉚釘或螺栓在承載狀態(tài)下加固時，原有構(gòu)件因鉆孔而削弱后的截面應力不得超過其設(shè)計時的容許應力。 二、鋼結(jié)構(gòu)加固的形式 根據(jù)對鋼結(jié)構(gòu)加固的位置和范圍的不同，可將鋼結(jié)構(gòu)加固分為局部加固和全面加固兩種形式。 (一)局部加固 2．縮短構(gòu)件的自由長度 3．對連接處和節(jié)點進行加固 (1)焊縫的加固方法 (2)鉚接或螺栓連接的加固方法 (二)全面加固 全面加固的方法很多，常用的有如下一些方法： 1．增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度 2．改變構(gòu)件的彎矩圖形 三、加固施工的方法及注意事項 1．加固施工的方法 (1)帶負荷加固 (2)卸荷加固 (3)從結(jié)構(gòu)上拆下應加固或更新部分 2．鋼結(jié)構(gòu)加固施工時應注意的事項 在對鋼結(jié)構(gòu)加固施工時應注意以下幾點： (1)加固時，必須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應事先檢查各連接點是否牢固，必要時可先加固連接點或增設(shè)臨時支撐，待加固完畢后拆除。 (2)原結(jié)構(gòu)在加固前必須清