結構加固技術的案例
土木工程設計中結構與地基如何加固？
此種情況下，進行土木工程建設，需要加強土木工程設計，尤其是結構與地基加固技術的應用，這可以為后續科學、合理的運用結構與地基加固技術進行土木工程建設奠定基礎。基于此點，本文將重點分析土木工程設計中結構與地基加固技術的應用，希望對于高質量建成土木工程有所作用。
土木工程設計中
結構加固技術應用分析
綜合以往土木工程建設實例，土木工程結構加固技術應用設計中容易在鋼筋混凝土設置、鋼筋混凝土結構的設計機理和方式選擇、鋼筋混凝土結構優劣勢分析等方面出現差錯，導致土木工程建設中結構加固技術應用不佳。為了建成高質量的土木工程，在具體進行工程結構加固技術應用設計中，尤為注意強化以上幾方面。
01 鋼筋混凝土分析
鋼筋混凝土的設置
鋼筋混凝土是由鋼筋與混凝土組成的，混凝土與鋼筋質量高低、性能好壞等方面均會影響鋼筋混凝土的應用性。
展開 土木工程設計中結構與地基如何加固？
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土木工程設計中
結構加固技術應用分析
綜合以往土木工程建設實例，土木工程結構加固技術應用設計中容易在鋼筋混凝土設置、鋼筋混凝土結構的設計機理和方式選擇、鋼筋混凝土結構優劣勢分析等方面出現差錯，導致土木工程建設中結構加固技術應用不佳。為了建成高質量的土木工程，在具體進行工程結構加固技術應用設計中，尤為注意強化以上幾方面。
01 鋼筋混凝土分析
鋼筋混凝土的設置
鋼筋混凝土是由鋼筋與混凝土組成的，混凝土與鋼筋質量高低、性能好壞等方面均會影響鋼筋混凝土的應用性。為了提高鋼筋混凝土的應用性，在設計工作中應當充分說明鋼筋混凝土的配置要求，即混凝土配置方面，保證骨料、水泥、碎石等混凝土原材料符合施工要求;按照工程建設要求，計算混凝土原材料配置比;根據混凝土應用強度等相關要求，說明混凝土振搗要求，如振搗力度、振搗時間、振搗方式等。
展開 房屋裂縫應怎么進行結構加固處理？
針對上文所說的鋼筋混凝土結構裂縫，可通過結構加固措施來確保建筑結構后續安全使用，依據《混凝土結構加固技術規范》，混凝土結構加固方法有：加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、改變結構傳力加固法、外部粘鋼加固法、碳纖維布加固法等。
此外，以下房屋情況也應及時進行房屋結構加固措施：
原有的建筑物使用功能改變，部分結構構件需要進行結構加固處理；
原有的建筑物在屋頂或室內加層，因荷載增加，相關的結構部件需要進行結構加固處理；
建筑物內原有的部件妨礙使用，需要拆除，原結構的傳力途徑發生變化，需要進行結構加固處理；
建筑物內新增機電設備、電梯、扶梯等，設備基礎為止荷載增加，需要進行結構加固處理；
電梯、樓梯平面位置發生變化，原有樓梯拆除，封樓板洞口、新開洞口均需要進行結構加固處理；
在建工程由于設計變更或施工錯誤，局部位置的拆除改造等均需要進行結構加固處理；
原有建筑物超期服役，但又沒有條件拆除重建的建筑物，結構主體需要進行結構加固處理。
總而言之，建筑結構產生結構裂縫時，應及時針對結構進行房屋可靠性排查鑒定；若需進行結構加固措施，應根據加固方案并結合施工環境及條件考慮更適當的結構加固施工方法及合理的構造措施。
展開 某鋼結構構筑物檢測鑒定和加固設計
二、加固方案
1. 鋼支架部分加固方案
對于鋼支架部分的加固，整體思路上采用增大截面法，尤其要注意的是：
(1)鋼結構增大截面法不同于混凝土結構，存在負荷加固還是卸載加固之分，當鋼結構在負荷時進行增大截面焊接，會產生應力滯后現象。
(2)鋼框架在整體計算時要注意判別是有側移還是無側移框架。不同的判定設置會導致鋼構件穩定性驗算結果天差地別。
(3)注意區分支撐是單拉桿還是拉壓桿。
支撐背部貼焊槽鋼
工字鋼新增焊板形成箱型鋼
2. 灰斗部分加固方案
針對應力計算不足的橫肋，采用增大截面法，具體做法詳見下圖：
在Midas Gen中該加固構件輸入的具體截面尺寸如下：
上翼緣考慮灰斗壁板的貢獻作用，下翼緣寬度考慮角鋼和原槽鋼翼緣長度之和，腹板厚度仍取原槽鋼厚度。
1.5倍儲灰梁單元應力云圖
1.5倍儲灰板單元應力云圖
考慮到灰斗四個角部位置有弧形加強板、包角鋼板加強措施，且剔除有限元計算在角部的應力集中畸變，經計算后滿足要求。
三、總結
結構工程師在既有建筑結構鑒定、加固領域的工作模式有別于傳統的設計院或施工單位的做法。在此情況下，結構工程師不能僅作為流水線作業中的一環，或者單純地按照圖紙進行施工和組織生產，而是必須扮演結合規范、力學理論以及現場操作環境等多重因素的綜合性結構工程技術服務人員的角色。
文章：結構重光
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鋼架結構計算及加固方案分析 ￥15
<p class="ql-align-justify"> 本項目是一臺設備鋼架的結構復核和加固計算，鋼架加固的難點在于，1、<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(64, 64, 64);">老舊鋼架因改造或損傷導致原有傳力路徑改變，需通過有限元模型（FEM）逆向推演。2、實際支座（如鉸接、滑動支座）與理論假設不符，可能引發應力集中或失穩。3、梁柱節點因加固板焊接的失效，導致剛度突變，可能引發脆性破壞。基于以上特點，鋼架結構加固的本質是“在約束條件下重構力學平衡”，需綜合計算精度、施工工藝、成本控制的矛盾。</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(64, 64, 64);"> 以下為本項目案例，對加固措施的結果驗算</span></p><p>1、 結構設計信息</p><p>結構類型：無側移鋼框架</p><p>設計分析軟件：midas Gen</p><p>設計規范：</p><p>1. 《建筑荷載設計規范》（GB 50009）</p><p>2. 《鋼結構設計標準》（GB 50017）</p><p>3.
展開 加固設計如何保證結構穩定？
框架結構優化
1. 對框架梁、柱箍筋間距進行合理優化，根據梁柱抗震等級的不同對箍筋加密區的最小箍筋直徑和最大箍筋間距進行分類布置。
2. 結合材料特性，對結構基礎設計等級、砌體結構質量控制進行審核，結合地基土類型對結構設計的合理性進行審核。
鋼結構穩定控制
1. 根據構件厚度和長度的比值，設計穩定性強的構件保證鋼構件的穩定性及強度能達到標準。
2. 設計時對整體建筑物盡量采取對稱布置，避免重心過于偏移。
3. 如構件在整體結構失效前發生屈曲，則須通過鋼構件的屈曲強度增加構件整體承載力。
結構補強加固
1.采用增大截面加固法或約束加固法時，確保混凝土強度等級不低于C10。
2.采用粘鋼加固法或粘貼纖維復合加固法時，混凝土強度等級應不低于C15。
3.采用預應力加固法時，混凝土強度等級應不低于C30。
4.懸挑結構采用植筋技術進行構件連接時，植入構件的混凝土強度級應不低于C25。
5.砌體結構加固時，須現場檢測確定被加固墻體的砂漿強度等級不低于M5。
展開 對某除塵設備進行有限元熱力分析，使用ABAQUS對整體結構強度及熱膨脹變形值進行分析，指導結構加固及膨脹節選型 ￥15
煙道結構
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結構及其支座示意圖、除塵器支座設置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結構及其支座、除塵器支座設置示意圖
建立模型
由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設置有膨脹節，故單獨建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標記的為固定約束，未標記的除塵器支座及煙道支座均為滑動約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經過多次計算后得出的進氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-15000N，FY=8000N，FZ=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經過多次計算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-33000N，FY=18000N，FZ=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
展開 結構加固，為什么一直強調安全性鑒定？
工程結構加固，拋開前期的設計、后期的施工不談，加固所用材料同樣也是重要的一環。加固行業發展至今，已經逐步趨于規范化，針對加固設計，我們有混凝土結構加固設計規范；針對加固施工，有建筑結構加固工程施工質量驗收規范；而對于加固材料，則必須遵守工程結構加固材料安全性鑒定技術規范。
事實上，僅從加固材料這一角度談起，無論是上述任何規范，都對其有多方面的要求。安全性鑒定，被稱為加固材料中最嚴格的規范，也受到各方人員的強烈關注，而今，更是成為加固材料是否能被允許使用的重要前提。之所以安全性鑒定會有如此重要的作用，離不開它在多方面起到的作用。
力學性能
相對于其他兩本規范來說，安全性鑒定為加固材料提供了更全面的力學性能保障。對于如今我們經常采用的纖維復合材，安全性鑒定不僅僅像加固設計規范中，只規定了強度的標準值，而是從不同的角度，全面、豐富的對材料的安全性能進行了充分的考慮。
對于纖維復合材來說，安全性鑒定不僅關注其抗拉強度標準值，同時對于伸長率、彈性模量等在加固中影響較大的參數也進行了規定。其中，最直觀能讓我們體會到安全性鑒定作用的是：它在纖維復合材與基材正拉粘結強度的要求中強調基材內聚破壞，并通過基材內聚破壞證明纖維復合材能夠與基材完美粘接，形成復合構件共同受力，這是纖維復合材能夠起到加固效果的根本保障。
除此之外，安全性鑒定對膠體也有很大的影響，直觀的就是設計年限之間的區別。
展開 袋除塵器鋼架和灰斗結構加固計算及有限元分析 ￥15
某項目袋除塵器鋼架和灰斗經結構鑒定和荷載分析后提出局部增強與補強思路（適用于局部強度或剛度不足）
針對鋼架局部增加鋼板或型鋼加強筋
適用對象：主要針對鋼架梁柱的局部變形或應力集中區域。
具體做法：對于鋼架的梁、柱，可在其翼緣或腹板處焊接角鋼、槽鋼等作為加強筋，形成“桁架”或“框架”效應，有效提高抗彎和抗扭剛度。
優點：針對性強，施工相對簡單快捷。
缺點：可能增加少量重量，需注意焊接工藝防止產生新的應力集中。
針對灰斗增設掛板或內部支撐
灰斗的掉落往往是由于灰斗板與灰斗梁之間的角焊縫焊接不牢固或長期運行后有脫焊現象，使灰斗無法承擔設計盛灰量，從而發生事故。而灰斗掛板正是為了增加灰斗板與灰斗梁焊縫強度的作用，往往是進行改造（特別是電改袋）常用的灰斗加固方式。
適用對象：大尺寸灰斗側板鼓脹、鋼架局部失穩。
具體做法：在灰斗內部兩個對立側板之間焊接型鋼（如工字鋼、H型鋼）作為水平或豎向支撐桿，將板面承受的荷載轉化為支撐桿的軸向力
優點：能有效抑制板面變形，提高穩定性，效果顯著。
缺點：可能對灰料流動產生輕微影響，需注意防磨和防積灰設計。
（1）鋼支架加固
由于除塵器鋼支架的橫梁、縱梁及柱間斜撐的選型均為20#工字鋼，經計算第一層5.7m長橫梁的應力比超限、第二層橫梁的長細比超限，因此需要對該兩層橫梁（20#工字鋼）進行加固計算。
圖1 20#工字鋼加固方案
第一層5.7m長橫梁的組合應力比為1.17，原20#工字鋼的強軸慣性矩Iy= 23686112mm4，Wx=236861mm3，加固后強軸抗彎模量Wx需大于236861×1.17=277127mm3。
展開 空心板橋加固技術解析
1.橫向預應力法加固改變了裝配式空心板梁橋結構的受力體系（鉸接變剛接），增大了橫向彎矩，導致板梁原有底板縱向裂縫的加劇和新縱向裂縫的出現。
2.需要通過增加配筋或特殊措施來克服張拉體外預應力時錨固區產生的局部應力。
3.本加固方法有的需在板梁上打孔，穿預應力束，會破壞原有結構。
4.加固時需要可靠的錨固條件，預應力筋的防腐成本高，且技術難度大，施工工藝較為繁瑣。
5.預應力張拉和使用過程中的預應力損失、預應力筋變形量的確定較為復雜。
三、橫向粘貼鋼板加固
橫向粘貼鋼板加固是用粘結劑及錨栓把鋼板粘貼錨固在混凝土結構的薄弱部位，將鋼板與被加固的混凝土結構形成整體，可以提高結構承載力、剛度及延性。
工程上較為成熟的粘貼方式有兩種，一種是橫橋向通長整體粘貼，一種是將鋼板橫橋向垂直粘貼錨固在空心板鉸縫處，使相鄰空心板共同受力。
橫向粘貼鋼板加固法對交通影響小、不改變原結構尺寸、技術可靠、工藝成熟且短期加固效果好。同時也存在以下缺陷：
1.在短期內本加固方法鋼板粘結較為牢固，鋼板通過粘鋼膠與板梁共同受力。在汽車荷載的長期反復作用下，鉸縫兩側板梁容易發生豎向變位，進而引起鋼板的錯動，造成鋼板的剪切破壞、錨固失效及脫落。若鉸縫存在滲漏水現象，鋼板的剝離脫落速度將更快。
2.采用本加固方法增加了加固后的鉸縫傳遞橫向彎矩的能力，但在荷載反復作用下容易導致板梁出現新的底板縱向裂縫或加劇原有縱向裂縫病害。
3.為了加強鋼板與空心板的連接，一般需要在空心板表面鉆孔，因而會造成空心板的損傷。
4.由于橋梁加固通常是在不卸載的情況進行，故鋼板在受力過程中存在著應力滯后現象。加固前原結構已存在一定應力，而所粘貼的鋼板僅在加荷載后才產生應力。
5.另外，粘貼鋼板錨固結點的處理比較困難，鋼板防腐的成本高，施工工藝亦較為復雜。
展開 堤防加固工程施工水土保持技術
堤防加固工程施工水土保持技術
隨著我國社會的不斷發展， 各地區基礎設施建設工程不斷增加， 堤防加固工程作為一項重要工程， 具有防洪排澇的功能，保證人們的生命財產安全， 在堤防加固過程中， 采用水土保持技術， 能夠加強堤防加固工程的水土保持功能， 避免工程施工造成的水土流失， 有利于保護生態環境， 提升堤防加固的經濟效益的有效提升， 以此促進我國社會的可持續發展。堤防加工工程水土保持技術
隨著我國社會的不斷發展， 各地區基礎設施建設工程不斷增加， 堤防加固工程作為一項重要工程， 具有防洪排澇的功能，保證人們的生命財產安全， 在堤防加固過程中， 采用水土保持技術， 能夠加強堤防加固工程的水土保持功能， 避免工程施工造成的水土流失， 有利于保護生態環境， 提升堤防加固的經濟效益的有效提升， 以此促進我國社會的可持續發展。
堤防加工工程水土保持技術
在堤防加固工程防治區建設過程中， 有許多方面的內容， 包括堤身加固、 護岸工程等等， 在應用水土保持技術過程中， 還應充分考慮加固方式的不同， 進而實施具有針對性的水土保持措施。
1、堤身加高培厚和壓浸臺填筑工程
堤身加高培厚和壓浸臺填筑工程建設施工過程中， 應嚴格按照要求， 進行開挖、 回填以及碾壓， 達到挖填平衡的要求， 同時還應實施相應的防護措施， 對于疏松土壤， 應及時的進行處理，避免長時間裸露在外， 而且對于開挖后的土料， 應及時的進行清除， 如果未及時的進行處理， 在其周圍設置擋土地， 避免發生水土流失， 保證堤防開挖、 填筑等施工活動順利進行。
展開 
水利水電工程管理與實務：防滲加固技術
這種方法主要適用于均質土壩壩體因施工質量問題造成嚴重滲漏；斜墻壩斜墻被水頂穿；
2.拋土和放淤法
這兩種方法用于黏土鋪蓋、黏土斜墻等局部破壞的搶護和加固措施，或當岸坡較平坦時堵截繞壩滲漏和接觸滲漏。當水庫不能放空時，可用船只裝運黏土至漏水部位，從上向下均勻倒入水中，拋土形成一個防滲層封堵滲漏部位。也可在壩頂用輸泥管沿壩坡放淤或輸送泥漿淤積一層防滲層。
3.灌漿法
當均質土壩或心墻壩施工質量不好，壩體壩基滲漏嚴重，可采用灌漿法處理。從壩頂鉆孔，分段灌漿，形成一道灌漿帷幕，阻斷滲漏通道。這種方法不用放空水庫，可根據實際情況選用黏土、水泥、化學材料等漿液灌漿防滲。
4.防滲墻法
混凝土防滲墻法適用于壩體、壩基、繞壩和接觸滲漏處理。三峽、小浪底工程的上、下游圍堰均采用了混凝土防滲墻防滲。
5.截水墻（槽）法
根據截水墻的材料，可將其分為黏土截水墻、混凝土截水墻、砂漿板樁以及泥漿截水槽等方式。這類方法適用于土壩壩身質量較好，壩基滲漏嚴重，岸坡有覆蓋層、風化層或砂卵石層透水嚴重的情況。
二、下游排水導滲法
1.導滲溝法
在壩背水坡及其坡腳處開挖導滲溝，排走背水坡表面土體中的滲水。根據反濾溝內反填反濾料的不同，反濾導滲可分為兩種：在導滲溝內鋪設土工織物，其上回填一般的透水料，稱為土工織物導滲溝。
2.貼坡排水法
當壩身透水性較強，在高水位下浸泡時間長久，導致背水坡面滲流出逸點以下土體軟化，開挖反濾導滲溝難以成形時，可在背水坡作貼坡反濾導滲。
3.排滲溝法
對于因壩基滲漏造成壩后長期積水，使壩基濕軟，承載力下降，壩體浸潤線抬高；或由于壩基面不太厚的弱透水層，壩后產生滲透破壞，而水庫又不能降低水位或放空，在上游無法進行防滲處理時，則可在下游壩基設置排滲溝，及時排滲，以減少滲流危害。排滲溝分為明溝和暗溝兩種。
展開 探討WSS工法注漿技術在地鐵通道加固中的應用
7 結束語
WSS 注漿技術不僅適用于軟弱地層和不良地質條件下復雜土層的注漿工程，在處理一些緊急涌水、涌沙的搶險工程更顯示其快速凝結以及適用各種環境便于操作的優越性。尤其對其它地基處理方法解決不了的高難度工程更顯示了極大的優越性，隨著地鐵建設事業的進一步發展，WSS 注漿技術將得到更加廣泛的應用，本文通過對已出現涌水涌砂聯絡通道進行WSS 工法補充加固的闡述，并確保聯絡通道開挖安全的成功案例，為昆明地區在土體加固方面提供有價值可參考資料。
岷江大橋突發垮塌事故，橋梁加固技術要背鍋嗎？
該橋已經運行了24年，曾被確認為四類危橋，那么如何延長橋梁的使用壽命尤為關鍵，橋梁工程人也一直在研究橋梁的加固技術，接下來我們就來看一下這類梁橋的病害以及可實施的加固技術
典型梁橋的加固方法
一、鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋
鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁是所有運營中橋梁數量最多的梁橋，其斷面形式常有T形、Ⅰ字形、箱形和各種形式的組合。鋼筋混凝土簡支梁的跨徑一般在10～20米，預應力混凝土簡支梁跨徑一般在16～50米，少量有更大的。施工方式大多采用預制裝配，少量采用現澆施工。由于呈肋板形截面，自重輕抗彎能力及跨徑比板橋大，病害種類也要多些。
1、鋼筋混凝土簡支梁橋
常見病害有：
（1）跨中附近梁底由下而上的豎向彎曲裂縫，數量隨跨徑增大而增多，恒載裂縫寬度有可能超過規范限制值，有的還伴有跨中下撓過大；
（2）兩支承端附近腹板上的斜向裂縫系主拉應力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害，如圖：
（3）梁腹板上的豎向裂縫，多位于薄腹板的中部，中間寬兩頭細，未向上、向下延伸，多系混凝土養護差、或溫度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收縮裂縫，主要影響結構的耐久性；
（4）橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫，較多發生在預制裝配T梁橋翼緣采用鉸接或橫向聯系受損較大的裝配式簡支梁橋。此種病害會造成惡性循環，加重單片梁的其他病害程度；
（5）其他施工原因產生的裂縫，這些裂縫在工程竣工前就能發現。
2、預應力混凝土簡支梁橋
如果是按部分預應力混凝土B類構件設計的簡支梁，鋼筋混凝土簡支梁有的病害它都可能有，只是程度不同而已，不再復述。但也與全預應力混凝土簡支梁有一些共同的病害。對于全預應力及部分預應力混凝土A類構件正常使用條件下不允許出現裂縫，如果出現，不論縫寬大小都應找出原因進行處理或加固。
展開 淺談地基基礎施工與塌陷地基加固技術
結束語
通過對地基軟臥層的處理技術以及塌陷區域的注漿加固處理工藝，能夠最大程度的改善地基基礎環境，以保證工程的施工質量以及礦區的正常生產。
參考文獻
[1] 李英姿.氣泡混合輕質土在加固軟土地基中的應用[J].巖土工程界，2008(04).
[2]高峰,韓明玉. 淺談地基基礎施工技術建筑中的探討[J]. 科技致富向導,2011,30:409.
