1、基础、地基加固方法主要有哪些? a、增大截面法
适用于埋深相对较浅的独立基础、条形基础,对筏基、箱基、桩基适用性差。 b、增加埋深法
适用于紧邻下卧层为良好持力土层的情况,同时持力层最好在地下水位线以上。 c、改变基础类型法
如由独立基础改为条基;由条基改为筏基、桩基;由砖条基改为混凝土条基等。 d、压力注浆法
适用于处理承载力不均匀的地基土,浆液采用水泥浆或水泥-水玻璃混合液,但一般不能用于有湿陷性的土层。 e、静压桩法
适用性广,将荷载向深层土体传递,但压桩力应小于上部结构自重的80%。 f、树根桩法
适用性广,既加固了地基土,又将上部荷载向深层土体传递。但易塌孔的土层(如淤泥质土)慎用。
2、基坑支护(加固)方法主要有哪些? a、放坡
较经济,但要求施工场地足够大,土层良好,且地下水位在基地以下。 b、喷锚网
较经济,属被动式支护,可90度开挖(但应分层开挖,每层开挖深度不宜超过2米),基坑侧壁土层应变释放为半自由状态,最近建筑物距坑边宜在2米以上。 c、护坡桩
属被动式支护,适用于建筑物紧邻基坑,但基坑深度若超过10米,悬臂式护坡桩桩顶变形仍较大。
d、护坡桩+预应力锚杆
属主动式支护,侧壁土体变形小,适用于深基坑和坑边有对变形敏感的构筑物。 e、连续墙+止水帷幕
适用于土层较差(如淤泥质土、流沙)或降水可能引起周围场地较大不均匀沉降的基坑。 f、内支撑
适用于长条形狭窄基坑,对其他形状基坑显笨拙,支撑杆件对前期挖土和后期施工均影响较大。 3、地基注浆加固应注意什么? a、慎用于湿陷性土层。
b、注浆压力不是越大越好,以能劈裂、挤密、浸渗土层即可(一般控制在1.5MPa以内),过大压力易造成上覆土层隆起,浆液上冒。
c、浆液未固化前相当于增加了外荷载,而且注浆对原持力层有扰动,所以注浆易引起附加沉降,对敏感结构应采用隔一孔或数孔跳注,间隔时间最好在3天以上。 d、卵石层或动水压力较大土层浆液应掺加速凝剂,或采用间歇注浆。 4、地基加固中常用成孔方式有哪几种? a、人工洛阳铲
适用于地下水位以上土层,孔径小(一般<300mm),水平孔长度一般小于30米,竖直孔深度一般小于10米,对施工空间要求小,较灵活。 b、锚杆钻机
若水冲钻进,可用于地下水位以下土层;若套管跟进,可用于流沙质或淤泥质土层。一般用于孔径200mm以内的水平孔、倾斜孔。 c、工程钻机
一般用于孔径较大竖直孔,如工程桩。所须施工空间大,既有建筑物地基加固处理中应用较少。 d、压挤成孔
适用于土体较软、易塌孔的土层,一般压挤体直接用于承载,如钢管、砼桩。 5、桩、锚杆、锚索、土钉本质上有什么共同点?
本质上桩、锚杆、锚索、土钉都是利用土层的摩擦力(端承力),但习惯上将直径大、竖直向的锚固体称为桩;将小直径、水平向、倾斜向的锚固体称为锚杆、土钉,其中以钢绞线作为配筋的又称为锚索。
6、桩基后注浆有什么特点? a、可用于已有事故桩的加固。
b、将桩侧泥皮和桩底沉渣有效固结,可缩短桩长或减少桩数量,有利于对持力层的灵活选择,。 c、经过压浆,可减少群桩的总体沉降,简化上部结构设计。 d、利用压浆管可进行超声波检测,能有效监控桩基质量。 e、压浆管按等强代换,可作为配筋使用。
7、桩基后注浆注浆量、注浆压力如何控制?应注意什么?
a、为保证施工质量,一般对注浆量和注浆压力进行双向控制,注浆水泥用量可按每延米桩长50-100公斤确定。注浆工作压力0.5∽1.5MPa,控制压力4MPa以内。 b、注浆管宜用双管,对称布置,分别注浆。
c、对后灌注桩,应准确控制实际成孔深度,确保注浆管阀门插入孔底沉渣中。浇注混凝土48小时内,应用压力水洗通管路。 d、浆液水灰比=0.6∽1.0MPa为宜。 e、注浆过程中发现浆液串桩,宜同时压注。 8、喷锚网支护中若建筑物紧邻基坑,如何如理?
可在开挖前30天左右,先期施工超前注浆锚杆,对建筑物和坑边土体进行加固,待基坑开挖时有效约束土体的形变,减少喷锚网支护的滞后影响。
9、相似的基坑,相似的土层,同样的支护方式,为什么周边建筑物有时完好,有时却开裂? a、侧壁变形是基坑开挖、土体应力释放的必然结果,但显然,同样的土体形变,条基比独立基础更容易适应,阀基、箱基比条基更容易适应,对桩基影响则更小。所以确定支护方案前,必须对周边建筑物基础形式调查清楚,不可盲目套用。
b、基坑边是否堆载、重型机械的通过,是否分层开挖、是否实施降水都对周边土体形变有重大影响。
10、注浆浆液一般采用什么?
水泥浆、水泥砂浆、水泥-水玻璃混合液。 11、如何注浆可提高锚杆的承载力? a、采用水灰比小的水泥浆、水泥砂浆;
b、孔内投放石子,设压力止浆袋,提高注浆压力; c、采用二次注浆。
12、地基加固机理有哪几种?
a、混入强度较高的骨料,如碎石、砂砾。
b、加入能和土壤反应、固结的材料,如石灰、水泥。 c、将荷载分担到更深的土层、如桩基。 d、减少土体的空隙率、如强夯、碾压。
13、注浆孔在什么位置封孔?如何封?
a、封孔位置一般设置在基础基底,且上覆土层厚度不小于1.5米。 b、设置好隔垫后,采用掺速凝剂的稠水泥浆浇注至自然地面。
c、易塌孔的土层应孔内应填入石子,待封孔材料强度达3MPa即可开始注浆。 14、为什么树根桩湿式成孔(水冲钻进)应采用不封孔注浆?
a、若注浆前封口,孔内水可被浆液挤压向周围土层扩散、渗透,但稠泥浆难以向周边扩散,将和浆液混合共生,造成局部夹泥、断桩。由于注浆花管一般在下部,所以上段桩最容易缺浆夹泥。 b、湿式成孔注浆时应将注浆管插至孔底,用稠水泥浆将泥浆完全置换,然后方可投入石子。若要提高单桩承载力,可下两根注浆管,实施二次注浆。
上部结构篇
1、结构胶与普通胶有什么区别?
结构胶一般指强度高(压缩强度>65MPa,粘接强度>30MPa,抗剪强度>18MPa),能用于结构构件,传递载荷,承受较大应力的特种粘合剂。同时耐老化、耐介质、耐疲劳性也较好,并具有一定的韧性。而普通胶相对强度较低、耐久性较差,不能用于结构构件。 2、结构胶在土木工程中有什么应用?
在土木工程中结构胶应用广泛,主要用于承受较大外力的结构构件的锚固、加固、连接、改造;如粘钢、粘碳纤维、植筋、螺栓锚固、裂缝补强、孔洞修补、道钉固定等。 3、土木工程加固一般按什么程序进行? 加固施工最好按照:发现、提出问题
检测鉴定
加固设计
专业施工4个步骤进行,
加固后应使结构的强度、刚度、抗裂度、稳定性和耐久性满足要求。由于每个步骤都牵涉不同的机构,可能都要发生一定的费用,所以如果问题简单、易于判断,可直接由加固公司提出处理方案。
4、为什么最好选择专业的施工队伍?
做工程总是经验越多,越容易控制、保证施工质量;知道怎么施工,又知道为什么需要这样施工的专业队伍能够从细节上一步一步的落实工程质量。 5、如何进行加固设计,相关标准有哪些?
加固设计应根据原设计图纸、工程现状和当前载荷要求,确定那些构件哪些方面承载能力不足,按照现行技术规范、标准的要求进行设计。最相关的专业规范有: JGJ 145-2004《混凝土结构后锚固技术规程》 CECS 25:90《混凝土结构加固技术规范》
CECS 146:2003《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》
还有几本与加固相关的设计规范和施工验收规范正在制定、修改过程中。 6、结构加固方法主要有哪些,适用性有什么不同? A、粘钢加固
适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、受剪、受拉,以及柱受压加固。若用于梁板受压以及承受动力较大构件的加固,应增设附加的锚固措施;例如每100mm设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。
B、粘碳纤维加固
适用于梁板柱受弯、受剪、受拉加固,适用于承受动力较大构件的加固。 C、外包钢加固
适用范围同(A),用于需大幅度提高承载力的构件。 D、化学植筋
适用于受弯、受剪、受压、受拉新老构件连接锚固。 E、裂缝化学灌浆加固
适用于恢复裂缝混凝土、砌体构件的整体性和使用功能,阻断其他介质的浸蚀。 F、孔洞修补加固
适用于混凝土、砌体构件孔洞、凹坑、截面不足的补强。 G、预应力加固
适用于梁板受弯、受拉加固。 H、增大截面加固
适用于对自重、截面增加及外观变化不敏感的结构。 7、加固过程中为什么最好卸荷?如何卸荷?
加固一般都存在新加部分应力滞后的问题,为了使新老结构尽可能的共同受力,加固前先卸去原结构所承受的荷载,加固后再重新施加是较好的方法。完全和精确卸荷可采用千斤顶反向加荷;简单卸荷可仅移去活荷载,并避免施工荷载。 8、加固设计中为什么容易忽视构造措施?
加固设计不属常规设计,设计师一般接触少,相关规范、标准、材料指标熟知程度也较差,有些加固方法目前尚未制订统一标准。设计师能注意到加固设计的主要方面,但构造措施常被遗漏,如应设置的附加锚固措施等,给工程质量带来隐患,在复杂、多重的加固设计中,与有经验的施工技术人员沟通是必要的。
9、工程结构胶为什么都是双组分(A、B组)?单组分的施工不更为简便吗?
土木工程所用结构胶对强度、耐久性要求较高;但受施工环境、条件、工艺所限,又要求结构胶须常温不加热固化良好,有一定的操作时间(>30分钟),贮藏条件不苛刻,有稳定保质期,单价也不能太高,这就将许多胶粘剂排除在外,目前只有双组分的高分子预聚体较为实用。 10、随气温不同,该如何使用结构胶?
结构胶的性能跟使用温度有较大关系,因为温度影响双组分结构胶的固化速度与最终固化程度。5∽40℃范围使用较好。超过40℃,固化加快,操作时间缩短,应注意减少每次的配制量,配好后立刻使用,摊涂开,以防止暴聚。低于5℃,固化较慢,固化程度也受影响,最好
采取适当加温措施,例如可采用碘钨灯、红外线灯、电炉或水浴等增温方式对胶使用前预热至20∽40℃左右。如能对粘贴部位持续加温,并维持24小时左右,效果最好。
冬季施工中遇气温骤降,结构胶A组分偶尔有结晶现象,只须加温50∽80℃左右,维持30
分钟左右,待融解搅匀后即可使用,对固化性能无影响。 11、为什么配胶要按推荐比例进行?
只有A、B组胶尽可能的精确完全反应,才能实现结构胶的高强度,生产厂家的推荐配比,是以大量试验数据为基础的,施工中应遵循此比例,误差应控制在3%以内。 12、配制时可否再向结构胶添加其他物质?
结构胶重在完全反应,任何溶剂、稀释剂、填料的添加都有可能对结构胶的强度、耐久性产生负面影响。而且每个厂家的原料、反应机理不尽相同,若有需要,一定首先咨询生产厂家再做决定。
13、使用结构胶时,工作人员为什么应注意劳动保护?
结构胶由系列化学物质构成,部分成分对皮肤有刺激性,产品固化后清除不易,所以
施工人员最好穿工作服,戴手套,戴护目镜,尽量避免肌肤、头发、衣物直接与之接触。使用场所宜通风良好,粘在皮肤上用水冲去即可,但溅进眼睛立即大量洁净水清洗,并尽快就医。简单的劳动保护常可起到显著的效果,例如个别人可能有过敏反应,但仅仅戴手套和护目镜就能克服。 14、结构胶为什么使用前最好简单搅拌一下?
现在,结构胶一般都加入防沉淀的新材料,基本上解决了储存一段时间后,结构胶组分沉淀不匀的现象。但使用前,用细棒将包装桶内搅的胶适当搅拌,总是有益的。但应注意A、B胶不能混用同一细棒。
15、结构胶为什么要现配现用?包装桶要随时盖严?
结构胶双组分混合后,超过使用期,开始不可逆转的固化,若不能及时用完,就意味着不得不舍弃,这将给你造成不必要的经济损失,所以预估每次的配胶量是重要的。
环境中一些不引起注意的物质,如水气,灰尘对结构胶都没有任何正面作用,所以取胶后盖上桶盖是良好的习惯。
16、搅拌器怎么做?为什么必须保证搅拌时间?
少量的配胶,搅拌器可用光滑的细钢筋,手工搅拌。大量的配胶搅拌器可由电锤和搅拌
齿组成,搅拌齿可用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。
双组分混合搅拌均匀对结构胶有无与伦比的重要性,结构胶的黏度越大,搅拌时间应越长,但一般5∽10分钟即可。一些结构胶A、B组分颜色反差大,容易判断出搅拌均匀与否,但不应成为减少搅拌时间的理由。
17、结构胶如何储存期?过期了还能用吗?
结构胶应贮存于阴凉、干燥、通风处,禁止露天堆放。超过贮存期,可按规定的项目进行检验,如结果符合要求,仍可使用。 18、碳纤维布导电吗?
碳纤维丝导电性能类似石墨,由其纺成的碳纤维布导电,且柔软、轻质,随风而动,使用过程中应注意避开电源。
19、碳纤维丝和碳纤维布是如何分类的吗?
正如钢筋可按强度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级一样,碳纤维丝按照强度和弹性模量可以分为很
多型号,加固用的碳纤维丝要求抗拉强度大于3500Mpa,目前国内尚无生产,皆为进口产品。
碳纤维布是将纤维丝采用经编方式制成单向布,一般按设计厚度(0.111mm、0.167mm)或单位面积的质量分类(200g/m、300g/m)。
20、碳纤维加固与粘钢加固能否互换?如何互换?
粘碳纤维和粘钢粘贴形式、加固机理均较类似,本质上相当于增加构件配筋,在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。如果碳纤维布抗拉强度设计值取为2000Mpa,钢材(Q235)抗拉强度设计值取为200Mpa,可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。但应注意以下几点:
A、由于碳纤维和钢材弹性模量基本一致,达到同样的抗拉强度,钢材截面要大的多,所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要超过碳纤维加固。也就是说,若补充同样的抗弯能力,构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于碳纤维加固的;
B、钢板上由于可以焊接锚筋,后钻孔影响也较小,所以锚固方式较粘碳纤维灵活; C、碳纤维轻、薄,施工简便,和粘钢相比,不易发生剥离和疲劳破坏。 D、碳纤维和钢材相比,属惰性材料,不易被有害介质腐蚀。 21、碳纤维加固与粘钢加固能无限的提高承载力吗?
任何一种加固方法都不是万能的。碳纤维加固与粘钢加固是在原构件基础上进行的,原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级限制了发挥作用的程度。 A、以抗弯加固为例:
2
2
一bxh矩形截面梁,配有受拉钢筋As,受压钢筋As’,请问用碳纤维加固,最多能增加多少抗弯能力?
答:按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》,在截面和受压钢筋一定的情况下,随着增加受拉钢筋,构件受压区高度不断增加,但最大不允许超过ξbh0(ξb:所相对界限受压区高度);所以该构件能承受的最大计算弯矩是不大于Mb 的。[Mb=fcbξbh0(h0-0.5ξb)+fy'As’(h0-as')] 假设构件加固前所能承受的弯矩M0(也即为设计弯矩),用碳纤维加固所能补充的最大弯矩Mj是可以事先计算出的,即Mj=Mb-M0 。也就是说如果Mb与M0差值较小,碳纤维抗弯加固的作用是有限的,粘贴更多的碳纤维也不能提高抗弯能力,而只能导致规范不允许出现的超筋截面。 B、以抗剪加固为例:
一承受均布荷载bxh矩形截面梁,h/b<4,箍筋Asv,间距s,请问碳纤维加固最多能增加多少抗剪能力?
答:按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》,该梁允许承受的最大剪力Vmax=0.25fcbh0,该梁的设计剪力V0=0.07ftbh0+1.25fyvh0Asv/s,所以用碳纤维加固所能补充的最大剪力Vj也可以事先计算出来,即Vj=Vmax-V0 。也就是说如果Vmax与V0差值较小,碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。 22、框架结构边缘梁、边缘板负弯距承载力不足如何加固?
解决问题的关键在于如何实现端部可靠的锚固,不宜采用碳纤维加固,可用粘钢加固,方法如下:
A、钢板前端焊接等强钢筋,在柱上或梁上钻好孔,深度不宜小于15d,粘贴钢板的同时锚固钢筋。
B、在柱上或梁上设置好锚板或钢围套,将钢板与之焊接,然后将结构胶灌入或塞入粘贴部位。 23、除强度外,粘碳纤维胶还应具有什么特点?
施工单位总是希望碳纤维胶固化的尽可能快,以便尽快进行下一道工序。其实,碳纤维加固质量很大程度上取决于胶浸润布的程度,尽管碳纤维胶黏度较低、纤维布也较薄,但纤维布由极细的纤维丝组成,保证一定持续浸润、渗透的时间是必要的。25℃时,胶摊涂到布上后,最
好初固化时间大于2小时。
24、除强度外,粘钢胶还应具有什么特点?
高触变性,夏季施工不易流淌,冬季施工易于摊涂。 25、粘钢加固设置附加锚栓有什么优点?
通过螺栓的紧固与锁键,大幅度提高钢板的抗剥离能力和抗疲劳能力,可用于动荷为主的构件加固。
26、U型钢箍板抗剪加固,能否施加预应力?
可在箍板端部焊接螺杆,用千斤顶张拉螺杆或扭矩扳手拧紧螺母建立预应力,以减少剪应力滞后。
27、影响锚固力的主要因素?植筋中如何确定锚固长度?
a、锚固力主要取决于结构胶性能和混凝土强度(强度等级C15以下砼,应适当增加锚固长度),同时边距越大、箍筋越密,锚固力越高。配筋混凝土植筋,钢筋均宜植在箍筋、分布筋内侧。 b、根据锚栓设计锚固力的大小,锚固长度可由现场拉拔试验确定。对于Z型植筋胶,锚固15d(基材C15砼以上)锚固力均大于锚栓屈服值,若实际上锚栓仅需小的锚固力,可按比例减少锚固长度,但不宜小于5d。对有抗震设防要求的锚栓,为保证破坏形态为延性钢材破坏,《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004 偏安全的规定最小锚固长度见下表:
锚栓受拉、边缘受剪、拉剪复合 设防烈度 受力之结构构件连接及生命线工程非结构构件连接 非结构构件连接及锚栓受压、中心受剪、压剪复合受力之结构构件连接 C20 ≤6 7∽8 26d 29d C30 22d 24d ≥C40 19d 21d C20 24d 26d C30 20d 22d ≥C40 17d 19d 28、植筋后再焊接对锚固力有无影响?
锚杆种植后,常需焊接接长,由于焊接仅为短时间升温,试验表明,焊接部位距离锚固端大于30cm,对锚固力无不良影响。如果焊接部位紧邻锚固端,最好选择先焊后锚。螺母与螺杆的点焊对锚固力无影响。
29、粘贴和锚固时,粘接界面为什么宜干燥?
潮湿的界面对结构胶耐久粘接力有一定负面影响,所以粘接界面最好保持干燥。 30、植筋时如何确定钻孔孔径?对混凝土强度有什么要求?
. 钻孔孔径可按较钢筋直径大4∽10mm选取,小钢筋取低值,大钢筋取高值,孔径宜大不宜小。
除非设计锚固力较小,混凝土强度等级不宜低于C15,否则应采取附加措施?(如加密箍筋、加固混凝土等)。 31、什么是非结构构件?
指受力较小,局部受损后一般不直接造成严重后果的构件。分为建筑非结构构件(围护墙、
隔墙、墓墙、吊顶、广告牌、储物柜等)和设备支架(电梯、照明、通信设备、管道、采暖、通风、消防、天线等)。
32、碳纤维施工中如何将构件转角处理成圆弧半径20mm的导角? 碳纤维粘贴前,遇构件转角,为减小应力集中,应将转角打磨(阳角)或修补(阴角)为圆弧半径不小于20mm的导角。如右图,在转角处以20mm为半径画圆,阴影表示需磨去或修补的部分。 33、加固设计中承载力验算应注意什么?
加固设计应作到治标治本,例如;因地基不均匀沉降引起的构件损伤,对构件加固的同时,显然也应该消除造成损伤的根源。承载力验算应注意以下5点: a、根据实际荷载、支撑情况、传力途径、边界条件确定计算简图。 b、考虑构件的损伤、缺陷、锈蚀、腐蚀确定有效计算截面。
c、考虑施工偏差、现有挠度、局部损伤、环境温度引起的附加应力。 d、考虑新加部分的应力滞后因素,对承载力适当折减。
e、若新加部分重量较大(超过建筑总重量的10%),应考虑对地基基础的影响。 34、建筑裂缝处理原则?
裂缝处理前,应先进行观察、分析,查明裂缝的性质和产生裂缝的原因。
a、对于在使用荷载下出现的受力裂缝,当超过规范规定的宽度、长度时,裂缝化学灌浆封闭后,
对该构件还应进行加固。
b、对于在偶然超载出现的受力裂缝,可只对残余裂缝进行灌浆封闭处理。
c、对于混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的间接裂缝,应待裂缝稳定后再灌浆封闭处理。 d、对于温度引起的间接裂缝,应在完成相应的保温、隔热处理后再对裂缝灌浆封闭。 e、对于耐久性(钢筋锈涨、混凝土老化等)引起的裂缝,应采取保证混凝土耐久性的措施后,再对裂缝灌浆封闭。
35、植筋中锚筋间距过小,可怎样解决?
植筋施工中相邻两根锚筋净距宜大于3d,但有些构件,例如柱头植筋,截面尺寸有限,梁、柱钢筋交错,常遇到实际能钻成的孔有的相距很近,有的实际净距仅1d左右。此时为消除群锚的不利影响,可采用将钢筋合并,增大锚固长度的变通措施。
例如柱头12根18锚筋原设计锚固长度270mm(15d),但能成的孔中有两个净距仅20mm,按照截面面积相近的原则,2根18锚筋截面面积相等于1根25钢筋,此时可将2根18锚筋孔深加长至375(15x25)锚固。
36、基材中钢筋过密,难以成孔,可怎样解决?
基材中钢筋过密,难以成孔是植筋施工常遇到的难题,锚筋直径越大,问题越突出。例如25钢筋植筋,要求钻孔孔径大于30mm,但有时基材主筋净距仅28mm,造成不能成孔。此时可按照截面面积相等的原则,用2根18锚筋代替,钻孔孔径仅需22mm,可解决不能成孔的问题。但钻孔深度不应减少,应与原设计深度相同。 37、素混凝土(岩石)中植筋应注意什么?
基材中配筋有利于锚筋荷载向更大的范围传递、分散,利于锚固力的提高。素混凝土(岩石)没有配筋,锚筋荷载全靠有限范围的混凝土(岩石)承受,此时混凝土(岩石)的强度高低、是否致密无裂缝对锚固力有决定性的影响,所以当设计充分利用钢筋强度时,15d的锚固深度可作为参考,具体锚固参数,宜通过现场试验确定。 38、圆钢、螺纹钢植筋破坏形态有什么不同?
显然,因表面形态差异,同样情况下,螺纹钢锚固效果优于圆钢。当基材强度不小于C15时,15d的锚固深度圆钢、螺纹钢抗拔力均大于钢筋屈服值;若继续加荷至破坏,除破坏形态为基材锥形破坏外,螺纹钢一般表现为钢筋缩径、拔断;圆钢则有时拔断,有时拔出。
当加荷值大于屈服值20%时,能持荷一段时间(约10-30分钟),让圆钢缩径变形发挥充分时,易发生拔断破坏。当无停顿直线加荷,钢筋缩径变形难以发挥充分,易发生拔出破坏。若能增加锚固长度至20d∽25d,即使无停顿直线加荷,圆钢一般也表现为拔断破坏。 39、工程加固主要原因? 分类 材 料 因 素 砂、石质量不佳 损坏原因 水泥质量不合格或选择不当 损坏现象 1. 水化热过大引起温度应力,导致混凝土开裂 2.含碱量过大遇膨胀性集料发生反应膨胀 1. 泥量高,引起强度不足 2. 海砂含盐量高引起钢锈 3.硬性集料引起膨胀损坏 设 计 安全度不足,对环境作用估计不足 1. 超过设计载荷使结构开裂或变形 2. 意外载荷作用而破坏,如雪载荷、灰尘载荷 因 素 使 用 因 素 3. 设计中出现错误 1.经过一定使用期后,由于技术改造, 需要增加结构荷载或扩大柱 网,改变结构使用功能; 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;既有建筑物的抗震加固。 配料不准,搅拌不匀 1. 混凝土强度不足 2. 匀质性差 施 浇灌振捣不实或间隔时间太 工 因 素 配筋偏差 长,留有施工缝 保养不好 1. 混凝土不密实、蜂窝、孔洞 2. 沿施工缝渗水 1. 初期养护不好而干裂或表面失水疏松 2. 早期受冻 1. 钢筋位置不当,承载力下降 2. 保护层不足 模板变形或漏浆 1. 构件表面有麻面 2. 结构尺寸不准 环 境 因 素 冻融循环作用 腐蚀介质作用 冻害(开裂或表面损伤) 1. 混凝土腐蚀损伤 2. 钢筋锈蚀 碳化 海水、海风作用 1.钢筋锈蚀 2.钢筋锈蚀 40、混凝土强度检测主要方法? 检测 特 用途及方法 点 原理 限制条件 1.直接在原状混凝土表 回 根据混凝土硬1.适用温度范围:-4度至40度; 面上测试; 弹 度、碳化深度,2.适用龄期范围:28天至10002.仪器操作简便,测试结 法 推定抗压强度 天,长龄期应采用钻芯法修正。 果直观,检测部位无破损。 3.不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的构件检测。 1.属综合性检测,测试精 超 度较高; 声 2.检测部位无破损。 根据混凝土硬1.适用温度范围:-4度至60度; 回 3.不适用于遭受冻害、化度、密实性,推2.适用龄期范围:28天至730天, 弹 学侵蚀、火灾、高温损伤定抗压强度 法 或厚度小于100mm的构件。 1.被检测混凝土强度不小于 钻 1.适用范围广,测试结果根据圆柱体芯 芯 直观、准确; 样强度推定抗10MPa; 2.单个构件抽取芯样不宜超过3个,预应力构件慎用。 3.适用龄期范围:不小于28天。 后 装 1.测试精度高,使用方根据埋件的抗 拔 便,适用范围广; 出 2.检测部位微破损; 法 推定混凝土内1.属无损检测,使用方部空洞、不密实 超 便,适用范围广;测试结区、裂缝深度、1.测试面应修理平整 声 果综合反映了施工质量; 损伤层厚度、新2.测试应尽量避开钢筋 法 2.参数判读较直观。 老砼结合面质量及砼匀质性 41、砌体强度检测主要方法?
拔力推定抗压强度 1.被检测混凝土强度不小于10MPa; 2.适用龄期范围:不小于28天。 否则应采用钻芯法修正。 法 2.检测部位局部破损; 压强度 检测 特点 方法 1.属原位检测,直接在墙体上 用途 限制条件 测试,测试结果综合反应了材1.槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度1.5m 轴 推定普通砖料质量和施工质量; 2.同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数 压 砌体的抗压2.直观性、可比性强; 量不宜太多: 法 强度 3.设备较重; 3.限用于240mm砖墙 4.检测部位局部破损 1.推定普通1.属原位检测,直接在墙体上砖砌体的抗测试,测试结果综合反应了材压强度;2.料质量和施工质量; 推定古建筑 扁 2.直观性、可比性强; 和重要建筑 顶 3.扁顶重复使用率较低 的实际应 法 4.砌体强度较高或轴向变形较力; 大时难以测出抗压强度 3.推定具体5设备较轻 工程的砌体6.检测部位局部破损 弹性模量 量不宜太多: 2.同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数1.槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m; 原 1.属原位检测,直接在墙体上 位 测试,测试结果综合反应了砂推定各种砌1.测点选在窗下墙部位且承受反作用力的墙体应 单 浆质量和施工质量; 剪 2.直观性强; 法 3.检测部位局部破损; 1.属原位检测,直接在墙体上推定烧结普原 测试,测试结果综合反应了砂通砌体的抗位 浆质量和施工质量; 剪强度,其双 当砂浆强度低于5MPa时,误差较大 2.直观性较强; 它墙体应经剪 3.设备较轻便; 试验确定有法 4.检测部位局部破损; 关换算系数 体的抗剪强有足够强度; 度 2.测点数量不宜太多 1.属原位检测,直接在墙体上 推 测试,测试结果综合反应了砂推定普通砖 出 浆质量和施工质量; 法 2.设备较轻便; 3.检测部位局部破损 1.属取样检测; 筒 推定烧结普2.仅需利用一般混凝土试验室 压 通砖墙体中测点数量不宜太多 的常用设备; 法 的砂浆强度 3.取样部位局部损伤; 砂 1.属取样检测; 浆 2.专用的砂浆测强仪和其标定推定烧结普 片 仪,较为轻便; 通砖墙体中 剪 3.试验工作较简便; 的砂浆强度 切 4.取样部位局部损伤 法 1.推定烧结1.属原位无损检测,测区选择普通砖墙体不受限制; 回 中的砂浆强2.回弹仪有定型产品性能较稳 弹 度; 砂浆强度不应小于2MPa 定操作简便; 法 2.适宜于砂3.检测部位的装修面层仅局部浆强度均质损伤; 性普查; 1.属取样检测; 点荷法 2.试验工作较简便; 3.取样部位局部损伤; 通砖墙体中砂浆强度不应小于2MPa 的砂浆强度 推定烧结普砌体的砂浆当水平灰缝的砂浆饱满强度65%时,不宜选用 强度 1.属原位无损检测,测区选择烧结普通砖1.定量推定砂浆强度,宜与其它检测方法配合使射钉不受限制 和多空砖砌用; 法 2.射钉枪、子弹射钉有配套定体中,砂浆2.砂浆强度不应小于2MPa; 型产品,设备比较轻便; 强度均质性3.检测前,需要用标准靶检校 3.墙体装修面层仅局部损伤 普查 42、混凝土、砌体强度检测方法有什么局限性?如何校准? a、以混凝土强度检测为例:
在土木工程界,混凝土设计、施工指标的基准是立方体(圆柱体)抗压强度。检测标准、规范的编制者也都将实测数据回溯、推定立方体抗压强度。显然,依据回归离散性数据建立的间接测试方法存在一个安全系数的问题,考虑到建筑安全的重要性,这个系数无疑是大于1的。也就是说,检测数据较实际值一般是偏低的;再考虑到建筑环境的多样性,例如灰尘、浮浆、有害气体、平整度不佳都将使检测值偏低。所以有经验的检测人员都知道,检测值较设计值低2、3MPa是常有的事。
b、检测人员应经专门培训、考核,有估计干扰因素影响程度的能力。检测设备应定期维修、标定。不规范的操作将造成较大的误差(一般偏低)。 c、采用钻芯法取样,复核、修正检测数据是可行的方法。 43、碳纤维布一般采用何种规格碳丝织成?
不像一般的纺丝,碳丝纺织单元不是单丝,而是束丝。工业上批量生产的束丝可包含1000(1K)、3000(3K)、6000(6K)、12000(12K)、24000(24K)、48000(48K)根单丝。土木工程用单向碳布一般采用6K、12K束丝编织。 44、高强碳丝的生产原料有哪几种?
目前,比较成熟、投入工业化生产的碳丝用原料有:聚丙烯腈纤维(PAN)、黏胶纤维、沥青纤维。碳纤维工业化生产过程就是不断除去杂质元素(主要为H、N、CL、O),净化、重整碳链的过程。
45、碳丝强度高的机理是什么?
除金刚石外,以碳元素为主组成的物质在人们的印象中强度是较低的。但在理论上,不含任何其他元素的有序碳链拉伸强度可达180000MPa,约是目前常用碳丝强度的60倍。高纯化、致密化、细晶化、均质化、细旦化的技术进步仍将不断提高碳丝强度。
46、结构胶的使用温度有什么限制,随温度变化,结构胶正拉、剪切粘接强度如何变化? a、加固规范上规定的加固构件长期使用温度不应高于60℃,是按一般混凝土结构的使用温度均低于此温度,也是因常温固化结构胶力学指标高于60℃时逐渐降低。
b、结构胶力学指标对温度降低(-50℃内)敏感性低于对温度升高的敏感性。胶正拉粘接强度一般随温度降低而升高;剪切粘接强度一般随温度升高先期逐渐升高,而后又逐渐降低。 c、下面以25℃常温固化的力源公司G型粘钢胶(正拉强度37MPa,剪切粘接强度21MPa)为例进行说明
从25℃降到-40℃,胶正拉粘接强度由37MPa逐渐升至42MPa,胶剪切粘接强度由21MPa逐渐降至16MPa。
从25℃升至60℃,胶正拉粘接强度由37MPa逐渐降至30MPa,胶剪切粘接强度由21MPa逐渐升值29MPa。
从60℃升至80℃,胶正拉粘接强度由30MPa逐渐降至20MPa,胶剪切粘接强度由29MPa逐渐降至17MPa。
可见,在长期使用温度60℃以内,是满足规范要求的。 47、结构胶短期的高温使用,对胶性能有什么影响?
结构胶短期在高温环境下使用,例如80℃,然后再降至常温,一般由于后固化的有利影响,正拉、剪切粘接强度会有所提高。
下面仍以粘钢胶为例,(25℃常温固化,正拉强度36MPa,剪切粘接强度21MPa)
将试件在80℃恒温箱内130天,然后在25℃测试,胶正拉粘接强度由36MPa升至51MPa,胶剪
切粘接强度由21MPa升至24MPa。
48、如何提高结构胶的耐高温性能?
a、后期高温固化,例如结构胶常温固化1天后,再在80℃环境下固化1天。注意,直接在高温下固化可能造成暴聚,反而不利。 b、采用需加热高温固化的固化剂。 c、添加耐高温的材料。
49、使用枪式(注射式)植筋胶应注意什么?
枪式植筋胶以自动搅拌、使用方便赢得了使用者的青睐。但是应注意到:
a、由于枪式植筋胶有效双螺旋搅拌段一般仅10厘米左右,事实上难以将A、B组分充分搅拌均匀,虽然锚固力能满足设计要求(因单纯的锚固力对胶性能要求并不高),但局部未完全反应的A、B组分对结构胶的耐久性构成潜在危害。
b、枪式植筋胶一般为速固型,局部未充分混合的A、B组分难以通过相互浸渗调整不均匀性。
c、胶枪挡板的行进速度应均匀、平顺。
d、每次换混合管或胶袋,初始的约10厘米胶段应予以弃去。
地基基础篇
1、基础、地基加固方法主要有哪些? a、增大截面法
适用于埋深相对较浅的独立基础、条形基础,对筏基、箱基、桩基适用性差。 b、增加埋深法
适用于紧邻下卧层为良好持力土层的情况,同时持力层最好在地下水位线以上。 c、改变基础类型法
如由独立基础改为条基;由条基改为筏基、桩基;由砖条基改为混凝土条基等。 d、压力注浆法
适用于处理承载力不均匀的地基土,浆液采用水泥浆或水泥-水玻璃混合液,但一般不能用于有湿陷性的土层。 e、静压桩法
适用性广,将荷载向深层土体传递,但压桩力应小于上部结构自重的80%。 f、树根桩法
适用性广,既加固了地基土,又将上部荷载向深层土体传递。但易塌孔的土层(如淤泥质土)慎用。
2、基坑支护(加固)方法主要有哪些? a、放坡
较经济,但要求施工场地足够大,土层良好,且地下水位在基地以下。 b、喷锚网
较经济,属被动式支护,可90度开挖(但应分层开挖,每层开挖深度不宜超过2米),基坑侧壁土层应变释放为半自由状态,最近建筑物距坑边宜在2米以上。 c、护坡桩
属被动式支护,适用于建筑物紧邻基坑,但基坑深度若超过10米,悬臂式护坡桩桩顶变形仍较大。
d、护坡桩+预应力锚杆
属主动式支护,侧壁土体变形小,适用于深基坑和坑边有对变形敏感的构筑物。
e、连续墙+止水帷幕
适用于土层较差(如淤泥质土、流沙)或降水可能引起周围场地较大不均匀沉降的基坑。 f、内支撑
适用于长条形狭窄基坑,对其他形状基坑显笨拙,支撑杆件对前期挖土和后期施工均影响较大。 3、地基注浆加固应注意什么? a、慎用于湿陷性土层。
b、注浆压力不是越大越好,以能劈裂、挤密、浸渗土层即可(一般控制在1.5MPa以内),过大压力易造成上覆土层隆起,浆液上冒。
c、浆液未固化前相当于增加了外荷载,而且注浆对原持力层有扰动,所以注浆易引起附加沉降,对敏感结构应采用隔一孔或数孔跳注,间隔时间最好在3天以上。 d、卵石层或动水压力较大土层浆液应掺加速凝剂,或采用间歇注浆。 4、地基加固中常用成孔方式有哪几种? a、人工洛阳铲
适用于地下水位以上土层,孔径小(一般<300mm),水平孔长度一般小于30米,竖直孔深度一般小于10米,对施工空间要求小,较灵活。 b、锚杆钻机
若水冲钻进,可用于地下水位以下土层;若套管跟进,可用于流沙质或淤泥质土层。一般用于孔径200mm以内的水平孔、倾斜孔。 c、工程钻机
一般用于孔径较大竖直孔,如工程桩。所须施工空间大,既有建筑物地基加固处理中应用较少。 d、压挤成孔
适用于土体较软、易塌孔的土层,一般压挤体直接用于承载,如钢管、砼桩。 5、桩、锚杆、锚索、土钉本质上有什么共同点?
本质上桩、锚杆、锚索、土钉都是利用土层的摩擦力(端承力),但习惯上将直径大、竖直向的锚固体称为桩;将小直径、水平向、倾斜向的锚固体称为锚杆、土钉,其中以钢绞线作为配筋的又称为锚索。
6、桩基后注浆有什么特点? a、可用于已有事故桩的加固。
b、将桩侧泥皮和桩底沉渣有效固结,可缩短桩长或减少桩数量,有利于对持力层的灵活选择,。 c、经过压浆,可减少群桩的总体沉降,简化上部结构设计。 d、利用压浆管可进行超声波检测,能有效监控桩基质量。 e、压浆管按等强代换,可作为配筋使用。
7、桩基后注浆注浆量、注浆压力如何控制?应注意什么?
a、为保证施工质量,一般对注浆量和注浆压力进行双向控制,注浆水泥用量可按每延米桩长50-100公斤确定。注浆工作压力0.5∽1.5MPa,控制压力4MPa以内。 b、注浆管宜用双管,对称布置,分别注浆。
c、对后灌注桩,应准确控制实际成孔深度,确保注浆管阀门插入孔底沉渣中。浇注混凝土48小时内,应用压力水洗通管路。 d、浆液水灰比=0.6∽1.0MPa为宜。 e、注浆过程中发现浆液串桩,宜同时压注。 8、喷锚网支护中若建筑物紧邻基坑,如何如理?
可在开挖前30天左右,先期施工超前注浆锚杆,对建筑物和坑边土体进行加固,待基坑开挖时有效约束土体的形变,减少喷锚网支护的滞后影响。
9、相似的基坑,相似的土层,同样的支护方式,为什么周边建筑物有时完好,有时却开裂?
a、侧壁变形是基坑开挖、土体应力释放的必然结果,但显然,同样的土体形变,条基比独立基础更容易适应,阀基、箱基比条基更容易适应,对桩基影响则更小。所以确定支护方案前,必须对周边建筑物基础形式调查清楚,不可盲目套用。
b、基坑边是否堆载、重型机械的通过,是否分层开挖、是否实施降水都对周边土体形变有重大影响。
10、注浆浆液一般采用什么?
水泥浆、水泥砂浆、水泥-水玻璃混合液。 11、如何注浆可提高锚杆的承载力? a、采用水灰比小的水泥浆、水泥砂浆;
b、孔内投放石子,设压力止浆袋,提高注浆压力; c、采用二次注浆。
12、地基加固机理有哪几种?
a、混入强度较高的骨料,如碎石、砂砾。
b、加入能和土壤反应、固结的材料,如石灰、水泥。 c、将荷载分担到更深的土层、如桩基。 d、减少土体的空隙率、如强夯、碾压。 13、注浆孔在什么位置封孔?如何封?
a、封孔位置一般设置在基础基底,且上覆土层厚度不小于1.5米。 b、设置好隔垫后,采用掺速凝剂的稠水泥浆浇注至自然地面。
c、易塌孔的土层应孔内应填入石子,待封孔材料强度达3MPa即可开始注浆。 14、为什么树根桩湿式成孔(水冲钻进)应采用不封孔注浆?
a、若注浆前封口,孔内水可被浆液挤压向周围土层扩散、渗透,但稠泥浆难以向周边扩散,将和浆液混合共生,造成局部夹泥、断桩。由于注浆花管一般在下部,所以上段桩最容易缺浆夹泥。 b、湿式成孔注浆时应将注浆管插至孔底,用稠水泥浆将泥浆完全置换,然后方可投入石子。若要提高单桩承载力,可下两根注浆管,实施二次注浆。
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