外粘型鋼加固法是在鋼筋混凝土梁、柱四周包以型鋼的一種加固方法。例如,在構(gòu)件截面的四角沿構(gòu)件通長或沿某一段設置角鋼,橫向用箍板或螺栓套箍將角鋼連接成整體,成為外包于構(gòu)件的鋼構(gòu)架(角鋼套箍)。外包剛架可以完全替代或部分替代原構(gòu)件工作,達到加固的目的。對于矩形構(gòu)件大多在構(gòu)件四角包角鋼,橫向用箍板連接;對于圓形柱、煙囪等圓形構(gòu)件,多用扁鋼加套箍的辦法加固。
外粘型鋼加固法優(yōu)點是構(gòu)件截面尺寸增加不多,加固后而構(gòu)件承載力可大幅度提高,并且經(jīng)加固后原構(gòu)件混凝土受到外包鋼的約束,原柱子的承載力和延性得到改善。同時,此法還具有施工簡便,工期短等特點。缺點是施工要求較高,外露構(gòu)件應進行防火、防腐處理。
本文主要介紹框架柱外粘型鋼加固施工過程
工程概況:北京東三環(huán)某商業(yè)建筑,因荒廢多年導致鋼筋腐蝕,混凝土碳化嚴重,現(xiàn)對其進行改造加固。建筑物基本信息:建筑物始建于2009年,當時建筑物地下部分施工完畢后,未進行地上部分新建,此后一直處于閑置狀態(tài),框架柱鋼筋銹蝕嚴重,局部因鋼筋銹蝕原因?qū)е禄炷僚蛎浢撀洹=ㄖ镉?013年5月開始改造加固,建筑面積:19767.67㎡、設計使用年限:50年;主要結(jié)構(gòu)類型:混凝土框架結(jié)構(gòu);建筑層數(shù)和建筑高度:地下二層,地上四層。
加固方法:設計單位根據(jù)檢測報告結(jié)果和現(xiàn)場實際條件,對鋼筋銹蝕嚴重框架柱采用外包型鋼方法進行加固,加固范圍為設備夾層1.00米高和地下一層框架柱上端1.85米高區(qū)域。柱子四周包裹L125*10角鋼,角鋼之間采用-4x100@200綴板進行連接,每塊綴板采用2M16化學錨栓固定,采用L125*10角鋼對柱子上部進行包裹。型鋼焊接完畢之后,用封縫膠對角鋼與綴板邊縫進行封閉并預留注膠孔,待封縫膠強度達到要求后,對角鋼與綴板灌注卡本灌鋼膠,最后對鋼材表面進行防銹和防火處理。具體施工詳圖如下
施工工藝流程:
定位放線→鉆孔→清孔→砼打磨→鋼板裁剪→鋼板打磨與鉆孔→鋼板拼接→灌注卡本灌鋼膠→質(zhì)量檢查與工程驗收
1.定位放線:按照圖紙和設計要求,在加固構(gòu)件上抄平、定位、放線,以確定角鋼、綴板和化學錨栓的準確位置。依據(jù)放線定位,檢查角鋼和綴板面上的質(zhì)量狀況以及位置與設計圖紙的符合情況和可操作性,對于無法操作區(qū)域作出設計變更(洽商)。
2.鉆孔:采用電錘等專用設備鉆孔,按照設計圖紙和化學錨栓使用說明書要求,確定安裝和緊固設備錨栓的位置、間距和孔徑。
3.清孔;此過程要做到三吹兩刷,即吹孔三次,清刷兩次,清刷完成后,用棉絲清刷孔洞內(nèi)壁,使孔洞內(nèi)最終達到清潔干燥;
4.砼打磨:采用專用機械對混凝土表面進行打磨處理,打磨寬度應比實際綴板或角鋼寬處2~3cm,打磨完成后采用鼓風機或吸塵器對構(gòu)件表面進行清理。清理工作完成后找監(jiān)理或甲方進行驗收,并留下影像資料。
5.鋼板裁剪:根據(jù)加固構(gòu)件實際尺寸和設計圖紙對角鋼和鋼板進行準確下料,應采用自動或半自動切割方式。一般情況下采用火焰切割,當鋼材比較薄,為提升裁剪速度時,可以采用等離子切割。
6.鋼板打磨與鉆孔;鋼板粘貼面,必須進行除銹和粗糙處理,打磨方向與構(gòu)件受力方向垂直,通常采用噴砂技術或角砂輪打磨進行除銹和粗糙。打磨后的鋼板需擦拭鋼板表面二次以上。在正式安裝鋼板之前再擦抹一遍。為防止鋼材的化學成分發(fā)生改變而使得剛才強度降低,鋼板鉆孔嚴禁采用氣割擴孔,應采用磁力鉆進行鉆孔。
7.鋼板拼接:鋼板拼接應采用焊接,焊條根據(jù)設計要求進行選擇施工操作,設計無規(guī)定時,焊接Q235鋼時宜選用E43系列碳鋼結(jié)構(gòu)焊條;焊接16Mn鋼時宜選用E50系列低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條。焊縫應飽滿密實,焊接完成后,應敲除表面焊渣。
8.灌注卡本灌鋼膠:注膠前對易流失灌鋼膠的各有關部位用封縫膠進行封堵,待封縫膠強度滿足要求后,用壓縮空氣將儲膠罐中粘結(jié)劑壓力注入砼于鋼板間隔內(nèi),保證膠體在各部位的密實。用錘擊法檢查灌膠的飽滿度,應滿足混凝土結(jié)構(gòu)加固技術規(guī)范的要求。
9.質(zhì)量檢查與工程驗收:敲擊法檢查抹膠的飽滿度,錨固區(qū),90%;非錨固區(qū)70%。 發(fā)現(xiàn)有空洞時,可采用鉆孔注膠技術予以解決。
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