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关于外粘型钢加固法简析

外粘型钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法。外包刚架可以完全替代或部分替代原构件工作,以达到加固的目的。

一、适用范围

1.本方法适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。

2.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。

3.本方法所用胶粘剂是指有充分试验依据且性能满足使用要求的,并经过国家有关部门鉴定的结构胶。

4.当构件的混凝土强度低于C15,不宜采用本方法进行加固。

二、设计规定

1.外包型钢加固法,按其与原构件连接方式分为外粘型钢加固法和无粘结外包型钢加固法;均适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土柱及梁的加固。

2.采用外包型钢加固法对钢筋混凝土结构进行加固时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在原结构上的活荷载。

3. 采用外粘型钢加固钢筋混凝土梁时,应在梁截面的四隅粘贴角钢,当梁的受压区有翼缘或有楼板时,应将梁顶面两隅的角钢改外钢板。

4.当工程允许使用结构胶粘剂,且原柱状况适于采用加固措施时,宜选用外粘型钢加固法。

三、构造要求

1.外粘型钢加固梁、柱时,应将原构件截面的棱角打磨成半径R不小于7mm的圆角。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。外粘型钢的胶缝厚度宜控制在3-5mm;局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600mm范围内。

2.采用外包型钢加固钢筋混凝土构件时,型钢表面(包括混凝土表面)应抹厚度不小于25mm的高强度等级水泥砂浆(应加钢丝网防裂)做防护层,也可以采用其他具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护。

3. 采用外粘型钢加固法时,应优先选用角钢;角钢的厚度不应小于5mm,角钢的边长,对梁不应小于50mm,对柱不应小于75mm。沿梁、柱轴线方向应每隔一定距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。

4. 箍板或缀板截面不应小于40mmx4mm,其间距不应大于20r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且不应大于500mm;在节点区,其间距应适当加密。

四、施工工艺

1.施工准备施工前应认真阅读设计施工图,必须要将结构面清理干净,按设计图纸,在混凝土粘钢位置测放打磨控制线,待打磨工作完成后补加粘钢位置线。

2.砼表面打磨打磨掉混凝土浮层,直至完全露出坚实新结构面,混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以剔除,用指定材料修补,裂缝部位应首先进行封闭处理。

3.钢材表面打磨钢材粘接面,须进行除锈和粗糙处理。用砂轮磨光机打磨出金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢材受力方向垂直,其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。

4.组装焊接根据图纸或洽商要求结合现场实际情况对钢材进行组装焊接,角钢与原结构柱尽量贴紧,竖向基本顺直,如原结构柱出现较大偏差,应进行顺直处理,缀板与角钢搭接部位须三面围焊,焊缝应符合设计及《建筑钢结构焊接规程》要求。

5.验收焊缝现场负责人检查焊接工作,请总包及监理验收,填写《隐检记录单》。

6.埋管注胶

(1)焊缝检验合格后,用环氧砂浆沿钢材边缘封严,结合现场实际情况确定埋管位置及间距。如不埋管,可在角钢和缀板上钻φ6注胶孔,孔间距不大于500mm、

(2)严格按结构胶说明书提供的配比配制,搅拌均匀后方可使用。一次配胶量不宜过多,以40~50分钟用完为宜。

(3)用气泵和注胶罐进行注胶,注胶时竖向按从下向上的顺序,水平方向按同一方向的顺序,注胶时待下一注胶管(孔)溢出胶为止,依次注胶,直至所有注胶管(孔)均注完。最后一个注胶管(孔)用于出气孔,可不注胶,注胶结束后清理残留结构胶。

7、竣工验收结构胶固化后用小锤轻轻敲击钢材表面,从音响判断粘接效果,如有个别空洞声,表明局部不密实,须再次高压注胶方法补实

五、施工要求

1.现场的温湿度应符合灌注型结构胶粘剂产品使用说明书的规定;若未作规定,应按不低于15℃。

2.外粘型钢的构件,其原混凝土截面应打毛,但在任何情况下均不应凿成沟槽。

3.外粘型钢时,其原构件混凝土表面的含水率不宜大于4%,且不应大于6%。

4.注胶(或注浆)施工结束后,应静置72h进行固化过程的养护。养护期间,被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。

六、施工质量检查

外粘型钢的施工质量检查,应在检查其型钢肢安装、缀板焊接合格的基础上,对注胶质量进行下列检验和探测:

1.胶粘强度检验

应在注胶开始前,由检验机构派员到现场在被加固构件上预贴正拉粘结强度检验用的标准块;粘贴后,应在接触压条件下,静置养护7d。到期时,应立即进行现场检验与合格评定。

2.注胶饱满度探测

应由检验机构派员到现场用仪器或敲击法进行探测,探测结果以空鼓率不大于5%为合格。

结语

建筑结构补强施工中加粘型钢加固供应的应用,实现了被加固构件强度的有效增加,施工迅速、效果显著。型钢与原构件有效形成整体,共同变形受力,从而实现了结构强度、刚度的有效提高。