结构加固粘钢的做法详解

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年3月8期   作者:王明杰 梁振雷 张帆
[导读] 本文对粘钢加固工艺施工技术进行了闸述

        【摘  要】本文对粘钢加固工艺施工技术进行了闸述。介绍了粘钢加固施工的技术要点,并对该工艺的技术标准进行了探讨,总结了结构粘钢加固的优点,指出粘钢加固作为一种质量可靠、操作简便的加固方案,具有广泛的应用和推广价值。
        【关键词】粘钢加固;施工工艺;加固优点;质量保证措施
1、工程概况
        滨海国际2201地块(二期)1#楼结构拆除、加固工程主体结构为框架结构,以钢筋混凝土梁、板、柱及剪力墙构件共同承重,主体结构已施工至主体4层。现因为消防等问题需要进行改造,需对原结构局部进行拆除;并对局部达不到设计要求的原有结构进行相应的加固,以确保该范围结构的安全。
2、结构粘钢加固的适用范围
        根据粘贴钢板加固混凝土构件的原理和受力特性,该加固方法有其适用范围:
        (1)适用于承受静力为主的一般受弯、剪、拉、压梁板柱构件,钢筋焊接点断裂加固;(2)加固后的构件重量增加或减少,同时不影响构筑物的使用净空,不改变构件外形,且连接处受力均匀,不会产生应力集中。(3)粘贴钢板加固施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。(4)本方法以环境温度不超过60℃,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的适用条件为限,否则应采取有效防护措施。(5)当构件的混凝土强度低于C15,不宜采用本方法进行加固。(6)同时适用于以下情况:施工中漏放钢筋加固;混凝土标号达不到要求,提高结构强度加固;加层抗震加固;阳台根部断裂加固;桥梁断裂、旧桥维修加固;提高柱子承载力,解决柱子轴压比超标加固等结构工程。
3、施工准备
3.1 设计图纸审查
         对设计图纸应充分熟悉,并对设计图是否满足规范要求的构造规定进行审查,如粘钢加固基层混凝土强度等级应大于C15、粘钢加固钢板厚度以2~6 mm 为宜、受压区侧梁粘结钢板宽度应小于梁高的1/3、钢板在加固点外的锚固长度应满足规定要求等;同时还应要求设计人员对加固受压区高度、受拉钢板在其加固点外的错固粘结长度和截面承载力等进行验算,以确保设计方案正确。
3.2 进场材料控制
         粘钢加固所使用的材料主要是钢板及粘合剂,应确认进场材料的型号、规格、数量、技术要求等和设计是否相符,还需检查材料的质量保证书、合格证、产品使用说明书、材料性能检及成分检的报告是否齐全。钢板和钢板焊接接头需现场按照规范要求进行抽检,确保其抗拉、抗剪强度满足设计要求后方可使用。对于粘结剂,若为规范规定的胶种,可进行现场抽样进行抗拉抗剪强度试验。若为其他胶种,还需由厂家提供产品质量证明并经现场抽样送检,其抗拉、抗剪强度满足设计要求后方可使用。
4、结构粘钢加固施工工艺
4.1粘钢加固施工工艺流程
        搭设粘钢脚手架→被粘混凝土表面和钢板表面的处理→缺陷混凝土修补→粘结胶现场配制→粘贴钢板施工→固定钢板并加压→卸支撑检验粘结密实度→修复空鼓→钢板防腐粉刷处理。
4.1.1搭设作业平台
         (1)室内作业平台搭设采用“门”型钢架配铁桥板,搭设粘钢加固作业平台。安装第一层门式脚手架后,要进行水平校直,然后安装上层脚手架。在每往上安装一榀时,门架两侧要安装剪刀撑并固紧,门式脚手架应垂直,上下层门式脚手架立柱应在同一竖直中心线上。门式脚手架安装宜整齐如一,并在相互垂直和两面三刀方向要保证其稳定的支撑系统。除门式脚手架剪刀撑必须连接固定外,还必须在门式脚手架层间连接部位以及最上层门式脚手架顶托下端纵横设水平钢拉杆一度并绑扎牢固,经检查搭设稳固后方可交付使用。
        (2)由于本工程主体结构所用的外架已拆除,对于临边梁及临边墙柱的加固采用吊篮作为室外操作平台,配合施工。
4.1.2被粘混凝土表面和钢板表面处理
        在粘钢加固部位,由人工采用手凿和砂轮机对砼基面进行处理。要求先采用手凿凿去砼表面浮浆和表面凸出部位,然后用砂轮机打磨整平少量特别凸出的石子或砂浆,使砼基面新鲜、基本平整、适于粘贴钢板。

在完成钻孔工作后,用清水冲洗干净基面粉尘,待其基本干燥后用基面清洁剂最后清洁一次砼基面。
        钢板粘结面用平砂轮打磨直至出现金属光泽,打磨粗糙程度越大越好,打磨纹路应与钢板方向垂直,之后用脱脂棉蘑丙酮擦拭干净。
4.1.3 缺陷混凝土修补
        (1)用修复材料对其凹凸不平处进行修复,严重不平的地方,应进行多次修补。
        (2)按设计要求,对存在的裂缝进行灌浆或封缝处理。
4.1.4粘结胶现场配制
         粘结胶分为甲、乙两组,使用前进行现场质量检查,按照产品使用说明书规定配置。注意搅拌时应避免有水进入容器,按同一方向进行搅拌,容器内不得有油污。搅拌均匀后方可使用。一次配胶量不宜过多,以40min-50min用完为宜。
4.1.5粘贴钢板施工
        (1)在粘贴钢板之前,采用冲击钻钻孔,在钢板首次就位后,安装螺栓,要求螺栓完成率不低于85%。在钢板二次就位粘贴后,用螺栓调平预压钢板。(2)建筑结构胶配置好后,用抹刀同时涂抹已处理好的混凝土表面和钢板粘结面上,厚度1~3 mm,中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定的位置。钢板粘贴好后,立即使用夹具夹紧或用 U形支托支撑固定,旋动支托适当加压,使胶液刚从钢板边缘挤出为度。对于剪力墙或柱子构件的立面粘贴,为了防止粘结剂流淌,应加一层脱蜡玻璃丝布。(3)建筑结构胶在常温下固化,保持在20℃以上,24h即可凝固,可以拆除支撑,若气温低于15℃,应采取人工加温来加快粘结胶的固化。(4)拆除加固设施后,用手锤沿粘结面轻轻敲击钢板,如无空鼓声,表明已粘结密实。
5、粘钢施工过程中存在的难度和施工措施
        (1)当梁底预留安装配电管线排列过密时,根据现场实际情况,保持电管的位置不变,粘钢时避开电管位置,通过增加钢板的厚度来保证结构粘钢的受力效果。
        (2)当原梁底下构造柱预留插筋时,将插筋割断,根据构造柱所在的位置,在已粘好钢板的对应部位粘240mm×240mm的小钢板,小钢板在粘结前焊好4Φ12,500mm长的U形钢筋。
6、结构粘钢加固的优点
        (1)坚固耐用:经工程实践证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。(2)施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,具备硬化效率高、施工周期短的特点,不影响正常使用。(3)简捷轻巧:与其他加固方法相比较,粘钢加固的施工,干净利落,操作简便,现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,结构自重增加小,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。(4)灵活多样:粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙,还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。(5)经济合理:由于施工快,避免或减少加固施工对建筑使用的影响。节约加固材料,降低造价,经济效益较高。
7、结语
        由于混凝土结构因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固,粘钢加固工艺与传统加固方法比较具有施工简便、快捷、基本不增加被加固构件断面尺寸和重量、结构胶固化时间短,完全固化后即可以正常受力工作等优点。项目部运用粘钢加固工艺降低工程成本,加快施工进度,并且通过施工技术方案的实施,粘钢加固的施工质量取得了良好的效果。作为一种质量可靠、操作简便、经济的加固方案,具有广泛的应用和推广价值。
参考文献
        [1] 混凝土结构加固设计规范[S].GB 50367-2006;
        [2] 建筑抗震加固技术规程[S].JGJ 116-98;
        [3] 混凝土质量控制标准GB50164-2011,北京:中国建筑工业出版社,2011
        [4] 混凝土结构设计规范GB50010-2010,中国建筑工业出版社,2015
       
         
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: