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混凝土建筑物水下补强加固技术研究？
混凝土建筑物水下补强加固技术研究具体包括哪些内容呢，下面中达咨询为大家带来相关内容介绍以供参考。
水工混凝土建筑物病害整治的传统方法为围堰排水修补，该种方法施工所必须的围堰、基础防渗和基坑排水往往耗费大量的时间和费用，而且改变结构受力状况，不安全因素增多。如何修补加固水下病害混凝土建筑物，提高修补质量，简化施工工艺，降低工程费用，是一个值得研究的课题。随着科学技术的发展，各种新材料的问世，以及潜水作业技术的进步，为病害混凝土水下补强加固技术提供了重要条件。为此，结合黄沙港闸反拱底板裂缝修补加固工程实际，经多方案比较研究，提出水下补强加固新技术。
1 水下补强加固技术反拱底板水下补强加固技术要点：
（1）反拱底板裂缝处理。即水下沿裂缝凿槽，用PBM混凝土嵌缝，用LW与HW混合液灌浆来填充底板裂缝和底板下孔隙，达到堵漏防渗的目的；
（2）反拱底板补强，即在原反拱底板上（老混凝土表面凿毛）浇筑20cm厚C20水下不分散混凝土，为了克服新老混凝土结合强度低这一薄弱环节，内配φ12@150钢筋网，并用锚固钢筋把新老混凝土连成整体，以提高反拱底板整体受力性能。
反拱底板补强加固示意文献表明，水下混凝土表面强度损失较大，质量不易控制。特别是浇筑厚度仅20cm的水下薄层不分散混凝土，目前尚无资料记载。为了提高浇筑水下薄层不分散混凝土的质量，适当提高混凝土的设计标号，并采取加盖模板和泵送挤压两条工艺措施，以保证混凝土浇筑的连续性和减少混凝土与水的接触界面，从而确保浇筑水下薄层不分散混凝土的强度。
以上整个工艺均由施工人员（潜水员）在水下完成，并进行水下摄像，及时传送到岸上，监理工程师可以根据录像随时了解和检查施工情况，随时发现和解决存在问题。
2 现场试验
2.1 试验概况
2.1.1 试验模拟条件为了验证水下施工的可行性、各种修补材料在特定环境条件下的性能以及施工质量的可靠程度，确保水下修补技术在工程实际中应用成功，特在黄沙港闸进行现场模拟施工试验。试验时尽量仿真。若直接在有裂缝的闸孔上进行，万一试验不成功，善后处理将比较麻烦，同时检查测试也不方便，故决定采用浇筑试块的办法进行试验。试块垂直水流方向的尺寸按反拱底板原施工时两假铰之间的尺寸完全仿真，顺水流方向的尺寸考虑试块的重量及施工作业面，设计为长4m、宽2m、厚 0.2m.起加固作用的新浇混凝土层完全按加固设计要求20cm厚度浇筑。试验现场置于闸上游侧，试验期间，气温19℃～34℃，水温16℃～29℃，水质状况：氯离子390～680mg/L、硫酸根离子45～150mg/L、高猛酸盐5.8～10.6mg/L、pH值7.7～8.9.试验方法和步骤严格按照水下修补技术设计要求进行，除浇筑模拟反拱底板试块，其它各道工序皆在水下4～5m处进行。
2.1.2 试验内容
（1）验证水下补强加固技术各道施工工序的可实施性以及施工质量的可控制性；
（2）检测水下浇筑薄层不分散混凝土各项力学性能指标；
（3）检测新老混凝土的结合强度。新老混凝土之间能否良好结合，直接影响混凝土的整体性能及修补工程质量。
（4）验证施工中所用各种新工程材料的性能，如不分散剂NNDC— 2、PBM聚合物混凝土、LW HW裂缝灌浆材料及药卷式锚固剂。
2.1.3 试验设备本次试验是一次模拟施工现场试验，动用了各道施工工序所需的所有设备，如：6×3×1.5m浮箱、5t手动葫芦、0.9m3潜水空压机、潜水装备、风钻、风镐、电焊机、风割工具、50m3/h混凝土输送泵、混凝土搅拌机、手摇式压浆泵、水下摄像监控设备等。
2.2试验检测成果
2.2.1 外观检查及抗压强度模拟试块与现场钻孔试件芯样外观检查表明水下不分散混凝土浇筑表面光滑、四周完整、内部密实，说明水下不分散混凝土有较好的流动性和自密实性。为了多方位测定水下不分散混凝土的强度，将模拟试块吊出水面风干后进行现场回弹试验检测其抗压强度，测区10个，抗压强度平均值25.2MPa（龄期48d），满足设计要求。
2.2.2 水下不分散混凝土的力学性能水下不分散混凝土的力学性能包括抗压强度、劈拉强度、剪切强度和握裹强度，试验按SD105—82和GB81—85进行，试件为现场钻孔取芯样，试件尺寸及其检测结果见表1所示。由表中可见：
（1）水下不分散混凝土芯样抗压强度为25.6MPa，与现场回弹试验检测的抗压强度值（25.2MPa）相当接近，强度表里一致，达到设计标准（C20），说明加盖模板和泵送挤压两条工艺措施非常有效；
（2）水下不散混凝土在水下浇筑成型并在水中养护的试件强度与在机口取样成型自然状态养护的试件强度（水上试件）的比值为83.6%，强度损失约16%；
（3）水下不分散混凝土的劈拉强度约为抗压强度的10%，与文献[4]的数据基本一致；
（4）水下混凝土的剪切强度约为抗压强度的1/6～1/7，与混凝土的常规比值基本相符.
（5）握裹强度 （3.90MPa）与文献[5]现场取样结果（3.30MPa）相近，但与其室内试验结果（8.6MPa）相差较多，这是由于现场取样难以做到锚筋居中且不偏斜，因而可以认为实际的水下不分散混凝土的握裹强度大于3.9MPa.
2.2.3新老混凝土的结合性能在老混凝土的表面，通过浇筑新混凝土来加固结构，使其发挥整体结构性能，这种新老混凝土结合的关键是结合界面能否有效地传递和承担应力。一般而言，结合面能够较好地传递压应力，而传递拉力和剪力会受诸多因素的影响，且一般情况下都会被削弱。为此，着重测试新老混凝土结合面的抗拉和抗剪性能。
混凝土结合面的结合性能试验成果见表2.由表2可见，所有试件的破坏面均为新老混凝土的结合面，用结合强度系数K（表示新老混凝土结合面强度与整体新混凝土强度的比值），作为结合面的粘结性能评定指标，可以得出劈拉结合强度系数为0.45，剪切结合强度系数为0.56.由此可见，新老混凝土的结合强度约为整体新混凝土强度的一半（不包含锚筋作用），表明水下施工环境对新老混凝土结合面的强度有一定影响，而锚固增强是非常有效和必要的措施。研究表明，锚筋能提高劈拉强度70%左右，提高剪切强度50%左右。
2.2.4 PBM混凝土嵌槽的结合性能 PBM系互穿网络高分子材料，拥有不同高分子的互补和协同效应，体现出高分子合金性能。由它制备的砂浆或混凝土具有优越的性能。用PBM混凝土嵌槽修补裂缝，是为了达到恢复结构整体性、防水性及耐久性的目的，并为裂缝灌浆做好准备。PBM嵌槽的力学性能试验成果见表3，其破坏位置皆在PBM混凝土与老混凝土的结合面上，说明结合面仍是强度薄弱环节。结合强度系数K（表示PBM混凝土结合面的剪切强度、抗弯强度与整体老混凝土的剪切强度、抗弯强度比值）值为 0.4～0.55，可见其总体粘结性能约为老混凝土的50%，对于裂缝修补而言，整体性能的恢复有了一定的改善。因此，PBM不失为一种水下修补可选用的优良材料。
2.2.5LW HW混合液灌缝的粘结强度及防渗效果 LW、HW为水溶性聚氨酯化学灌浆材料，LW具有快速高效的防渗堵漏性能，HW具有防渗堵漏和固结补强的双重性能，两者可视工程需要以任意比例互溶。为了检验其堵漏和补强效果，特制备了一组直径D=15cm，含有LW HW混合液灌缝的劈拉试件，该混合液灌缝的劈拉强度为0.22MPa.根据测试，堵漏效果良好。
3 工程应用
3.1 工程概况黄沙港闸是淮河入海尾闾江苏省里下河地区四大港排涝挡潮的控制工程之一，1972年6月竣工，设计日均流量200m3/s，左岸第一孔为通航孔净宽8m，其余15个排水孔，每孔净宽5m，排水孔中墩为混凝土与砌石混合结构，厚0.9m，闸底板采用素混凝土反拱底板型式，底板厚0.5m，底板与闸墩连成整体不分缝，成为16跨连拱结构。运行至今已有多孔反拱底板出现裂缝，裂缝分布在底板拱顶顺水流方向，缝宽1～2mm，严重的7号孔反拱底板两处向上冒水。经过沉陷观测资料的分析计算，认为反拱底板的裂缝是由于拱脚不均匀沉陷引起的，沉陷已基本趋于稳定。经多方案比较及模拟施工现场试验，决定采用水下修补方案。
3.2 施工工艺
3.2.1 底板裂缝处理
（1）沿缝凿槽。沿底板裂缝走向用风钻一个连接一个地钻孔，孔深为42mm，钻孔直径为42mm，然后修成42mm×42mm的U型槽。
（2）钻灌浆孔。沿裂缝走向骑缝钻灌浆孔和出浆孔，每2m长为一个灌浆单元，布置灌浆孔和出浆孔各2个，孔距65cm，孔深20cm.
（3）在灌浆孔内安装灌浆塞，并将灌浆管接至水面以上与灌浆泵相连接。
（4）嵌缝。采用PBM混凝土封缝胶嵌入凿好的U型槽内并挤压密实。固化前用压板压紧，固化后拆掉压板。
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仓库放置重型货架怎样加强它的稳固性？
您好辽宁仓库补强加固设计！关于加强重型货架辽宁仓库补强加固设计的稳定性，建议您从如下方式进行：
1 设计时，增加货架与货架之间的连接杆辽宁仓库补强加固设计；增加货架与墙体之间的连接杆，有条件的话可以将另一端连接在墙体上。并考虑到深度与高度比例。
2 安装前，要求供应商提供强度更好，长度更长的膨胀螺栓来安装；
3 如已完成安装，也可让追加购买一些附件以加固连接。（二次安装可能会产生一定费用）
重型货架也称托盘式货架，本身的稳定性是比较好的，尤其是在联排之后，稳定性不弱。在使用过程中，也要预防叉车的碰撞，建议增加护脚以及防撞护栏或者柔性防撞材料来抵消冲击力。与此同时，有必要定期维护保养，及时更换损坏件。
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旧厂房改造加固的设计分析？
根据双柱联合基础设计原理及分析方法辽宁仓库补强加固设计，对某旧厂房改造设计中新建钢框柱与原混凝土柱联合基础进行加固设计与分析。根据结构布置中不同柱间距及上部荷载条件，基于联合基础刚性假定，分别给出辽宁仓库补强加固设计了锥形联合基础与梁式联合基础两种加固设计方案，对加固设计方法中的关键问题进行了详细的分析与总结，并结合该项目的设计环境给出了适用条件，可为同类工程提供必要的参考。
1概述
我国现行的国家规范、标准及相关文献中，对单柱扩展基础有基本的理论、设计方法及构造要求等。在独立扩展基础分析中，基于弹性理论分析，在竖向荷载作用下的基础，其基底应力分布并不均匀，实际的应力分布取决于基础自身的刚度和下部受力层土体。根据中国建筑科学研究院对竖向荷载作用下基础不同宽高比的板的力学试验分析，基于试验结果，对基础台阶高宽比不大于2．5的独立柱基可采用基底反力直线分布进行内力分析。双柱联合基础的设计，我国现行建筑地基基础设计规范没有具体的规定。国内外对双柱联合基础都有相关试验研究，对于矩形联合基础有一个基本假定:联合基础是刚性构件。
1)确定基础底面形心的位置，尽可能使其与两柱传给基础的荷载的合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布，按地基承载力确定基础底面尺寸。2)分别对两柱柱下进行基础受冲切承载力及受剪承载力验算，以确定基础高度。
3)基于梁板设计理论，沿基础的纵向及横向(柱附近的一定宽度范围内)分别视为倒置的伸臂梁或悬臂梁，计算控制截面的弯矩以确定基础配筋。
2工程概况
某钢筋混凝土结构旧工业厂房，为双跨双坡形式，屋架为预应力混凝土折线形屋架，钢筋混凝土柱，柱下采用钢筋混凝土独立基础。厂房单跨跨度为24m，纵向轴距为6m，柱顶标高为7．2m。现根据生产需要拟对其进行改造加固后再利用。根据设计方案，拟在厂房内部其中一跨内新建二层钢框架结构，框架柱采用箱形截面柱，梁为焊接H型钢。改造项目所在地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0．2g，为保证原混凝土结构厂房与新建钢框架结构抗震体系的协调，新建结构地上部分与原结构相互独立，新建钢框柱与旧厂房混凝土柱之间设置抗震缝，缝宽150mm;结构布置如图2所示。为满足功能需求，新建钢框架结构部分边柱与原厂房边柱及中柱距离较近，最小柱间距仅150mm，新旧基础相互影响。基于现有设计条件及相关理论，结合双柱联合基础设计方法，对新旧结构双柱联合基础加固设计方法进行分析，满足设计要求，完成改造工作。
3新旧结构联合基础加固设计方法
根据双柱联合基础的设计方法，对新旧结构共用基础的加固方法进行分析。共用新基础需要进行地基承载力计算、地基变形计算、基础受冲切承载力验算、受剪承载力验算以及底板配筋设计。
3．1地基加固与承载力验算。对于加固改造项目，原结构基础与地基已经相对稳定。地基承载力及变形计算时需要根据新旧结构受力特点、基础形式、施工条件综合考虑。常用的地基基础加固方法有很多种，如基础补强注浆加固法、加大基础底面积法、加深基础法、锚杆静压桩法、树根桩法等。结合本工程实际情况，当新增加部分荷载不大时，尽量利用原地基持力层作为加固基础的持力层，通过增大基底截面法，使加固后基础底面的平均压力接近原基础基底压力。确定基础底面形心的位置，尽可能使其与两柱传给基础的荷载的合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布或梯形分布。这种加固方法施工简单，对原结构影响小，地基变形可控。
3．2基础受冲切承载力及受剪承载力。验算基础受冲切承载力及受剪承载力与基础截面高度呈线性关系，加大基础高度可以显著增大基础受冲切承载力及受剪承载力。3．3基础梁板配筋复核与加固。新旧结构共用基础基于联合基础设计理论，需要根据结构布置构建合理的分析模型。根据新建钢框架柱与原厂房柱之间的位置关系及荷载大小，分别采用不同的基础形式。当柱间距较小时，拟采用锥形联合基础;当柱间距较大时，可采用梁式联合基础。重新计算联合基础配筋并校核原底板配筋。
4新旧结构联合基础加固方案
4．1锥形联合基础加固方案。当柱间距较小时，采用锥形联合基础。新增钢框架柱与原排架柱在地面以下、基础以上部分形成刚度较大的联合短柱，根据其受力特点，可以采用独立扩展基础计算原理分析联合锥形基础的内力。根据两柱传给基础的荷载及地基承载力特征值，确定基础底面积及底板宽度a2的尺寸，尽量使荷载作用点与基础底面形心相重合，基底反力均匀分布且不大于原基底反力设计值。验算基础受冲切承载力及受剪承载力，复核联合基础高度h1，h2;为了减少对原基础的破坏，降低施工难度，可以适当加大基础高度，使联合基础底板配筋与原基础底板钢筋相同。加固后的底板配筋应符合最小配筋率的要求。联合基础短柱外围箍筋应根据两柱荷载大小计算，配筋应满足两柱柱底剪力及两柱轴力差值的作用。短柱顶面在两柱之间适当配置纵向钢筋，以满足特殊工况下两柱间的内力。
4．2梁式联合基础加固方案。当柱间距较大时，可采用梁式联合基础，如图4所示。新增钢框架柱与原排架柱间距较大，梁式基础受力类似于倒楼盖模型。两柱之间基础梁上部会出现较大的正弯矩，两柱之外悬挑部分有较大的负弯矩。当基础高度不小于1/6柱距时，基底反力可按直线分布，可采用连续梁模型计算内力。根据两柱传给基础的荷载及地基承载力特征值，尽量使荷载作用点与基础底面形心相重合，基底反力直线均匀分布，确定基础底面积及底板宽度a3的尺寸。根据连续梁受力特点，基础暗梁应在柱两侧尽量设置悬挑，以平衡柱底弯矩并减小柱间正弯矩值。梁式联合基础高度h根据基础内力计算，并满足构造要求。
5结语
1)改造项目中新旧结构柱的荷载与位置与联合基础选型关系较大，新建结构方案布置时应充分考虑现场条件、荷载大小及结构形式，采用合理的基础加固方案，保证加固设计的安全性、施工可行性及经济性。
2)锥形联合基础与梁式联合基础加固设计方法都是基于基础刚性假定，设计中应控制基础宽高比，保证基础刚度，满足基底反力呈线性均匀分布的设计条件。3)本文基于某旧厂房加固改造项目的实例给出了双柱联合基础设计的两种方案及适用条件，可为同类工程提供必要的参考。但是新旧建筑联合基础加固设计较为复杂，受到各种外界条件影响，设计时应充分考虑各种不利因素，因地制宜，合理分析，满足设计要求。
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